Question

【題目】某化學興趣小組做以下屬于對SO2的性質進行研究。請回答下列問題：

（1）裝置B的作用是_______________________。

（2）裝置C的目的是檢驗SO2的_____性。裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3的標志是_______________。

（3）請設計簡單實驗證明：室溫下，NaHSO3溶液中HSO3-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb的相對大小關系_______________________________。

（4）向裝置D所得NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時，反應有下列三種可能的情況：

Ⅰ.HSO3-與ClO-恰好反應 Ⅱ. NaClO不足 Ⅲ. NaClO過量

甲同學分別取上述混合溶液于試管中，通過下列實驗確定該反應屬于哪一種情況，請完成下表：（已知酸性：H2SO3>H2CO3>HClO）

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象	結論
①	加入幾小塊CaCO3固體	有氣泡產生	Ⅰ或Ⅱ
②	滴加少量淀粉KI溶液，振蕩	__________	Ⅲ
③	滴加少量溴水，振蕩	_________	Ⅱ
④	滴加少量酸性KMnO4溶液，振蕩	溶液呈紫色	______

（5）測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計算）的方案如下：

(已知：滴定時反應的化學方程式為SO2+I2 +2H2O==H2SO4+2HI)

①按上述方案實驗，消耗標準I2溶液25.00mL，該次實驗測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計算）為_________g·L-1。

②在上述實驗過程中，若有部分HI 被空氣氧化，則測得結果________（填“偏高”、偏低”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 防倒吸（或安全瓶） 還原 溶液紅色褪色 常溫下，用PH試紙(或PH計)測定NaHSO3溶液的pH，若pH<7，則Ka>Kb，若pH>7，則Ka<Kb 溶液變?yōu)樗{色 溴水褪色 Ⅰ或Ⅲ 0.16 偏低

【解析】由圖可知，A中發(fā)生銅與濃硫酸的反應生成二氧化硫，B為安全瓶，可防止倒吸，C中發(fā)生反應SO2+Br2 +2H2O==H2SO4+2HBr，D中氫氧化鈉溶液吸收尾氣。（1）裝置B的作用是防倒吸（或安全瓶）；（2）裝置C中發(fā)生反應中S元素的化合價升高，則設計裝置C的目的是檢驗SO2的還原性；裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3的標志是溶液紅色褪色；（3）電離呈酸性，水解顯堿性，則測定pH即可，設計實驗為：室溫下，用pH試紙（或pH計）測定NaHSO3溶液pH，若pH<7，則Ka>Kb，若pH>7，則Ka<Kb；（4）②NaClO可氧化，則觀察到溶液變?yōu)樗{色；③溴水可氧化HSO3-，則觀察到溴水褪色；④HSO3-與高錳酸鉀可發(fā)生氧化還原反應，由溶液為紫色可知，不存在HSO3-，則Ⅰ或Ⅲ成立。故答案為：

實驗序號	實驗操作	現(xiàn)象	結論
①	加入幾小塊CaCO3固體	有氣泡產生	Ⅰ或Ⅱ
②	滴加少量淀粉KI溶液，振蕩	溶液變?yōu)樗{色	Ⅲ
③	滴加少量溴水，振蕩	溴水褪色	Ⅱ
④	滴加少量酸性KMnO4溶液，振蕩	溶液呈紫色	Ⅰ或Ⅲ

（5）①令100mL葡萄酒中二氧化硫的質量為mg，則：

SO2+I2 +2H2O==H2SO4+2HI

64g 1mol

mg 0.025L0.01mol/L，所以64g:mg=1mol: 0.025L0.01mol/L，解得m=0.016g/L；②若有部分HI 被空氣氧化，則消耗碘的量偏小，故測定二氧化硫的量偏小，則測定結果偏低。