Question

（1）某同學欲在綠色環(huán)保的條件下探究大氣污染物SO₂的性質，設計如圖實驗裝置．請回答：

①B、C、D分別用于檢驗SO₂的漂白性、還原性和氧化性，則B中所盛試劑為

 

；C中反應的離子方程式為

 

．
②為了實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標，某同學設計了上圖A₂的制取裝置來代替A₁裝置，與A₁裝置相比，A₂裝置的優(yōu)點是（寫2點）

 

、

 

．
（2）工業(yè)上，在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，從而制得過氧化氫．將過氧化氫溶液與消石灰反應，經過濾、洗滌、干燥，可得過氧化鈣晶體．
①寫出電解過程中氧氣參與的陰極反應方程式

 

．
②H₂O₂與Ca（OH）₂反應時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度0～5℃，原因是：

 

．
③常溫下，往H₂O₂溶液中滴加少量FeSO₄溶液，可發(fā)生如下兩個反應：
2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O     2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺
下列說法正確的是

 

．
A．H₂O₂的氧化性比Fe³⁺強，其還原性比Fe²⁺弱
B．在H₂O₂分解過程中，溶液的pH逐漸下降
C．在H₂O₂分解過程中，F(xiàn)e²⁺和Fe³⁺的總量保持不變
D．H₂O₂生產過程要嚴格避免混入Fe²⁺．

Answer 1

考點：性質實驗方案的設計,二氧化硫的化學性質

專題：實驗設計題

分析：（1）①銅和濃硫酸加熱反應生成二氧化硫氣體，B、C、D分別用于檢驗SO₂的漂白性、還原性和氧化性．其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，檢驗二氧化硫漂白性可以通過品紅試液；二氧化硫具有還原性，和碘單質反應生成硫酸和碘化氫；
②依據(jù)裝置圖對比分析不同，總結優(yōu)點；
（2）①在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，依據(jù)電荷守恒書寫電極反應；
②依據(jù)過氧化氫不穩(wěn)定分解生成水和氧氣；
③根據(jù)氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產物的還原性，結合具體的化學反應來解答．

解答： 解：（1）①由裝置圖可知，銅和濃硫酸加熱反應生成二氧化硫氣體，B、C、D分別用于檢驗SO₂的漂白性、還原性和氧化性．其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，C檢驗二氧化硫的還原性，D檢驗二氧化硫的氧化性，檢驗二氧化硫漂白性可以通過品紅試液，品紅褪色是二氧化硫氣體的特性；二氧化硫具有還原性，和碘單質反應生成硫酸和碘化氫；反應的兩種方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺，
故答案為：品紅溶液；SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；
②由裝置圖可知，A₂的制取裝置來代替A₁裝置，可以不需要加熱或節(jié)約能源或藥品，用分液漏斗加入硫酸可以控制反應速率，易于控制反應進行；或反應更充分，
故答案為：不用加熱或節(jié)約能源或藥品；或易于控制反應進行；
（2）①在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，電解過程中氧氣參與的陰極反應方程式為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-，
故答案為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-；
②H₂O₂與Ca（OH）₂反應時，若不加穩(wěn)定劑，需控制溫度0～5℃，是因為過氧化氫受熱易分解，故答案為：過氧化氫受熱易分解；
③A．由2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O、2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺可知，H₂O₂的氧化性＞Fe³⁺的氧化性，H₂O₂的還原性＞Fe²⁺的還原性，故A錯誤；
B．將兩個反應相加可得2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，所以分解過程中，F(xiàn)e²⁺作催化劑，雙氧水溶液本身是弱酸性，而分解生成的水是中性，溶液pH值升高，故B錯誤；
C．H₂O₂分解Fe³⁺或Fe²⁺作催化劑，所以總量不變，故C正確；
D．因為Fe²⁺可導致H₂O₂分解，所以H₂O₂生產過程要避免混入Fe²⁺，故D正確．
故選：CD．

點評：本題考查了二氧化硫性質的實驗驗證方法和實驗設計分析步驟、電解原理的分析判斷、氧化還原反應，明確反應中氧化性的比較規(guī)律及兩個化學反應的關系及催化劑在反應在的作用即可解答，難度不大．