Question

【題目】二氧化硫常溫下為無色有刺激性氣味的有毒氣體，易液化，易溶于水。某同學設計如下實驗方案，對二氧化硫的化學性質進行探究，裝置如下圖所示。請回答下列問題：

（1）反應結束時燒瓶中Cu由剩余，某同學認為H2SO4也有剩余，他設計了下列實驗方案來測定剩余H2SO4的量。經冷卻，定量稀釋后進行下列實驗，能達到的目的是 (填序號)

a．用酸堿中和滴定法測定

b．與足量Zn反應，測量生成H2的體積

c．用pH計測溶液PH值

d．與足量BaCl2溶液反應，稱量生成沉淀的質量

（2）裝置B的作用是 ，設計裝置C的目的是驗證SO2的 性，裝置C中發(fā)生反應的離子方程式 ，裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3的標志是____________

（3）向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時，反應有三種可能情況：

I．HSO3-與ClO-剛好反應完； 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，請你完成下表：(已知酸性：H2SO3>H2CO3>HClO)

實驗序號	實驗操作	現象	反應的可能情況
①	加入幾小塊CaCO3固體	有氣泡產生
②	滴加少量淀粉KI溶液，振蕩		Ⅲ
③	滴加少量溴水，振蕩		Ⅱ
④	滴入加少量酸性KMnO4溶液，振蕩	溶液為紫色

（4）設計簡單實驗證明：室溫下HSO3-的電離平衡常數Ka與水解平衡常數Kb的相對大小 。

Answer 1

【答案】

（1）bc

（2）防倒吸(或安全瓶)；還原；SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-;溶液由紅色變?yōu)闊o色；

（3）

實驗序號	實驗操作	現象	反應的可能情況
①			Ⅰ或Ⅱ
②		溶液變?yōu)?/span>藍色
③		溴水褪色
④			Ⅰ或Ⅲ

（4）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

【解析】

試題分析：由圖可知，A中發(fā)生Cu與濃硫酸的反應生成二氧化硫，B作安全瓶，可防止倒吸，C中發(fā)生SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，D中NaOH溶液吸收尾氣。

（1）某同學認為H2SO4也有剩余，則可以檢驗H+或測定稀硫酸的pH確定稀硫酸的存在；故答案為：b c；

（2）裝置B的作用是防倒吸(或安全瓶)，C中發(fā)生的反應中S元素的化合價升高，則設計裝置C的目的是驗證SO2的還原性，裝置C中發(fā)生反應的離子方程式是SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-。裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3時堿性降低，裝置D中NaOH全部轉化為NaHSO3的標志是溶液由紅色變?yōu)闊o色，故答案為：防倒吸(或安全瓶)；還原；SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；溶液由紅色變?yōu)闊o色；

（3）①加入幾小塊CaCO3固體，生成CO2氣體，溶液顯酸性，可能是Ⅰ或Ⅱ；②如果你漂白粉過量，發(fā)生反應NaHSO3+Ca(ClO)2═CaSO4↓+NaCl+HClO，次氯酸氧化碘離子為碘單質，碘遇淀粉變藍，溶液變?yōu)樗{色；③如果你漂白粉不足，溴水被NaHSO3溶液還原，溴水褪色；④如果HSO3-與ClO-剛好反應完，方程式為2NaHSO3+Ca(ClO)2+CaCl2═2CaSO4↓+2NaCl+2HCl滴入加少量酸性KMnO4溶液，溶液顯紫色，說明沒有還原性物質，反應可能是Ⅰ或Ⅲ；故答案為：①Ⅰ或Ⅱ；②溶液變?yōu)樗{色；③溶液褪色；④Ⅰ或Ⅲ；

（4）電離顯酸性，水解顯堿性，則測定pH即可，則設計實驗為常溫下，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，故答案為：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。