Question

9．根據(jù)下面提供的儀器和試劑，完成驗(yàn)證SO₂既有氧化性又有還原性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．
可選用的儀器如圖所示：

可選用的試劑：①鹽酸，②溴水，③Na₂SO₃固體，④FeS固體，⑤品紅溶液，⑥氫氧化鈉溶液．試回答下列問題：
（1）制取SO₂氣體選用裝置A（填字母），選用的試劑是①和③（填數(shù)字編號）．
（2）制取H₂S氣體選用裝置B（填字母），選用的試劑是①和④（填數(shù)字編號）．
（3）表現(xiàn)SO₂氧化性的實(shí)驗(yàn)是上述儀器中的D裝置（填字母），實(shí)驗(yàn)過程中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是瓶內(nèi)壁產(chǎn)生黃色物質(zhì)；表現(xiàn)SO₂還原性的實(shí)驗(yàn)是上述儀器中的C裝置（填字母），實(shí)驗(yàn)過程中能觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是溴水褪色．

Answer 1

分析 驗(yàn)證SO₂既有氧化性又有還原性的實(shí)驗(yàn)，由圖可知，A中發(fā)生①③物質(zhì)的反應(yīng)生成SO₂，反應(yīng)為：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，B中發(fā)生①④物質(zhì)的反應(yīng)生成H₂S，反應(yīng)為：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂，在C中加溴水，1與3相連，溴水褪色，發(fā)生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr；4與5相連，同時2與7相連，二氧化硫與硫化氫均進(jìn)入D中發(fā)生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，為防止污染環(huán)境，然后出氣口6與3相連，此時C中為NaOH溶液進(jìn)行尾氣處理，以此來解答．
（1）鹽酸酸性強(qiáng)于亞硫酸，實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉和鹽酸制取二氧化硫；
（2）鹽酸的酸性強(qiáng)于氫硫酸，實(shí)驗(yàn)室用鹽酸和硫化亞鐵反應(yīng)制取硫化氫；
（3）表現(xiàn)SO₂氧化性，+4價(jià)的硫化合價(jià)需降低，即與硫化氫反應(yīng)，選擇裝置D，硫化氫與二氧化硫反應(yīng)生成單質(zhì)硫，所以瓶內(nèi)壁產(chǎn)生黃色物質(zhì)，表現(xiàn)SO₂還原性，需+4價(jià)的硫化合價(jià)升高，需與氧化劑反應(yīng)，與溴水作用，溴水褪色，+4價(jià)的硫被氧化成+6價(jià)，體現(xiàn)二氧化硫還原性．

解答 解：（1）鹽酸酸性強(qiáng)于亞硫酸，制取SO₂氣體，可選用強(qiáng)酸制弱酸的原理，選用①③物質(zhì)的發(fā)生反應(yīng)生成SO₂，反應(yīng)為：Na₂SO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+SO₂↑，
故答案為：A；①；③；
（2）鹽酸的酸性強(qiáng)于氫硫酸，制取H₂S氣體，B中試劑選用①④，發(fā)生反應(yīng)生成H₂S，反應(yīng)為：FeS+2HCl=H₂S↑+FeCl₂，
故答案為：B；①；④；
（3）表現(xiàn)SO₂氧化性，+4價(jià)的硫化合價(jià)需降低，即與硫化氫反應(yīng)，選擇裝置D，D中發(fā)生2H₂S+SO₂=3S↓+2H₂O，S元素的化合價(jià)降低，體現(xiàn)二氧化硫的氧化性，觀察到裝置內(nèi)壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成；表現(xiàn)SO₂還原性，需+4價(jià)的硫化合價(jià)升高，需與氧化劑反應(yīng)，與溴水作用，C中發(fā)生SO₂+Br₂+2H₂O=H₂SO₄+2HBr，S元素的化合價(jià)升高，體現(xiàn)二氧化硫的還原性，觀察到溴水褪色，
故答案為：D；裝置內(nèi)壁上有淡黃色的固體析出和液滴生成；C；溴水褪色．

點(diǎn)評 本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，把握二氧化硫還原性與氧化性的實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為解答的關(guān)鍵，注重氧化還原反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)技能、化學(xué)與環(huán)境的綜合考查，題目難度中等．