Question

I．某研究性學習小組的同學決定通過實驗對SO₂的漂白作用到底是SO₂本身還是SO₂與水作用的產(chǎn)物導致的進行探究，他們查閱資料知：品紅除了可以溶于水外，還可以溶于酒精中，也能形成紅色溶液，且SO₂不能與乙醇反應．經(jīng)過研究，該小組設(shè)計了如圖所示的裝置，請根據(jù)實驗目的回答以下問題．

（1）制取SO₂時，一般選擇80%左右的硫酸，而不宜選擇98%的濃硫酸，原因是

98%的濃硫酸沒有電離出H⁺，不能反應生成SO₂

，也不宜選擇10%的硫酸，原因是

SO₂易溶于水，硫酸濃度太稀不利于SO₂放出

．
（2）裝置B中應該裝入的藥品為

濃硫酸

．
（3）該裝置有一個明顯的不足之處是

缺少尾氣處理裝置

．
（4）按照完善后的裝置完成實驗，實驗中控制S0₂以大約每分鐘200個氣泡的速率通過品紅的酒精溶液，20分鐘后溶液仍不褪色．由此可知，S0₂的漂白作用是

SO₂與水作用的產(chǎn)物

導致的．
Ⅱ．漂白僅是溶液褪色的原因之一，很多其它的化學反應也可以使某些有色溶液褪色，如：乙烯可使溴水和酸性KMnO₄溶液褪色．某研究性學習小組發(fā)現(xiàn)：將SO₂氣體通入滴有酚酞試液的NaOH稀溶液中，也觀察到溶液的紅色褪去．該小組也想通過實驗來探究該溶液褪色的原理，經(jīng)過大家的討論和分析后，提出了如下兩種假設(shè)：
假設(shè)一：SO₂或SO₂與水作用的產(chǎn)物漂白了紅色的酚酞試劑；
假設(shè)二：

SO₂與NaOH反應降低了溶液的PH

．
請你設(shè)計一個簡單合理的實驗方案，驗證以上哪種假設(shè)成立．

方案一、取上述褪色后的溶液于試管，加入NaOH溶液，溶液恢復紅色，則假設(shè)二成立；
方案二、取上述褪色后的溶液于試管，用酒精燈加熱，溶液恢復紅色，，則假設(shè)一成立

．

Answer 1

分析：Ⅰ（1）根據(jù)濃硫酸和二氧化硫的性質(zhì)分析，濃度大時硫酸以分子形式存在，硫酸稀時，二氧化硫易溶于水，據(jù)此分析．
（2）濃硫酸具有吸水性．
（3）根據(jù)二氧化硫的性質(zhì)分析，二氧化硫是有毒的氣體．
（4）根據(jù)二氧化硫、品紅溶液、品紅酒精溶液的性質(zhì)分析．
Ⅱ、根據(jù)二氧化硫和氫氧化鈉溶液反應導致溶液的PH降低分析．
根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗驗證實驗方案：向褪色后的溶液中滴加氫氧化鈉溶液判斷是否恢復顏色，從而確定褪色原因；
把褪色后的溶液加熱判斷是否恢復顏色，從而確定褪色原因，據(jù)此設(shè)計實驗方案．

解答：解：Ⅰ（1）硫酸和亞硫酸鈉固體制取二氧化硫發(fā)生的是離子反應，如果硫酸濃度過大，硫酸是以分子形式存在，沒有電離出H⁺，不能反應生成SO₂；如果硫酸濃度過低，二氧化硫易溶于水，不利于二氧化硫放出．
故答案為：98%的濃硫酸沒有電離出H⁺，不能反應生成SO₂； SO₂易溶于水，硫酸濃度太稀不利于SO₂放出．
（2）濃硫酸有吸水性，且濃硫酸和二氧化硫不反應，所以可用濃硫酸干燥二氧化硫，防止二氧化硫和水蒸氣反應生成亞硫酸干擾C裝置實驗現(xiàn)象．
故答案為：濃硫酸．   
（3）因為二氧化硫是有毒氣體，不能直接排空，所以最后應該有尾氣處理裝置，減少空氣污染．
故答案為：缺少尾氣處理裝置．
（4）二氧化硫和水反應生成亞硫酸，二氧化硫和酒精不反應，二氧化硫能使品紅溶液褪色而不能使品紅的酒精溶液褪色，由此得出S0₂的漂白作用是SO₂與水作用的產(chǎn)物導致的．
故答案為：SO₂與水作用的產(chǎn)物．
Ⅱ、無色的酚酞試液遇堿變紅色，二氧化硫是酸性氧化物能和氫氧化鈉溶液反應生成亞硫酸鹽，導致溶液的PH降低而使溶液褪色．
故答案為：SO₂與NaOH反應降低了溶液的PH．
根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗來驗證實驗方案：
如果是因為加入了氫氧化鈉溶液導致溶液的PH降低而褪色，就向褪色后的溶液中加氫氧化鈉溶液，觀察是否恢復紅色來確定該假設(shè)是否成立；
如果是因為二氧化硫和有色物質(zhì)生成無色物質(zhì)而導致溶液褪色，就把褪色后的溶液加熱，觀察是否恢復紅色來確定該假設(shè)是否成立．
故答案為：方案一、取上述褪色后的溶液于試管，加入NaOH溶液，溶液恢復紅色，則假設(shè)二成立；
方案二、取上述褪色后的溶液于試管，用酒精燈加熱，溶液恢復紅色，，則假設(shè)一成立

點評：本題考查了二氧化硫漂白性實驗的設(shè)計，難度較大，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗是學習的難點，也是高考的熱點．