Question

某化學探究小組欲對SO2的化學性質進行如下探究,請你幫助他完成實驗報告。

物質	類別	化學性 質預測	實驗驗證
實驗操作	實驗現(xiàn)象	實質(用離子 方程式表示)
二氧 化硫	酸性 氧化物	與水 反應	將盛滿SO2氣體的試管倒立在水中,并測定試管中溶液的pH	①	SO2+H2O H2SO3
與堿 反應	②	出現(xiàn)白 色沉淀	③

 

(2)該探究小組還根據SO2中S元素的化合價,預測并通過實驗探究SO2的其他性質。探究過程中選用的實驗藥品有:濃硫酸、亞硫酸鈉固體、Na2S溶液、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液等。探究過程的實驗裝置圖如圖所示,請回答下列問題。

①請你完成下列表格。

裝置	藥品	作用
A		驗證二氧化硫的還原性
B
C	品紅溶液

 

②A中發(fā)生反應的離子方程式為 。

③實驗時C中的實驗現(xiàn)象是 。

④D裝置的作用是 。E是尾氣處理裝置,有人認為E裝置中可以加入足量的Ba(NO3)2溶液,你認為是否合理,請結合離子方程式加以說明: 。

 

Answer 1

(1)①試管中液面上升,溶液pH＜7

②將二氧化硫氣體通入足量澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中

③SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O(或SO2+Ba2++2OH-=BaSO3↓+H2O)

(2)①

裝置	藥品	作用
A	酸性高錳酸鉀溶液
B	Na2S溶液	驗證二氧化硫的氧化性
C		驗證二氧化硫的漂白性

 

②5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

③品紅溶液褪色

④防倒吸 不合理,因為發(fā)生的反應為3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,生成的NO仍然對環(huán)境有污染

【解析】(1)二氧化硫在水中的溶解度較大,將盛滿SO2氣體的試管倒立在水中,由于二氧化硫的溶解造成試管內壓強減小,導致液面上升。同時,二氧化硫的水溶液即亞硫酸呈酸性,所以溶液的pH＜7。驗證二氧化硫與堿反應時,由于題目要求“出現(xiàn)白色沉淀”,因此不能用NaOH、KOH等堿溶液,必須用Ba(OH)2或Ca(OH)2等堿溶液。(2)根據所提供的藥品,驗證二氧化硫的還原性,可選擇具有強氧化性的酸性高錳酸鉀溶液。品紅溶液顯然是驗證二氧化硫的漂白性,現(xiàn)象是品紅溶液褪色。具有還原性的Na2S判斷SO2具有氧化性。二氧化硫的水溶液呈酸性,在酸性環(huán)境中2NO3-可將溶液中+4價的S氧化為SO42-并生成BaSO4沉淀,同時2NO3-被還原為NO,帶來新的污染。