Question

小明學習了二氧化碳的性質后，知道了二氧化碳能與水反應生成碳酸，他聯(lián)想到二氧化硫排放到空氣中會形成酸雨，就產(chǎn)生了疑問，二氧化硫跟水能否也會生成一種酸？小明的學習小組想在實驗室里制取二氧化硫氣體，并探究能否跟水反應．
【查閱資料】
實驗室可用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與稀鹽酸在常溫下反應制二氧化硫氣體．二氧化硫氣體是無色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，可溶于水生成亞硫酸（H₂SO₃）．
【設計方案】
先驗證水能否使紫色石蕊紙花變色，再驗證二氧化硫氣體能否使干燥的紫色的石蕊紙花變色，最后驗證二氧化硫氣體能否使?jié)駶櫟淖仙�石蕊紙花變紅，實驗裝置和藥品如圖：（提示：裝置B的作用是干燥二氧化硫氣體，裝置E的作用是吸收多余的二氧化硫氣體）
【進行實驗】

（1）A處應選擇的發(fā)生裝置是

b

 （選“a”或“b”）
（2）實驗過程中裝置C內石蕊紙花的顏色始終沒有變化，這說明

二氧化硫不能使干燥的紫色石蕊試紙變色

．
（3）裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到紫色石蕊紙花上，未見紙花顏色發(fā)生變化，當有二氧化硫氣體通過時發(fā)現(xiàn)濕潤的紫色石蕊紙花變紅．此現(xiàn)象說明

水不能使干燥的紫色石蕊試紙變色；二氧化硫溶于水生成酸，酸能使干燥的紫色石蕊試紙變紅色

 此過程中反應的化學方程式為

SO₂+H₂O═H₂SO₃

．
【拓展遷移】
（1）試寫出實驗室制取二氧化硫氣體的化學方程式：（與碳酸鈣與鹽酸的化學反應相似）

Na₂SO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+SO₂↑

（2）亞硫酸鈉（Na₂SO₃）中S的化合價為

+4

．
（3）SO₂的水溶液能跟活潑金屬反應，而使金屬腐蝕，寫出Mg與亞硫酸（H₂SO₃）反應的化學方程式

Mg+H₂SO₃═MgSO₃+H₂↑

．

Answer 1

分析：【進行試驗】根據(jù)實驗室可用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與稀鹽酸在常溫下反應制二氧化硫氣體選擇發(fā)生裝置b；裝置C亞硫酸鈉與硫酸反應產(chǎn)生的二氧化硫氣體依次通過濃硫酸的干燥、盛放干燥藍色石蕊試紙的試管驗證二氧化硫氣體不能使試紙變色、裝有可滴加水的盛有干燥藍色石蕊試紙的廣口瓶驗證滴有水的試紙變色，最后氣體通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯吸收剩余的有毒氣體二氧化硫；
【拓展遷移】（1）先寫出碳酸鈣和鹽酸的反應式，然后對照寫出亞硫酸鈉與稀硫酸的反應式，注意配平和氣體符號；
（2）根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，結合亞硫酸鈉（Na₂SO₃）的化學式進行解答本題．
（3）根據(jù)鎂和亞硫酸反應生成亞硫酸鎂和氫氣，書寫化學方程式．

解答：解：【進行試驗】（1）亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與稀硫酸在常溫下反應制取二氧化硫，發(fā)生裝置屬于固體和液體不加熱制氣體，故選擇發(fā)生裝置b；
（2）裝置C內藍色石蕊紙花雖然與二氧化硫氣體接觸，但卻不變色，可以說明二氧化硫氣體不能使干燥的藍色試紙變色；
（3）未通入二氧化硫氣體時，向藍色試紙上滴水，試紙不變色，說明只有水不能使藍色石蕊試紙變色；當濕潤的藍色石蕊試紙遇到二氧化硫氣體時，試紙由藍色變成了紅色，說明試紙遇到了酸性物質，而二氧化硫并不能使試紙變紅，因此，可推斷二氧化硫與水作用形成了酸而使試紙變紅；二氧化碳與水形成碳酸，類似地，二氧化硫與水形成亞硫酸，化學方程式為：SO₂+H₂O═H₂SO₃；
【拓展遷移】（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應生成氯化鈣和水和二氧化碳，也就是說生成鹽和水和氣體，然后對照寫出亞硫酸鈉與稀硫酸的反應制取二氧化硫的化學方程式，注意配平和氣體符號，化學方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
（2）根據(jù)在化合物中正負化合價代數(shù)和為零，鈉元素顯+1，氧元素顯-2，設硫元素的化合價為x，可知亞硫酸鈉（Na₂SO₃）中硫元素的化合價：（+1）×2+x+（-2）×3=0，則x=+4．
（3）SO₂的水溶液能跟活潑金屬反應，而使金屬腐蝕，如鎂與亞硫酸反應生成亞硫酸鎂和氫氣，化學方程式為：Mg+H₂SO₃═MgSO₃+H₂↑．
故答案為：【進行試驗】
（1）b；
（2）二氧化硫不能使干燥的紫色石蕊試紙變色；
（3）水不能使干燥的紫色石蕊試紙變色；二氧化硫溶于水生成酸，酸能使干燥的紫色石蕊試紙變紅色；SO₂+H₂O═H₂SO₃；
【拓展遷移】
（1）Na₂SO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+SO₂↑；
（2）+4；
（3）Mg+H₂SO₃═MgSO₃+H₂↑．

點評：理解每個裝置在實驗中的作用，對正確把握實驗目的和實驗結果起關鍵作用，這也是解決此類實驗探究類問題的所必須的能力，并能正確書寫有關化學方程式．