Question

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)SO2實(shí)驗(yàn)方案，做以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)。

Ⅰ.實(shí)驗(yàn)方案一

(1)將SO2通入水中形成“SO2－飽和H2SO3溶液”體系，此體系中存在多個(gè)含硫元素的平衡，寫出其中1個(gè)平衡方程式：________________________________________。

(2)已知：葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化劑[我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760－2014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25 g·L－1]。

利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或H2SO3。設(shè)計(jì)如圖1的實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因?yàn)椋?/span>_____________。

Ⅱ.實(shí)驗(yàn)方案二

如圖2是實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫出。

(1)關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體，檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是_________________________。

(2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是______________________。

(3)關(guān)閉彈簧夾1后，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E、F中，能說明I－還原性弱于SO2的現(xiàn)象為_____________；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________。

Ⅲ.實(shí)驗(yàn)方案三

用電化學(xué)法模擬工業(yè)處理SO2。將硫酸工業(yè)尾氣中的SO2通入圖3裝置(電極均為惰性材料)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可用于制備硫酸，同時(shí)獲得電能。M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為_______。

Answer 1

【答案】SO2(g) SO2(aq)、SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SO32- 干白中二氧化硫或亞硫酸含量太少 將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃 吸收未反應(yīng)的SO2，防止污染空氣 E中溶液藍(lán)色褪色 SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+ SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+

【解析】

實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)，H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+ H2O + SO2↑，含淀粉的碘液用于檢驗(yàn)二氧化硫與碘單質(zhì)的氧化還原反應(yīng)，含酚酞的氫氧化鈉檢驗(yàn)二氧化硫的酸性，洗氣瓶中濃硫酸用于干燥氣體，干燥的二氧化硫與過氧化鈉反應(yīng)，最后尾氣用氫氧化鈉吸收。

Ⅰ.(1)將SO2通入水中形成“SO2－飽和H2SO3溶液”體系，存在二氧化硫溶于水的平衡，亞硫酸在水中的二步電離平衡，故平衡關(guān)系包括SO2(g) SO2(aq)、SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SO32-；

(2)根據(jù)三步實(shí)驗(yàn)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)亞硫酸溶液體積增大時(shí)，品紅褪色；而相同體積的干白依然不變色，即說明干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色，原因?yàn)楦砂字卸�氧化硫或亞硫酸含量太少�?/span>

Ⅱ.(1)氧氣是助燃性氣體，檢驗(yàn)是否有氧氣生成的方法是將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃；

(2)裝置D在實(shí)驗(yàn)?zāi)┪玻�用于尾氣收集，盛�?/span>NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)的SO2，防止污染空氣；

(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，還原劑還原性大于還原產(chǎn)物，二氧化硫與碘單質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生碘離子，溶液中碘單質(zhì)減少，藍(lán)色逐漸褪去；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+；

Ⅲ.二氧化硫與氧氣發(fā)生原電池反應(yīng)，氧氣做正極，二氧化硫做負(fù)極，M極發(fā)生氧化反應(yīng)，失去電子，電極反應(yīng)式為SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+。