Question

20．某興趣小組為深度學習“二氧化硫的性質“，設計了如下系列實驗：
（1）用圖1裝置制取并收集SO₂以驗證其氧化性
①實驗時為控制SO₂產(chǎn)牛的快慢．應采取的措施是  控制滴濃硫酸的速度；
②燒杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂氣體，防止污染環(huán)境；
③將燃著的Mg條迅速插人集滿SO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)Mg條繼續(xù)燃燒，則反應后生成的含硫物質可能是S、MgS（填化學式，寫出一種即可）．
（2）用圖2裝置驗證H₂SO₃比H₂CO₃的酸性強
④酸性KMn0₄溶液可以吸收S0₂，將其氧化而除去，自身被還原為Mn²⁺，寫出該反應的離子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
⑤試劑X是品紅溶液；
⑥當觀察到品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁，即證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)裝置圖可知，實驗中用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制二氧化硫，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣；
①實驗時為控制SO₂產(chǎn)生的快慢，可以控制滴濃硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，會污染空氣，所以要進行尾氣吸收；
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)Mg條繼續(xù)燃燒，發(fā)生氧化還原反應，根據(jù)化合價升降推測可能的物質；
（2）驗證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，可以用亞酸與碳酸鹽反應生成二氧化碳即可，所以將二氧化硫通入碳酸鈉溶液中，用高錳酸鉀溶液除去混合氣體中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說明有二氧化碳產(chǎn)生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強．
④二氧化硫具有還原性和KMnO₄在水溶液中發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸和硫酸錳，依據(jù)氧化還原反應電子守恒和原子守恒配平寫出；
⑤二氧化硫具有漂白性，能使品紅褪色；
⑥除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說明有二氧化碳產(chǎn)生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強．

解答 解：（1）根據(jù)裝置圖可知，實驗中用亞硫酸鈉與濃硫酸反應制二氧化硫，用向上排空氣法收集，用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫尾氣，
①實驗時為控制SO₂產(chǎn)生的快慢，可以控制滴濃硫酸的速度，
故答案為：控制滴濃硫酸的速度；
②二氧化硫有毒，會污染空氣，所以要進行尾氣吸收，所以燒杯中NaOH溶液的作用是吸收SO₂氣體，防止污染環(huán)境，
故答案為：吸收SO₂氣體，防止污染環(huán)境；
③將燃著的Mg條迅速插入集滿SO₂的集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)Mg條繼續(xù)燃燒，發(fā)生氧化還原反應，硫的化合價降低，根據(jù)化合價升降推測可知，反應后生成的含硫物質可能是S、MgS、MgS和S、S和MgSO₃，
故答案為：S、MgS；
（2）驗證H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，可以用亞酸與碳酸鹽反應生成二氧化碳即可，所以將二氧化硫通入碳酸鈉溶液中，用高錳酸鉀溶液除去混合氣體中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡，除去二氧化硫后如果澄清石灰水變渾，則說明有二氧化碳產(chǎn)生，即可證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強．
④二氧化硫具有還原性和KMnO₄在水溶液中發(fā)生氧化還原反應，生成硫酸和硫酸錳，依據(jù)氧化還原反應電子守恒和原子守恒配平得到，5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
⑤根據(jù)上面的分析可知，試劑X是 品紅溶液，其作用是 檢驗SO₂是否除盡，
故答案為：品紅溶液；
⑥當觀察到 品紅溶液不褪色，說明SO₂已經(jīng)除盡，澄清石灰水變渾濁，即證明H₂SO₃比H₂CO₃酸性強，
故答案為：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁．

點評 本題屬于探究實驗，考查了二氧化硫的性質，涉及實驗基本操作、氧化還原反應原理的應用，方程式的書寫等，考查知識點較多，難度中等，注意元素化合知識與化學實驗的綜合應用．