Question

【題目】已知亞硫酸鈉在空氣中能被氧氣氧化成硫酸鈉。某興趣小組為檢驗亞硫酸鈉固體是否變質及探究二氧化硫的性質，設計了如下實驗:

I．檢驗Na2SO3是否變質

（1）往圓底燒瓶A中加入待測液1.0 mol/LNa2SO3溶液50mL溶液a為_______，溶液b為_______。

（2）向裝置A中滴加足量溶液a，Na2SO3反應完全后，微熱裝置A使SO2完全逸出。實驗前后測得C裝置增重2.4g，則Na2SO3溶液物質的量濃度為_______mol/L，并判斷Na2SO3固體是否變質______（填是或否）。

II．利用以上裝置制備適量SO2，設計實驗比較H2SO3、 H2CO3和H2SiO3的酸性強弱，并探究SO2的化學性質。

（1）試劑X是___________；試劑Y是___________；試劑Z是___________。

（2）關閉止水夾b，打開止水夾a，向裝置中通入SO2，當觀察到_________，即證明H2CO3酸性比H2SiO3強。

（3）關閉止水夾a，打開止水夾b，繼續通入SO2，溴水褪色，說明SO2具有_______；寫出相應的離子方程式______________________。

Answer 1

【答案】濃硫酸 濃硫酸 0.75 是 酸性高錳酸鉀溶液（其他答案合理即可） 品紅溶液 NaOH溶液 品紅溶液不褪色，Na2SiO3溶液中有白色沉淀生成 還原性 SO2+Br2+2H2O＝SO42－+2Br－+4H+

【解析】

I．裝置A中的亞硫酸鈉加入濃硫酸反應生成二氧化硫氣體，通過裝置B中濃硫酸干燥氣體，用裝置C吸收二氧化硫，裝置D是防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳干擾二氧化硫氣體質量的測定，據此解答。

II．二氧化硫與碳酸鈉反應生成二氧化碳，二氧化碳通入硅酸鈉溶液中生成硅酸沉淀，據此可以比較酸性強弱；二氧化硫具有還原性能被溴水氧化，根據二氧化硫有毒需要尾氣處理判斷。

I．（1）裝置A產生二氧化硫氣體，實驗室一般用濃硫酸與亞硫酸鈉反應生成二氧化硫氣體，即a是濃硫酸。又因為生成的二氧化硫中含有水蒸氣，水蒸氣也能被堿石灰吸收干擾二氧化硫的檢驗，則通過裝置B中濃硫酸干燥氣體，即b是濃硫酸；

（2）堿石灰能吸收二氧化硫，所以C裝置增重的質量就是二氧化硫的質量，則二氧化硫的物質的量是2.4g÷64g/mol＝0.0375mol，根據硫原子守恒可知亞硫酸鈉的物質的量是0.0375mol，濃度是0.0375mol÷0.05L＝0.75mol/L＜1.0mol/L，所以Na2SO3固體已經變質；

II．（1）二氧化硫與碳酸鈉反應生成二氧化碳，但生成的二氧化碳中含有二氧化硫會干擾二氧化碳與硅酸鈉的反應，需要除去，可以用酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化硫，為檢驗是否除盡二氧化硫需要利用品紅溶液檢驗，即試劑X是酸性高錳酸鉀溶液，試劑Y是品紅溶液；二氧化硫有毒，需要尾氣處理，則試劑Z是NaOH溶液。

（2）根據以上分析可知關閉止水夾b，打開止水夾a，向裝置中通入SO2，當觀察到品紅溶液不褪色，Na2SiO3溶液中有白色沉淀生成，即證明H2CO3酸性比H2SiO3強。

（3）關閉止水夾a，打開止水夾b，繼續通入SO2，溴水褪色，由于溴水具有氧化性，這說明SO2具有還原性，反應的離子方程式為SO2+Br2+2H2O＝SO42－+2Br－+4H+。