Question

SO₂是造成空氣污染及酸雨的有害氣體，研究SO₂的性質(zhì)可使其變廢為寶．
（1）某小組設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置（圖中夾持和加熱裝置略去）．

①若關(guān)閉K，通入SO₂，裝置A中發(fā)生的現(xiàn)象是

 

；當(dāng)裝置B中溶液顏色逐漸退去時(shí)，其內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

 

，此時(shí)裝置C、D、E、F、G中均沒(méi)有明顯反應(yīng)現(xiàn)象發(fā)生．
②若對(duì)裝置E加熱并通入SO₂，同時(shí)打開(kāi)K通入O₂，裝置F中產(chǎn)生白色渾濁，證明裝置E中發(fā)生的反應(yīng)（化學(xué)方程式表示）：

 

；裝置G的作用是

 

．
③反應(yīng)結(jié)束后，若向試管C溶液中，加入足量下列溶液也可產(chǎn)生白色沉淀的是

 

．
A．氨水  B．稀鹽酸   C．硝酸鉀溶液
（2）根據(jù)原電池原理，設(shè)計(jì)了如圖2所示裝置，電極為含某催化劑、多孔吸附性的惰性材料，在用SO₂發(fā)電的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了硫酸制備．通入SO₂的一極發(fā)生的反應(yīng)：

 

；電池發(fā)生的總反應(yīng)：

 

．

Answer 1

分析：（1）①二氧化硫能使品紅褪色；二氧化硫具有還原性和碘單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸；
②E中放有五氧化二釩為二氧化硫和氧氣反應(yīng)的催化劑，二氧化硫有毒，裝置G是尾氣處理裝置；
③二氧化硫和水反應(yīng)生成亞硫酸，亞硫酸與氨水反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸銨與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀；亞硫酸和硝酸鉀在同一溶液，二氧化硫被硝酸氧化物硫酸，反應(yīng)中二氧化硫表現(xiàn)還原性，同時(shí)與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；
（2）該裝置是原電池，反應(yīng)原理為二氧化硫、氧氣和水反應(yīng)生成硫酸；負(fù)極上的物質(zhì)失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，正極上的物質(zhì)得電子發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此分析負(fù)極、正極、及總的反應(yīng)；

解答：解：（1）①二氧化硫能與某些有色物質(zhì)（如品紅溶液）反應(yīng)生成不穩(wěn)定的無(wú)色物質(zhì)，所以裝置A中發(fā)生的現(xiàn)象是紅色逐漸褪去；單質(zhì)碘具有氧化性，二氧化硫具有還原性，裝置B中發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸，離子反應(yīng)為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，
故答案為：紅色逐漸褪去；SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
②二氧化硫和氧氣在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成三氧化硫，反應(yīng)方程式為：2SO₂+O₂2SO₃；二氧化硫有毒，且是大氣硫酸型酸雨的主要成分，需進(jìn)行尾氣處理，裝置G的作用為吸收尾氣中的SO₂，防止污染空氣，
故答案為：2SO₂+O₂2SO₃；吸收尾氣中的SO₂，防止污染空氣；     
③A．氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸根離子和鋇離子結(jié)合生成沉淀；
B．稀鹽酸不和二氧化硫反應(yīng)，和鋇離子不能生成沉淀；
C．硝酸鉀溶液在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性能氧化二氧化硫?yàn)榱蛩�，結(jié)合鋇離子生成沉淀；
故答案為：A C；      
（2）該裝置是原電池，反應(yīng)原理為二氧化硫、氧氣和水反應(yīng)生成硫酸．通入氧氣的電極是正極，原電池放電時(shí)，氫離子由負(fù)極移向正極，正極上氧氣得電子和氫離子反應(yīng)生成水，電極反應(yīng)式為：O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，負(fù)極上，二氧化硫失電子和水反應(yīng)生成硫酸，電極反應(yīng)式為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-，原電池放電時(shí)，氫離子由負(fù)極移向正極，電池總反應(yīng)式為：2SO₂+O₂+2H₂O═2H₂SO₄，
故答案為：SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-；2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；

點(diǎn)評(píng)：本題考查SO₂的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，明確反應(yīng)的化學(xué)方程，把握物質(zhì)的性質(zhì)為解答該題的關(guān)鍵，注意把握實(shí)驗(yàn)原理、方法和步驟，（2）根據(jù)原電池反應(yīng)原理分析負(fù)極、正極、及總的反應(yīng)為該題易錯(cuò)點(diǎn)，題目難度中等．