Question

【題目】大氣細(xì)顆粒物吸附的水分中NO2與SO2的化學(xué)反應(yīng)是當(dāng)前霧霾期間硫酸鹽的主要生成路徑。某實(shí)驗(yàn)小組對霧霾的成分進(jìn)行了驗(yàn)證，并測定空氣中SO2的含量及探究H2SO3的部分性質(zhì)。

回答下列問題：

（1）硫酸銨是某地PM2.5霧霾的主要成分，收集一定量的霧霾固體進(jìn)行驗(yàn)證。

取一定量的霧霾固體于試管中，加入適量的水溶解，把溶液分成兩份盛于試管中:

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
①向其中一份_______	有白色沉淀生成	證明霧霾固體中含有SO42-
②向另一份中_____，用鑷子夾持濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口	③試管中有氣泡產(chǎn)生，___________________	證明霧霾固體中含有NH4+。綜合上面實(shí)驗(yàn),初步說明霧霾固休顆粒中含有(NH4)2SO4

（2）用如圖所示簡易裝置測定空氣中SO2的含量。

①測定原理：SO2通入碘的淀粉溶液中，使溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

②測定方法：在某監(jiān)測點(diǎn)，量取5.0mL5.0×10-4mol/L的碘溶液，注入圖中的試管中，加2-3滴淀粉指示劑，此時(shí)溶液呈藍(lán)色，按圖中裝置連接好儀器，利用止水夾控制，進(jìn)行抽氣，取下注射器排氣，重復(fù)操作直到溶液的藍(lán)色全部褪盡為止，共抽取空氣8000.0mL，則測得該監(jiān)測點(diǎn)空氣中SO2的含量為_____mg/L。

（3）探究H2SO3的部分性質(zhì)。

選用下面的裝置和藥品探究H2SO3與HClO的酸性強(qiáng)弱

①甲同學(xué)認(rèn)為按照A→C→F→尾氣處理的順序連接裝置，可以證明H2SO3與HClO的酸性強(qiáng)弱，乙同學(xué)認(rèn)為該方案不合理，其理由是_________________。

②丙同學(xué)采用間接法證明，實(shí)驗(yàn)方案為：按照A→C____(其字母) →尾氣處理順序連接裝置，其中裝置C的作用是___________；證明H2SO3的酸性強(qiáng)于HClO的酸性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是_____。

Answer 1

【答案】 加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液 加入適量的NaOH濃溶液并加熱 靠近試管口的紅色石蕊試紙變藍(lán)色 SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI 0.020 二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng) B→E→D→F 除去HCl氣體以免干擾實(shí)驗(yàn) D中品紅不褪色，F中出現(xiàn)白色沉淀

【解析】（1）在檢驗(yàn)SO42-時(shí)，加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO32-離子的干擾．即先加鹽酸酸化，無現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有SO42-，檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐泻��?/span>NH4+的操作方法為：取少量試樣加入到試管中，加入氫氧化鈉溶液加熱，在試管口用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)放出氣體，試紙由紅變藍(lán)，故答案為：

操作步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
加入足量稀鹽酸后，再加入BaCl2溶液
加入適量的NaOH濃溶液并加熱	靠近試管口的紅色石蕊試紙變藍(lán)色

（2）①SO2通入碘的淀粉溶液中，使溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，二氧化硫被碘氧化生成了硫酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI，故答案為：SO2+I2+2H2O＝H2SO4+2HI；

②二氧化硫用碘溶液來吸收，方程式為：SO2+I2+2H2O═2HI+H2SO4，為測定該地空氣中的SO2含量，消耗碘的物質(zhì)的量=5.0×10-3 L×5×10-4 molL-1=2.50×10-6 mol，根據(jù)化學(xué)方程式可得二氧化硫的物質(zhì)的量=2.50×10-6 mol，質(zhì)量為2.50×10-6 mol×64g/mol=1.60×10-4 g=0.160mg，該監(jiān)測點(diǎn)空氣中SO2的含量==0.020 mg/L，故答案為：0.020；

（3）①按照A→C→F順序連接裝置，其中飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，不能證明強(qiáng)酸制備弱酸的原理，不能證明亞硫酸和次氯酸的酸性強(qiáng)弱，故答案為：二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，不能證明強(qiáng)酸制備弱酸的原理；

②次氯酸具有強(qiáng)氧化性、二氧化硫具有還原性，不能利用二氧化硫與次氯酸鈣直接反應(yīng)判斷亞硫酸與次氯酸的酸性強(qiáng)弱，先驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，再結(jié)合碳酸酸性比HClO強(qiáng)堿性判斷。A裝置制備二氧化硫，由于鹽酸易揮發(fā)，制備的二氧化硫中混有HCl，用飽和的亞硫酸氫鈉除去HCl，再通過碳酸氫鈉溶液，可以驗(yàn)證亞硫酸酸性比碳酸強(qiáng)，用酸性高錳酸鉀溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫，用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化碳中二氧化硫是否除盡，再通入F中，則裝置連接順序?yàn)?/span>A、C、B、E、D、F，其中裝置C的作用是除去HCl氣體，D中品紅不褪色，F中出現(xiàn)白色沉淀，可證明亞硫酸的酸性強(qiáng)于次氯酸，故答案為：B、E、D、F；除去HCl氣體以免影響后面的實(shí)驗(yàn)測得；裝置D中品紅不褪色，F中出現(xiàn)白色沉淀。