Question

19．二氧化硫是一種大氣污染物，同時也是一種重要的化工原料．

（1）某化學興趣小組采用圖1所示裝置制取并探究SO₂氣體的某些性質(zhì)．
①下列實驗方案能用圖1所示裝置制取所需SO₂的是B（填序號）．
A．Na₂SO₃溶液與HNO₃溶液          B．Na₂SO₃固體與濃硫酸
C．固體硫在純氧中燃燒               D．銅與濃硫酸
②若要驗證c中生成的氣體是SO₂，向試管d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應開始，待d中溶液
褪色后，再加熱（填實驗操作）d中的溶液，溶液顏色又恢復原色，則說明氣體是SO₂．
③圖1所示裝置存在一個明顯的缺陷，請你進行改進并補充完整（用文字說明即可）：d中導氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂．
（2）在圖1裝置的d試管中加入BaCl₂溶液，實驗后發(fā)現(xiàn)d中有白色沉淀生成．為了探究沉淀的組成，該興趣小組向d中加入過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，你認為該沉淀物是BaSO₄，形成該沉淀的主要原因是SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄．
（3）SO₂通常作為保護劑添加到葡萄酒中，有殺菌、抗氧化、改善風味和增酸的作用，但吸入過量的SO₂對人體有害．我國國家標準規(guī)定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g•L^-1．圖3（固定裝置略）為該興趣小組對葡萄酒中的SO₂進行收集與含量測定的裝置．
①g中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出并與h中H₂O₂完全反應，反應的化學方程式為SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．
②實驗結束后，先除去h中過量的H₂O₂，然后用0.090 0mol•L^-1 NaOH標準溶液進行滴定，滴定至終點時，消耗NaOH溶液25.00mL，則該葡萄酒中SO₂的含量為0.24g•L^-1．

Answer 1

分析 （1）①圖1為固液不加熱制取氣體的反應，可用Na₂SO₃ 固體與濃硫酸反應制備二氧化硫氣體；②根據(jù)二氧化硫氣體的檢驗方法分析判斷；③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需選擇試劑吸收；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，d中有白色沉淀生成，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀；
（3）①二氧化硫具有還原性，能夠與過氧化氫反應生成硫酸，據(jù)此寫出反應的化學方程式；
②根據(jù)關系式2NaOH～H₂SO₄～SO₂及氫氧化鈉的物質(zhì)的量計算出二氧化硫的質(zhì)量，再計算出該葡萄酒中的二氧化硫含量．

解答 解：（1）①A．硝酸易揮發(fā)，Na₂SO₃溶液與HNO₃反應，生成的氣體中含有硝酸，故A錯誤；
B．強酸可制備弱酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應生成硫酸鈉和二氧化硫和水，反應Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂0+SO₂↑，反應無需加熱，符合裝置特點，故B正確；
C．固體硫在純氧中燃燒，生成二氧化硫，但可能含有氧氣雜質(zhì)，且不符合圖1裝置特點，故C錯誤；
D．如圖所示裝置沒有加熱，則不能用濃硫酸和銅反應制備，故D錯誤；
故答案為：B；
②若要證明c中生成的氣體是SO₂，依據(jù)二氧化硫能使品紅試液褪色，加熱恢復紅色；d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應開始，待d中溶液紅色褪去，再加熱試管d中的溶液，顏色又恢復，證明氣體是SO₂，
故答案為：褪色；加熱；
③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需增加一尾氣吸收裝置防止污染性氣體排放到空氣中，d中導氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂，
故答案為：d中導氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，d中有白色沉淀生成，是二氧化硫被氧氣氧化，可能發(fā)生的反應為：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl2=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
故答案為：BaSO₄； SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄；
（3）①雙氧水具有氧化性，能夠?qū)⒍�氧化硫氧化成硫酸，反應的化學方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄；  
②根據(jù)2NaOH～H₂SO₄～SO₂可知SO₂的質(zhì)量為：$\frac{1}{2}$×（0.0900mol/L×0.025L）×64g/mol=0.072g，該葡萄酒中的二氧化硫含量為：$\frac{0.72g}{0.3L}$=0.24g/L，
故答案為：0.24．

點評 本題考查了硫及其化合物性質(zhì)的應用，氣體實驗制備方法，裝置注意問題，主要考查二氧化硫的還原性、測量物質(zhì)含量的方法，明確物質(zhì)性質(zhì)是解答關鍵，試題有利于培養(yǎng)學生的化學實驗能力，題目難度中等．