Question

【題目】某化學(xué)興趣小組做以下屬于對SO2的性質(zhì)進(jìn)行研究。請回答下列問題：

（1）裝置B的作用是_______________________。

（2）裝置C的目的是檢驗(yàn)SO2的_____性。裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO3的標(biāo)志是_______________。

（3）請?jiān)O(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)證明：室溫下，NaHSO3溶液中HSO3-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb的相對大小關(guān)系_______________________________。

（4）向裝置D所得NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有下列三種可能的情況：

Ⅰ.HSO3-與ClO-恰好反應(yīng) Ⅱ. NaClO不足 Ⅲ. NaClO過量

甲同學(xué)分別取上述混合溶液于試管中，通過下列實(shí)驗(yàn)確定該反應(yīng)屬于哪一種情況，請完成下表：（已知酸性：H2SO3>H2CO3>HClO）

實(shí)驗(yàn)序號	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
①	加入幾小塊CaCO3固體	有氣泡產(chǎn)生	Ⅰ或Ⅱ
②	滴加少量淀粉KI溶液，振蕩	__________	Ⅲ
③	滴加少量溴水，振蕩	_________	Ⅱ
④	滴加少量酸性KMnO4溶液，振蕩	溶液呈紫色	______

（5）測定某葡萄酒中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計(jì)算）的方案如下：

(已知：滴定時(shí)反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+I2 +2H2O==H2SO4+2HI)

①按上述方案實(shí)驗(yàn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)I2溶液25.00mL，該次實(shí)驗(yàn)測得樣品中抗氧化劑的殘留量（以游離SO2計(jì)算）為_________g·L-1。

②在上述實(shí)驗(yàn)過程中，若有部分HI 被空氣氧化，則測得結(jié)果________（填“偏高”、偏低”或“不變”）。

Answer 1

【答案】 防倒吸（或安全瓶） 還原 溶液紅色褪色 常溫下，用PH試紙(或PH計(jì))測定NaHSO3溶液的pH，若pH<7，則Ka>Kb，若pH>7，則Ka<Kb 溶液變?yōu)樗{(lán)色 溴水褪色 Ⅰ或Ⅲ 0.16 偏低

【解析】由圖可知，A中發(fā)生銅與濃硫酸的反應(yīng)生成二氧化硫，B為安全瓶，可防止倒吸，C中發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2 +2H2O==H2SO4+2HBr，D中氫氧化鈉溶液吸收尾氣。（1）裝置B的作用是防倒吸（或安全瓶）；（2）裝置C中發(fā)生反應(yīng)中S元素的化合價(jià)升高，則設(shè)計(jì)裝置C的目的是檢驗(yàn)SO2的還原性；裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO3的標(biāo)志是溶液紅色褪色；（3）電離呈酸性，水解顯堿性，則測定pH即可，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為：室溫下，用pH試紙（或pH計(jì)）測定NaHSO3溶液pH，若pH<7，則Ka>Kb，若pH>7，則Ka<Kb；（4）②NaClO可氧化，則觀察到溶液變?yōu)樗{(lán)色；③溴水可氧化HSO3-，則觀察到溴水褪色；④HSO3-與高錳酸鉀可發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由溶液為紫色可知，不存在HSO3-，則Ⅰ或Ⅲ成立。故答案為：

實(shí)驗(yàn)序號	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
①	加入幾小塊CaCO3固體	有氣泡產(chǎn)生	Ⅰ或Ⅱ
②	滴加少量淀粉KI溶液，振蕩	溶液變?yōu)樗{(lán)色	Ⅲ
③	滴加少量溴水，振蕩	溴水褪色	Ⅱ
④	滴加少量酸性KMnO4溶液，振蕩	溶液呈紫色	Ⅰ或Ⅲ

（5）①令100mL葡萄酒中二氧化硫的質(zhì)量為mg，則：

SO2+I2 +2H2O==H2SO4+2HI

64g 1mol

mg 0.025L0.01mol/L，所以64g:mg=1mol: 0.025L0.01mol/L，解得m=0.016g/L；②若有部分HI 被空氣氧化，則消耗碘的量偏小，故測定二氧化硫的量偏小，則測定結(jié)果偏低。