Question

20．某校化學(xué)學(xué)習(xí)小組，在學(xué)習(xí)了銅和濃硫酸的反應(yīng)后，利用如圖所示的裝置探究足量的鋅與濃硫酸反應(yīng)，設(shè)計(jì)并完成SO₂的某些性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答：

（1）A裝置中，盛裝鋅片的儀器名稱是蒸餾燒瓶．
（2）請(qǐng)從甲、乙中選擇合適的裝置填入B、C中，并進(jìn)行正確連接．a(chǎn)接3，c接2（用序號(hào)表示），乙的作用是防止倒吸．
（3）本實(shí)驗(yàn)?zāi)茏C明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為C中品紅溶液褪色或D中氯水褪色．
（4）為驗(yàn)證二氧化硫的還原性，取D中反應(yīng)后的溶液分成三份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
方案工：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品紅溶液，紅色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀
上述方案合理的是方案Ⅲ（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-．
（5）某學(xué)生觀察到：實(shí)驗(yàn)開(kāi)始，D、E中均有氣泡產(chǎn)生，隨后氣泡量減少，反應(yīng)一段時(shí)間后，氣泡量又會(huì)明顯增加．請(qǐng)用化學(xué)方程式表示“反應(yīng)一段時(shí)間后，氣泡量又會(huì)明顯增加”的原因Zn+H₂SO₄（�。┄TZnSO₄+H₂↑．
（6）當(dāng)E中溶液呈中性時(shí)，溶液中c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）（用含硫微粒濃度表示）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器的構(gòu)造寫(xiě)出其名稱；
（2）B裝置為安全瓶，防止倒吸，應(yīng)該裝置甲；C用品紅溶液具有二氧化硫，導(dǎo)管應(yīng)該長(zhǎng)進(jìn)短出；
（3）證明生成二氧化硫氣體，二氧化硫通入裝置甲中品紅溶液會(huì)褪色或通入裝置D中氯水溶液顏色褪去；
（4）方案工：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成證明生成氯化銀沉淀，但不能證明氯離子是二氧化硫還原得到，氯水中存在氯離子；
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品紅溶液，紅色褪去，可能是二氧化硫漂白性或氯水中次氯酸的漂白性；
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明生成硫酸鋇沉淀，證明二氧化硫被氯氣氧化生成硫酸；
（5）鋅和濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和二氧化硫和水，當(dāng)硫酸濃度變稀時(shí)，鋅與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
（6）E中氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫氣體得到溶液中存在電荷守恒．

解答 解：（1）根據(jù)圖示可知，A裝置中，盛裝鋅片的儀器名稱為蒸餾燒瓶，
故答案為：蒸餾燒瓶；
（2）通常狀況下，1體積水中可溶解40體積的二氧化硫氣體，裝置乙可防止二氧化硫與品紅作用時(shí)被吸入鋅與硫酸反應(yīng)的容器中；二氧化硫與品紅溶液作用，需長(zhǎng)管進(jìn)，所以導(dǎo)管連接順序?yàn)椋篴接4（或3）→b→c→2，乙導(dǎo)氣管略露出膠塞起到安全瓶的作用，可以防止倒吸，
故答案為：3（或4）；2；防止倒吸；
（3）二氧化硫可使品紅溶液褪色，則C中品紅溶液褪色可檢驗(yàn)二氧化硫的存在，從而證明濃硫酸具有強(qiáng)氧化性，或D中氯水褪色，也可以證明生成二氧化硫，
故答案為：C中品紅溶液褪色或D中氯水褪色；
（4）方案工：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成證明生成氯化銀沉淀，但不能證明氯離子是二氧化硫還原得到，氯水中存在氯離子也可以反應(yīng)生成氯化銀沉淀，故Ⅰ錯(cuò)誤；
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品紅溶液，紅色褪去，可能是二氧化硫漂白性或氯水中次氯酸的漂白性，不能證明二氧化硫具有還原性，故Ⅱ錯(cuò)誤；
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀說(shuō)明生成硫酸鋇沉淀，證明二氧化硫被氯氣氧化生成硫酸，結(jié)合鋇離子生成硫酸鋇沉淀，二氧化硫和氯化鋇不反應(yīng)，故Ⅲ正確；
分析可知上述方案中Ⅲ正確，D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-，
故答案為：Ⅲ；Cl₂+SO₂+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-+2Cl^-；
（5）鋅為較活潑的金屬，在金屬活動(dòng)順序表中排在氫的前面，所以鋅和稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣，反應(yīng)一段時(shí)間后，氣泡量又會(huì)明顯增加”的原因用化學(xué)方程式表示為：Zn+H₂SO₄（�。┄TZnSO₄+H₂↑，
故答案為：Zn+H₂SO₄（稀）═ZnSO₄+H₂↑；
（6）E中氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫氣體得到溶液中存在電荷守恒式為c（Na⁺）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-），當(dāng)E中溶液呈中性時(shí)c（H⁺）=c（OH^-），溶液中c（Na⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-），
故答案為：c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）．

點(diǎn)評(píng) 本題考查濃硫酸的性質(zhì)，題目難度中等，明確濃硫酸、稀硫酸分別與鋅反應(yīng)的原理為解答關(guān)鍵，注意熟練掌握二氧化硫的性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，試題知識(shí)點(diǎn)較多，考查較全面，有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>