Question

小明學(xué)習(xí)了二氧化碳的性質(zhì)后，知道了二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，他聯(lián)想到二氧化硫排放到空氣中會(huì)形成酸雨，就產(chǎn)生了疑問(wèn)，二氧化硫跟水能否也會(huì)生成一種酸？小明的學(xué)習(xí)小組想在實(shí)驗(yàn)室里制取二氧化硫氣體，并探究能否跟水反應(yīng)．
【查閱資料】
實(shí)驗(yàn)室可用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)制二氧化硫氣體．二氧化硫氣體是無(wú)色有刺激性氣味的有毒氣體，它的密度比空氣大，可溶于水生成亞硫酸（H₂SO₃）．
【設(shè)計(jì)方案】
先驗(yàn)證水能否使紫色石蕊紙花變色，再驗(yàn)證二氧化硫氣體能否使干燥的紫色的石蕊紙花變色，最后驗(yàn)證二氧化硫氣體能否使?jié)駶?rùn)的紫色石蕊紙花變紅，實(shí)驗(yàn)裝置和藥品如圖：（提示：裝置B的作用是干燥二氧化硫氣體，裝置E的作用是吸收多余的二氧化硫氣體）
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

（1）A處應(yīng)選擇的發(fā)生裝置是______ （選“a”或“b”）
（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置C內(nèi)石蕊紙花的顏色始終沒(méi)有變化，這說(shuō)明______．
（3）裝置D中膠頭滴管中的蒸餾水在二氧化硫氣體生成之前滴到紫色石蕊紙花上，未見(jiàn)紙花顏色發(fā)生變化，當(dāng)有二氧化硫氣體通過(guò)時(shí)發(fā)現(xiàn)濕潤(rùn)的紫色石蕊紙花變紅．此現(xiàn)象說(shuō)明______ 此過(guò)程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
【拓展遷移】
（1）試寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化硫氣體的化學(xué)方程式：（與碳酸鈣與鹽酸的化學(xué)反應(yīng)相似）______
（2）亞硫酸鈉（Na₂SO₃）中S的化合價(jià)為_(kāi)_____．
（3）SO₂的水溶液能跟活潑金屬反應(yīng)，而使金屬腐蝕，寫(xiě)出Mg與亞硫酸（H₂SO₃）反應(yīng)的化學(xué)方程式______．

Answer 1

解：【進(jìn)行試驗(yàn)】（1）亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與稀硫酸在常溫下反應(yīng)制取二氧化硫，發(fā)生裝置屬于固體和液體不加熱制氣體，故選擇發(fā)生裝置b；
（2）裝置C內(nèi)藍(lán)色石蕊紙花雖然與二氧化硫氣體接觸，但卻不變色，可以說(shuō)明二氧化硫氣體不能使干燥的藍(lán)色試紙變色；
（3）未通入二氧化硫氣體時(shí)，向藍(lán)色試紙上滴水，試紙不變色，說(shuō)明只有水不能使藍(lán)色石蕊試紙變色；當(dāng)濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙遇到二氧化硫氣體時(shí)，試紙由藍(lán)色變成了紅色，說(shuō)明試紙遇到了酸性物質(zhì)，而二氧化硫并不能使試紙變紅，因此，可推斷二氧化硫與水作用形成了酸而使試紙變紅；二氧化碳與水形成碳酸，類(lèi)似地，二氧化硫與水形成亞硫酸，化學(xué)方程式為：SO₂+H₂O═H₂SO₃；
【拓展遷移】（1）碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣和水和二氧化碳，也就是說(shuō)生成鹽和水和氣體，然后對(duì)照寫(xiě)出亞硫酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)制取二氧化硫的化學(xué)方程式，注意配平和氣體符號(hào)，化學(xué)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
（2）根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，鈉元素顯+1，氧元素顯-2，設(shè)硫元素的化合價(jià)為x，可知亞硫酸鈉（Na₂SO₃）中硫元素的化合價(jià)：（+1）×2+x+（-2）×3=0，則x=+4．
（3）SO₂的水溶液能跟活潑金屬反應(yīng)，而使金屬腐蝕，如鎂與亞硫酸反應(yīng)生成亞硫酸鎂和氫氣，化學(xué)方程式為：Mg+H₂SO₃═MgSO₃+H₂↑．
故答案為：【進(jìn)行試驗(yàn)】
（1）b；
（2）二氧化硫不能使干燥的紫色石蕊試紙變色；
（3）水不能使干燥的紫色石蕊試紙變色；二氧化硫溶于水生成酸，酸能使干燥的紫色石蕊試紙變紅色；SO₂+H₂O═H₂SO₃；
【拓展遷移】
（1）Na₂SO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+SO₂↑；
（2）+4；
（3）Mg+H₂SO₃═MgSO₃+H₂↑．
分析：【進(jìn)行試驗(yàn)】根據(jù)實(shí)驗(yàn)室可用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）固體與稀鹽酸在常溫下反應(yīng)制二氧化硫氣體選擇發(fā)生裝置b；裝置C亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化硫氣體依次通過(guò)濃硫酸的干燥、盛放干燥藍(lán)色石蕊試紙的試管驗(yàn)證二氧化硫氣體不能使試紙變色、裝有可滴加水的盛有干燥藍(lán)色石蕊試紙的廣口瓶驗(yàn)證滴有水的試紙變色，最后氣體通入盛有氫氧化鈉溶液的燒杯吸收剩余的有毒氣體二氧化硫；
【拓展遷移】（1）先寫(xiě)出碳酸鈣和鹽酸的反應(yīng)式，然后對(duì)照寫(xiě)出亞硫酸鈉與稀硫酸的反應(yīng)式，注意配平和氣體符號(hào)；
（2）根據(jù)在化合物中正負(fù)化合價(jià)代數(shù)和為零，結(jié)合亞硫酸鈉（Na₂SO₃）的化學(xué)式進(jìn)行解答本題．
（3）根據(jù)鎂和亞硫酸反應(yīng)生成亞硫酸鎂和氫氣，書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式．
點(diǎn)評(píng)：理解每個(gè)裝置在實(shí)驗(yàn)中的作用，對(duì)正確把握實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)結(jié)果起關(guān)鍵作用，這也是解決此類(lèi)實(shí)驗(yàn)探究類(lèi)問(wèn)題的所必須的能力，并能正確書(shū)寫(xiě)有關(guān)化學(xué)方程式．