Question

【題目】某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案，將濃硫酸與銅片反應(yīng)制備SO2并進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：

(1)裝置B的作用是______。

(2)設(shè)計(jì)裝置C的目的是驗(yàn)證SO2的______性，裝置C中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO3的標(biāo)志是______。

(3)向NaHSO3溶液中加入NaClO溶液時(shí)，反應(yīng)有三種可能的情況：

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(qǐng)完成下表：(已知酸性：H2SO3＞H2CO3＞HClO)

序號(hào)	實(shí)驗(yàn)操作	現(xiàn)象	結(jié)論
①	加幾小塊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	溶液為紫色	____

(4)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)證明：室溫下HSO3-的電離平衡常數(shù)Ka與水解平衡常數(shù)Kb，的相對(duì)大�。�___。

Answer 1

【答案】防倒吸(或安全瓶) 還原 SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色 溶液變?yōu)樗{(lán)色 溴水褪色 I或Ⅲ成立 常溫下，用pH試紙(或pH計(jì))測(cè)定NaHSO3溶液的pH，若pH＜７，則Ka＞Kb，若pH＞７，則Ka＜Kb

【解析】

由圖可知，裝置A中Cu與濃硫酸的反應(yīng)生成二氧化硫，裝置B作安全瓶，可防止倒吸，裝置C中發(fā)生反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，裝置D中NaOH溶液吸收尾氣。

(1)裝置B的作用是做安全瓶，起到防倒吸的作用，故答案為：防倒吸(或安全瓶)；

(2)裝置C中發(fā)生的反應(yīng)為SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，反應(yīng)中S元素的化合價(jià)升高被氧化，則裝置C的目的是驗(yàn)證SO2的還原性；裝置D中NaOH全部轉(zhuǎn)化為NaHSO3時(shí)堿性降低，標(biāo)志是溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色，故答案為：SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br-；溶液由紅色變?yōu)闊o(wú)色；

(3)②NaClO具有強(qiáng)氧化性，可氧化KI，反應(yīng)生成的單質(zhì)碘使淀粉溶液變?yōu)樗{(lán)色；③溴水具有氧化性，可氧化HSO3-，HSO3-使溴水褪色；④HSO3-具有還原性，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：溶液變?yōu)樗{(lán)色；溴水褪色；I或Ⅲ成立；

(4)電離顯酸性，水解顯堿性，則測(cè)定pH即可，則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為常溫下，用pH試紙(或pH計(jì))測(cè)定NaHSO3溶液的pH，若pH＜７，則Ka＞Kb，若pH＞７，則Ka＜Kb，故答案為：常溫下，用pH試紙(或pH計(jì))測(cè)定NaHSO3溶液的pH，若pH＜７，則Ka＞Kb，若pH＞７，則Ka＜Kb。