Question

为了验证SO₂的性质，某同学利用输液管设计了如下微型实验：

回答下列问题:

（1）仪器A的名称是__________。

（2）装置l中的现象是______；装置3中证明SO₂具有______性。

（3）下列说法正确的是____________。

A．装置2中紫色石蕊试液变红的原因是SO₂+H₂O=H₂SO₃, H₂SO₃显酸性

B．实验结束后将输液管1加热溶液不变色

C．实验结束后，可由a导管向装置中加水，将气体赶出后再拆装置,防止残留的SO₂有毒气体污染环境

D.在a导管处用向下排空气法收集SO₂

（4）装置4中酸性高锰酸钾褪色，经测定反应后溶液中含有Mn²⁺和SO₄^2—，请写出该反应的离子方程式__________。

（5）该学生还利用上图部分仪器组装成的装置（如图）证明S、C、Si非金属性强弱。可共选择的试剂有：硫酸、亚硫酸、硝酸、木炭、硅酸钠溶液。

①装置A中试剂X是_______；装置1中反应的化学方程式是________。

②实验结论:因为酸性强弱是____>_____>_____（填化学式），故非金属性是S>C>Si。

Answer

分液漏斗 褪色 还原 AC 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+ 硫酸 CO2+H2O+Na2SiO3=H2SiO3↓+Na2CO3 H2SO4 H2CO3 H2SiO3

【解析】本题考查实验方案设计的评价，（1）仪器A为分液漏斗；（2）装置B中发生反应的是Na2SO3＋H2SO4=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，SO2能使品红溶液褪色，即装置1中现象是品红溶液褪色；（3）A、SO2是酸性氧化物，与水反应生成H2SO3，石蕊遇酸变红，说明H2SO3显酸性，故A正确；B、SO2与品红生成不稳定的物质，受热又恢复到原来的颜色，故B错误；C、SO2易溶于水，且有毒，实验结束后必须尾气处理，故C正确；D、SO2的密度比空气大，应用向上排空气法收集，故D错误；（4）参加反应物质是SO2和KMnO4，生成的物质是Mn2＋和SO42－，SO2中S的化合价由＋4价→＋6价，化合价升高2价，MnO4－中Mn化合价由＋7价→＋2价，化合价降低5价，最小公倍数为10，然后根据原子守恒，配平其他，即离子反应方程是5SO2＋2MnO4－＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋；（5）①验证三种元素的非金属性强弱，需要对比三种元素最高价氧化物对应水化物的酸性，因此X为H2SO4，试管B中发生Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋CO2↑＋H2O，装置1中发生SiO32－＋CO2＋H2O=H2SiO3↓＋CO32－；②利用酸性强的制取酸性弱，即酸性强弱是H2SO4>H2CO3>H2SiO3。

点睛：本题难点是氧化还原反应方程式的书写，找准氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物，根据信息，SO2＋MnO4－→SO42－＋Mn2＋，SO2中S的化合价由＋4价→＋6价，化合价升高2价，MnO4－中Mn化合价由＋7价→＋2价，化合价降低5价，最小公倍数为10，有5SO2＋2MnO4－→5SO42－＋2Mn2＋，反应少氧原子，因此反应物中H2O生成，离子反应方程式要求反应前后所带电荷数相等，即生成物中有H＋生成，根据原子守恒，因此有5SO2＋2MnO4－＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42－＋4H＋。