Question

我們知道二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，那么二氧化硫與水是否也能反應(yīng)生成一種酸呢？某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)此進(jìn)行探究，設(shè)計(jì)的探究過程如下。請(qǐng)你回答其中的有關(guān)問題：
（1）做出假設(shè)：                                                           ；
（2）設(shè)計(jì)方案：先驗(yàn)證水能否使藍(lán)色石蕊試紙變色，再驗(yàn)證二氧化硫氣體能否使干燥的藍(lán)色石蕊試紙變色，最后驗(yàn)證二氧化硫氣體能否使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅，實(shí)驗(yàn)裝置和藥品如圖：

（3）查閱資料：你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)小組需要掌握的資料內(nèi)容中應(yīng)包括（填序號(hào)）        
①二氧化硫易溶于水 ②酸能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅 ③SO₂不與濃硫酸反應(yīng) ④二氧化硫有毒，能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水
（4）實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)過程中裝置C內(nèi)石蕊試紙的顏色始終沒有變化，這說明                      。
②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藍(lán)色石蕊試紙上，未見試紙顏色發(fā)生變化，當(dāng)有二氧化硫氣體通過時(shí)發(fā)現(xiàn)濕潤的藍(lán)色石蕊試紙變紅。此現(xiàn)象說明               ，此過程中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                            。  
③裝置E的作用是                                                      。
（5）結(jié)論：原假設(shè)                  （填“成立”或“不成立”）

Answer 1

二氧化硫和水反應(yīng)生成一種酸   ①②③④   二氧化硫單獨(dú)不能使藍(lán)色石蕊變紅   水單獨(dú)不能使藍(lán)色石蕊變紅，而水和二氧化硫反應(yīng)生成一種酸使藍(lán)色石蕊變紅    SO₂ + H₂O ="=" H₂SO₃    吸收二氧化硫，防止污染空氣   成立（答案要與第一空對(duì)應(yīng)）

試題分析：（1）根據(jù)二氧化硫與二氧化碳具有相似的組成，故可猜想二氧化硫也能象二氧化碳一樣，能與水反應(yīng)生成酸（當(dāng)然也可以做出相反的假設(shè)：二氧化硫不能與水發(fā)生反應(yīng)生成酸）。
（3）根據(jù)題意，結(jié)合圖示可知，由于③SO₂不與濃硫酸反應(yīng)，故氣體可用濃硫酸干燥（B）；由于①二氧化硫易溶于水，故在D裝置中，二氧化硫氣體會(huì)溶解在先前滴加的水中，并反應(yīng)生成酸；由于②酸能使?jié)駶櫟乃{(lán)色石蕊試紙變紅，故通過D中的石蕊變紅能證明反應(yīng)中生成了酸；由于④二氧化硫有毒，能與堿溶液反應(yīng)生成鹽和水，所以要進(jìn)行尾氣處理（E），由此可知，①②③④的知識(shí)都需掌握。
（4）①裝置C內(nèi)藍(lán)色石蕊試紙雖然與二氧化硫氣體（干燥的）接觸，但卻不變色，可以說明二氧化硫氣體不能使干燥的藍(lán)色試紙變色；
②未通入二氧化硫氣體前，向藍(lán)色試紙上滴水，試紙不變色，說明水不能使藍(lán)色石蕊試紙變色；當(dāng)濕潤的藍(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，說明試紙遇到了酸性物質(zhì)；而根據(jù)C裝置中的現(xiàn)象可知，二氧化硫并不能使試紙變紅，因此，可推斷二氧化硫與水反應(yīng)生成了酸，而使試紙變紅；結(jié)合二氧化碳能與水反應(yīng)生成碳酸，可類比猜測二氧化硫與水反應(yīng)生成亞硫酸；故反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+H₂O═H₂SO₃；
③由于二氧化硫有毒，直接排放到空氣中，會(huì)對(duì)空氣造成污染，結(jié)合二氧化硫能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的性質(zhì)，可把多余的有毒氣體二氧化硫用氫氧化鈉溶液吸收，以防止氣體對(duì)空氣的污染。
（5）根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)探究可知，二氧化硫能與水反應(yīng)生成亞硫酸，與所做的假設(shè)一致，因此，假設(shè)成立。
點(diǎn)評(píng)：對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究，要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律，根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究，并通過觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，來驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。