Question

實(shí)驗(yàn)室可由多條途徑得到SO₂．

（1）Na₂SO₃固體與較濃硫酸（加熱）反應(yīng)可以制得SO₂，可需用下列哪個(gè)裝置

 

．（填裝置序號(hào)）
（2）銅與濃硫酸反應(yīng)可以制得SO₂，其化學(xué)方程式為

 

．
（3）如果要在實(shí)驗(yàn)室制取SO₂，選用上述兩種方法中的哪種更合理，你的理由是

 

．（答出一點(diǎn)就可）
（4）工業(yè)上硫酸工廠的廢氣含有SO₂不僅污染大氣，還會(huì)浪費(fèi)資源，請(qǐng)用化學(xué)方程式表示回收SO₂的原理

 

、

 

．

	第一份	第二份	第三份
樣品質(zhì)量	4.35	8.70	17.40
SO2體積（L）	0.448	0.896	1.12
硫的質(zhì)量	0.480	0.960	1.28

（5）海波（Na₂S₂O₃?5H₂O）也能與硫酸反應(yīng)制得SO₂（Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O）．工業(yè)制得的海波中可能含有Na₂SO₃．取三份質(zhì)量不同的樣品，分別加入40mL濃度相同的硫酸溶液后，過(guò)濾出硫黃，微熱使SO₂全部逸出，測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表（氣體體積已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）．
試計(jì)算：
①硫酸溶液的物質(zhì)的量濃度是

 

mol/L．
②樣品中n（Na₂S₂O₃?5H₂O）：n（Na₂SO₃）=

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：二氧化硫的化學(xué)性質(zhì),含硫物質(zhì)的性質(zhì)及綜合應(yīng)用

專題：氧族元素

分析：（1）根據(jù)Na₂SO₃固體與較濃硫酸（加熱）反應(yīng)可以制得SO₂，采用的為固液加熱型裝置；
（2）銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、水和SO₂；
（3）根據(jù)經(jīng)濟(jì)性原則，從消耗硫酸的量分析；
（4）SO₂通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸處理，發(fā)生SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]；
（5）①先根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知第三份的反應(yīng)中硫酸不足，然后根據(jù)硫酸不足的反應(yīng)數(shù)據(jù)計(jì)算出硫酸的物質(zhì)的量及濃度；
②第一份中硫酸過(guò)量，樣品中的Na₂S₂O₃?5H₂O和亞硫酸鈉完全反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)生成的硫的質(zhì)量及二氧化硫的物質(zhì)的量計(jì)算出樣品中Na₂S₂O₃?5H₂O和亞硫酸鈉的物質(zhì)的量之比．

解答： 解：（1）由Na₂SO₃固體與較濃硫酸（加熱）反應(yīng)可以制得SO₂，則采用的為固液加熱型裝置，所以選丁，故選：�。�
（2）銅與濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、水和SO₂，方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）制備等量的二氧化硫，方法（1）消耗的硫酸少，故方法（1）更合理，故答案為：方法（1），制備等量的二氧化硫消耗的硫酸少；
（4）SO₂通常用足量氨水吸收，然后再用稀硫酸處理，發(fā)生SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]，
故答案為：SO₂+2NH₃+H₂O=（NH₄）₂SO₃（或SO₂+NH₃+H₂O=NH₄HSO₃）、（NH₄）₂SO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+SO₂↑+H₂O[或2NH₄HSO₃+H₂SO₄=（NH₄）₂SO₄+2SO₂↑+2H₂O]；
（5）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，第一、第二份樣品硫酸過(guò)量，而第三份樣品硫酸不足，根據(jù)反應(yīng)方程式：Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O，n（H₂SO₄）=n（SO₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，硫酸的物質(zhì)的量濃度為：c（H₂SO₄）=

0.05mol

0.04L

=1.25mol?L^-1，
故答案為：1.25mol?L^-1；
②第一份中硫酸過(guò)量，由Na₂S₂O₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+S↓+H₂O可知，x=n（Na₂S₂O₃）=n（S）=

0.48g

32g/mol

=0.015mol，同時(shí)生成二氧化硫的物質(zhì)的量為：n（SO₂）=0.015mol，第一份樣品總共生成二氧化硫的物質(zhì)的量為：

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，
亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成的二氧化硫?yàn)椋?.02mol-0.015mol=0.005mol，
由Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O可知，n（Na₂SO₃）=n（SO₂）=0.005mol，
所以n（Na₂S₂O₃?5H₂O）：n（Na₂SO₃）=0.015mol：0.005mol=3：1，
故答案為：3：1．

點(diǎn)評(píng)：本題考查二氧化硫的制備以及測(cè)定某海波樣品的成分，題目難度較大，該題是高考題中常見(jiàn)的題型，側(cè)重了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)答題能力的培養(yǎng)和方法與技巧的指導(dǎo)和訓(xùn)練，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和應(yīng)試能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)．