Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室擬用如下裝置進(jìn)行SO2的制備及性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

①已知稀硝酸、亞硝酸作為氧化劑時(shí)，一般其還原產(chǎn)物為一氧化氮。

②lg2=0.3

③SO2易溶于水，通常條件下溶解的體積比為1∶40

回答下列問題：

（1）①制取SO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________。

②實(shí)驗(yàn)開始時(shí)加入的5g CaCO3的作用是_____________________________________。

（2）①當(dāng)__________________時(shí)，將NaHSO3晶體抖入燒瓶中，觀察到D瓶及E瓶出現(xiàn)大量沉淀，

②寫出D瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式_____________________________________。

③（1）、（2）兩步反應(yīng)A中的導(dǎo)氣管口的位置是_____________。

A.前“a”后“b” B.前“a”后“a” C.前“b”后“b” D.前“b”后“a”

（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果，B中仍澄清透明，C中稍有渾濁，通過手持技術(shù)檢測B、C溶液中pH變化得到如下圖象：

通過理論計(jì)算，若C中所有的NO3-被還原，所得溶液沖稀10倍后pH為_______(精確小數(shù)點(diǎn)后一位)

（4）結(jié)果分析，與實(shí)驗(yàn)方案評價(jià)SO2通入BaCl2溶液中與通入Ba(NO3)2溶液中pH 相差不大，若估測NO3-能將SO2氧化，理論計(jì)算值與實(shí)際測得值相差很大，分析其原因是同條件下：稀HNO3的氧化性_____ 稀 HNO2的氧化性（填“強(qiáng)于”或“弱于”或“接近”）。該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在安全方面存在缺陷，請?jiān)诓辉黾釉噭┢康那疤嵯录右愿倪M(jìn)_________________________。

Answer 1

【答案】 NaHSO3+HC1= NaCl+SO2↑+H2O 制取CO2驅(qū)趕裝置系統(tǒng)中的空氣，避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn) E中出現(xiàn)白色沉淀時(shí) SO2+2NO2-+Ba2+=BaSO4↓+2NO C或D(全選或選一個(gè)均給分) 依2NO3-+3SO2+2H2O+3Ba2+= 3BaSO4↓+4H+ +2NO計(jì)算得到溶液pH= 0.7 弱于 在每個(gè)洗氣瓶及發(fā)生裝置的燒瓶增一導(dǎo)管，一端插入溶液中，一端連通大氣，平衡氣壓

【解析】試題分析：（1）①NaHSO3與HC1反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫、水；②CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，驅(qū)趕裝置系統(tǒng)中的空氣，避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn)；（2）①為避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn)，等裝置中充滿二氧化碳時(shí)，將NaHSO3晶體抖入燒瓶中；②D瓶出現(xiàn)大量沉淀，說明D中二氧化硫被亞硝酸鈉氧化為SO42-，最終生成硫酸鋇沉淀；③第（1）步反應(yīng)用制取的二氧化碳排出空氣，二氧化碳的密度大于空氣，所以應(yīng)從b口排出空氣、第（2）步反應(yīng)是制備二氧化硫并將二氧化硫排入后面裝置中，二氧化硫的密度大于二氧化碳，所以從a口或b口排出二氧化硫；（3）二氧化硫通入C中反應(yīng)的離子方程式是2NO3-+3SO2+2H2O+3Ba2+= 3BaSO4↓+4H+ +2NO，根據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算pH；（4）同濃度的硝酸鋇、氯化鋇溶液通入二氧化硫，C中稍有渾濁、D瓶出現(xiàn)大量沉淀；該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)易引起倒吸。

解析：（1）①NaHSO3與HC1反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化硫、水，反應(yīng)方程式是NaHSO3+HC1= NaCl+SO2↑+H2O；②CaCO3與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，驅(qū)趕裝置系統(tǒng)中的空氣，避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn)；（2）①為避免空氣中的氧氣干擾實(shí)驗(yàn)，等裝置中充滿二氧化碳時(shí)，將NaHSO3晶體抖入燒瓶中，裝置中充滿二氧化碳時(shí)的現(xiàn)象是E中出現(xiàn)白色沉淀；②D瓶出現(xiàn)大量沉淀，說明D中二氧化硫被亞硝酸鈉氧化為SO42-，最終生成硫酸鋇沉淀，反應(yīng)離子方程式是SO2+2NO2-+Ba2+=BaSO4↓+2NO；③第（1）步反應(yīng)用制取的二氧化碳排出空氣，二氧化碳的密度大于空氣，所以應(yīng)從b口排出空氣、第（2）步反應(yīng)是制備二氧化硫并將二氧化硫排入后面裝置中，二氧化硫的密度大于二氧化碳，所以從a口或b口排出二氧化硫，所以應(yīng)該是前“b”后“a”或前“b”后“b”； （3）二氧化硫通入C中反應(yīng)的離子方程式是2NO3-+3SO2+2H2O+3Ba2+= 3BaSO4↓+4H+ +2NO，C中NO3-的濃度是1mol/L，根據(jù)反應(yīng)方程式，C中所有的NO3-被還原，溶液中氫離子濃度是2 mol/L，溶液沖稀10倍后氫離子濃度是0.2 mol/L,pH= ；（4）同濃度的硝酸鋇、氯化鋇溶液通入二氧化硫，C中稍有渾濁、D瓶出現(xiàn)大量沉淀，說明稀HNO3的氧化性弱于稀 HNO2的氧化性；該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)易引起倒吸，所以改進(jìn)方法是在每個(gè)洗氣瓶及發(fā)生裝置的燒瓶增一導(dǎo)管，一端插入溶液中，一端連通大氣，平衡氣壓。