Question

13．實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置如圖所示，部分夾持裝置未畫出．
請(qǐng)回答下列問題：
（1）在組裝好裝置后，首先要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作為檢查裝置的氣密性．
（2）為檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂的反應(yīng)是否有氧氣生成，裝置B中盛放的試劑X應(yīng)為濃硫酸，裝置D中堿石灰的作用是吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染空氣，同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置與Na₂O₂反應(yīng)，干擾實(shí)驗(yàn)．
（3）關(guān)閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入70%的硫酸至浸沒三頸燒瓶中的固體，檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣生成的操作及現(xiàn)象是將帶火星的木條放在干燥管D出口處，若木條復(fù)燃，則有氧氣生成，否則無氧氣生成．
（4）關(guān)閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入裝置E、F、G中，能說明I^-的還原性弱于SO₂的現(xiàn)象為F中溶液藍(lán)色褪去．發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺．
（5）為了驗(yàn)證裝置E中SO₂與FeCl₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，某學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取少量裝置E中的溶液于試管中，向其中加入稀硝酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，并由此判斷SO₂與FeCl₃發(fā)生了氧化還原反應(yīng)．上述方案是否合理？不合理（填“合理”或“不合理”），原因是裝置E中溶液溶解的SO₂可被稀硝酸氧化成SO₄^2-，也可與BaCl₂反應(yīng)，生成白色沉淀，會(huì)對(duì)SO₂與FeCl₃反應(yīng)產(chǎn)物（SO₄^2-）的檢驗(yàn)造成干擾．

Answer 1

分析 A中制備二氧化硫，Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，X干燥二氧化硫，選用濃硫酸，C中檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣，將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃，D中堿石灰吸收剩余的二氧化硫，防止污染空氣．E裝置驗(yàn)證二氧化硫的還原性，2FeCl₃+SO₂+2H₂O═2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，F(xiàn)檢驗(yàn)I^-還原性弱于SO₂，SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺，G裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，并吸收二氧化硫，防止污染空氣，以此解答該題．

解答 解：（1）涉及氣體的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為保證實(shí)驗(yàn)成功，應(yīng)首先檢查裝置的氣密性，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（2）裝置B中試劑X干燥氯氣，盛放試劑是濃硫酸，防止水與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)論，由于二氧化硫污染環(huán)境，可與堿反應(yīng)，則D的作用是吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染空氣，同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置與Na₂O₂反應(yīng)，干擾實(shí)驗(yàn)，
故答案為：濃硫酸；吸收未反應(yīng)的SO₂，防止污染空氣，同時(shí)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置與Na₂O₂反應(yīng)，干擾實(shí)驗(yàn)；
（3）檢驗(yàn)SO₂與Na₂O₂反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是：將帶火星的木條放在D試管口處，看木條是否復(fù)燃，
故答案為：將帶火星的木條放在干燥管D出口處，若木條復(fù)燃，則有氧氣生成，否則無氧氣生成；
（4）F中的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺，該反應(yīng)中二氧化硫?yàn)檫�原劑，碘離子為還原產(chǎn)物，氧化還原反應(yīng)中，還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物，能說明I^-還原性弱于SO₂，現(xiàn)象為：F中溶液藍(lán)色褪去，
故答案為：F中溶液藍(lán)色褪去； SO₂+I₂+2H₂O=2I^-+SO₄^2-+4H⁺；
（5）FeCl₃與SO₂作用，三價(jià)鐵具有氧化性，二氧化硫具有還原性，三價(jià)鐵能將二氧化硫氧化為硫酸，自身被還原為亞鐵離子，即2FeCl₃+SO₂+2H₂O═2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，可通過檢驗(yàn)硫酸根離子，檢驗(yàn)該反應(yīng)的發(fā)生，硝酸具有強(qiáng)氧化性，但該實(shí)驗(yàn)中硝酸的存在干擾該SO₂與FeCl₃反應(yīng)的驗(yàn)證，3SO2SO₂+2HNO₃+2H₂O=3H₂SO₄+2NO，所以取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，硫酸根離子不一定來自于SO₂與FeCl₃反應(yīng)產(chǎn)物，故該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，
故答案為：不合理；裝置E中溶液溶解的SO₂可被稀硝酸氧化成SO₄^2-，也可與BaCl₂反應(yīng)，生成白色沉淀，會(huì)對(duì)SO₂與FeCl₃反應(yīng)產(chǎn)物（SO₄^2-）的檢驗(yàn)造成干擾．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了二氧化硫性質(zhì)及檢驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)和常見題型，題目難度中等，注意掌握二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及檢驗(yàn)方法，正確分析題干信息為解答本題的關(guān)鍵，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>