Question

某課外小組利用圖1裝置在實(shí)驗(yàn)室制取SO₂并探究其有關(guān)性質(zhì)．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）液體X是

 

．
（2）寫(xiě)出燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）在圖1中虛線框的位置連接有一個(gè)安全裝置（氣體流向從左至右），可以選用圖2裝置中的

 

（填寫(xiě)序號(hào)）．
（4）SO₂溶于水后生成亞硫酸，為了驗(yàn)證酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃，則圖2中裝置Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的正確連接順序是

 

接

 

接

 

（用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ填空）．
（5）按（4）中連接順序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，證明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃的現(xiàn)象是

 

，KMnO₄溶液的作用是

 

．
（6）我國(guó)工業(yè)上SO₂是利用黃鐵礦在

 

（填設(shè)備名稱）中高溫煅燒制得的．請(qǐng)計(jì)算煅燒1t含F(xiàn)eS₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為60%的黃鐵礦礦石在理論上能生產(chǎn)多少噸濃度為98%的硫酸？（設(shè)生產(chǎn)過(guò)程中共損失硫2%）（要求寫(xiě)必要的計(jì)算過(guò)程）

 

．

Answer 1

分析：（1）A裝置是二氧化硫的發(fā)生裝置，所以圓底燒瓶?jī)?nèi)的液體是濃硫酸；
（2）燒瓶中Cu與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸銅和水；
（3）為了防止液體倒吸進(jìn)入反應(yīng)裝置，進(jìn)入安全瓶的導(dǎo)管不能伸入瓶底；
（4）要驗(yàn)證酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃，則二氧化硫應(yīng)該先通入NaHCO₃溶液，然后用KMnO₄溶液吸收多余的二氧化硫，最后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳；
（5）證明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃，二氧化硫與NaHCO₃溶液反應(yīng)后必須被KMnO₄溶液完全吸收，證明有二氧化碳，則根據(jù)澄清石灰水中現(xiàn)象分析；用KMnO₄溶液吸收多余的二氧化硫，因?yàn)槎�氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁�?br />（6）工業(yè)上SO₂是利用黃鐵礦在沸騰爐中高溫煅燒制得的；根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式；利用硫元素守恒計(jì)算．

解答：解：（1）A裝置是二氧化硫的發(fā)生裝置，所以圓底燒瓶?jī)?nèi)是Cu與濃硫酸，所以液體X是濃硫酸，故答案為：濃硫酸；
（2）燒瓶中Cu與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫、硫酸銅和水，其反應(yīng)方程式為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，
故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（3）為了防止液體倒吸進(jìn)入反應(yīng)裝置，從反應(yīng)裝置進(jìn)入安全瓶的導(dǎo)管不能伸入安全瓶瓶底，所以可以選用②③，故答案為：②③；
（4）要驗(yàn)證酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃，則二氧化硫應(yīng)該先通入NaHCO₃溶液，然后用KMnO₄溶液吸收多余的二氧化硫，最后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，則儀器鏈接順序?yàn)椋孩颉ⅱ�、Ⅲ，故答案為：Ⅱ；Ⅰ；Ⅲ�?br />（5）證明酸性H₂SO₃＞H₂CO₃，二氧化硫與NaHCO₃溶液反應(yīng)后必須被KMnO₄溶液完全吸收，則KMnO₄溶液的紫色不完全褪去，證明有二氧化碳，則澄清石灰水變渾濁；用KMnO₄溶液吸收多余的二氧化硫，因?yàn)槎�氧化硫也能使澄清石灰水變渾濁，�?huì)干擾二氧化碳的檢驗(yàn)，所以KMnO₄溶液的作用：是除去未反應(yīng)的SO₂，防止其干擾CO₂的檢驗(yàn)，
故答案為：KMnO₄溶液的紫色不完全退去，澄清石灰水變混濁；除去未反應(yīng)的SO₂，防止其干擾CO₂的檢驗(yàn)；
（6）工業(yè)上SO₂是利用黃鐵礦在沸騰爐中高溫煅燒制得的；
根據(jù)反應(yīng)前后硫元素質(zhì)量不變，即硫元素守恒思想可列等式進(jìn)行計(jì)算，設(shè)生成98%的硫酸的質(zhì)量為xt，
則：FeS₂ ～2H₂SO₄
        120                98×2
 1t×60%×（1-2%）         xt×98%
所以

120

1t×60%×(1-2%)

=

98×2

xt×98%

，解得x=0.98t
故答案為：沸騰爐；0.98t．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了二氧化硫、二氧化碳的性質(zhì)，涉及試劑的選擇、方程式的書(shū)寫(xiě)、氣體的檢驗(yàn)，根據(jù)方程式的計(jì)算等，考查知識(shí)點(diǎn)較多，難度中等．