Question

5．某興趣小組設(shè)計如圖1所示裝置制取SO₂，研究某性質(zhì)并進一步探究在適當溫度和催化劑的條件下，SO₂和O₂反應(yīng)后混合氣體的成分．

（1）儀器G的名稱是分液漏斗．
（2）B、C、D分別用于檢驗SO₂的漂白性、還原性和氧化性．則C中反應(yīng)的離子方程式為SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺，證明SO₂有氧化性的實驗現(xiàn)象是有淡黃色沉淀生成．
（3）某同學設(shè)計裝置F來代替裝置A．請寫出化學方程式Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
（4）該小組同學設(shè)計如圖2裝置來檢驗SO₂與O₂反應(yīng)后混合氣體的成分．

已知：SO₃遇水劇烈反應(yīng)，放出大量熱．產(chǎn)生酸霧；98.3%的H₂SO₄可以吸收SO₃和酸霧．
供選試劑：蒸餾水、0.5mol•L^-1BaCl₂溶液、98.3%的H₂SO₄、2.0mol•L^-1 NaOH溶液、KMnO₄溶液．
①c中應(yīng)選用的試劑是0.5mol•L^-1BaCl₂溶液，e中試劑的作用是KMnO₄溶液，f中收集的氣體是氧氣．
②某同學提出用飽和NaHSO₃溶液代替98.3%的H₂SO₄，請你評價該方案是否可行，若可以不必說明理由：若不可行．簡述其理由否，雖然飽和NaHSO₃溶液可除去SO₃，但是和水反應(yīng)生成硫酸，硫酸與NaHSO₃反應(yīng)生成SO₂，干擾對原混合氣體中SO₂的檢驗．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)儀器的特征和常用儀器的名稱進行解答；
（2）裝置A：銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化硫氣體，B、C、D分別用于檢驗SO₂的漂白性、還原性和氧化性．其中B裝置：檢驗二氧化硫漂白性可以通過品紅試液；C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，C裝置：二氧化硫具有還原性，和碘單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和碘化氫，D裝置：二氧化硫具有氧化性，能夠與硫化氫反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水，E為尾氣吸收裝置；
（3）設(shè)計裝置F來代替裝置A，亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉二氧化硫和水，據(jù)此書寫方程式；
（4）①b裝置：二氧化硫和氧氣在五氧化二釩的催化作用下，生成三氧化硫；c裝置：檢驗三氧化硫，d裝置：吸收三氧化硫除去SO₃，e裝置：二氧化硫并檢驗二氧化硫，f裝置：
收集氧氣，根據(jù)c、e中的成分結(jié)合實驗?zāi)康倪M行解答；
②三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸，硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，生成的二氧化硫干擾對原混合氣體中SO₂的檢驗．

解答 解：（1）儀器G為有玻璃活塞的漏斗，為分液漏斗，
故答案為：分液漏斗；
（2）依據(jù)裝置圖可知，A裝置：銅和濃硫酸加熱反應(yīng)Cu+2H₂SO₄（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，生成二氧化硫氣體，B裝置：二氧化硫能使品紅褪色，說明二氧化硫具有漂白性，C裝置：二氧化硫具有還原性，和碘單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和碘化氫；反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；D裝置：二氧化硫具有氧化性，能夠與硫化氫反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水，反應(yīng)的化學方程式為：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，現(xiàn)象為有淡黃色沉淀生成，
故答案為：SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；有淡黃色沉淀生成；
（3）設(shè)計裝置F來代替裝置A，不用加熱，安全性能高，易于控制反應(yīng)進行，反應(yīng)更充分，裝置F中：亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)，Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑．
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄（濃）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
（4）①該實驗的目的是檢驗反應(yīng)后混合氣體的成分，因二氧化硫和氧氣反應(yīng)2SO₂+O₂$?_{△}^{V_{2}O_{5}}$2SO₃是可逆反應(yīng)，所以從b裝置導(dǎo)出的氣體是二氧化硫和三氧化硫和氧氣，c裝置中裝有0.5 mol/L BaCl₂溶液，三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸，檢驗三氧化硫，二氧化硫和和氧氣均不與其反應(yīng)，d裝置中裝有98.3%的濃 H₂SO₄，作用是吸收三氧化硫除去SO₃，e裝置的作用是吸收二氧化硫并檢驗二氧化硫，品紅（或KMnO₄溶液）褪色說明有二氧化硫，f收集的是氧氣，
故答案為：0.5mol•L^-1BaCl₂溶液；KMnO₄溶液；氧氣；
②三氧化硫和水反應(yīng)生成硫酸，硫酸和亞硫酸氫鈉反應(yīng)2NaHSO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，生成的二氧化硫干擾對原混合氣體中SO₂的檢驗，
故答案為：否，雖然飽和NaHSO₃溶液可除去SO₃，但是和水反應(yīng)生成硫酸，硫酸與NaHSO₃反應(yīng)生成SO₂，干擾對原混合氣體中SO₂的檢驗．

點評 本題考查了二氧化硫化學實驗，掌握二氧化硫及其相關(guān)化合物的性質(zhì)結(jié)合反應(yīng)裝置的特點分析是解答本題的關(guān)鍵，題目難度中等．