Question

3．焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）為白色或黃色結(jié)晶粉末或小結(jié)晶．其性質(zhì)活潑，具有強(qiáng)還原性，在食品加工中作防腐劑、漂白劑、疏松劑．某實(shí)驗(yàn)小組擬采用如圖1裝置（實(shí)驗(yàn)前已除盡裝置內(nèi)的空氣）來制取焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）．
（1）裝置I是用亞硫酸鈉固體和濃硫酸制備二氧化硫氣體，該裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．如果想控制反應(yīng)速度，如圖2中可選用的發(fā)生裝置是ac（填寫字母）．
（2）裝置Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHSO₃=Na₂S₂O₅+H₂O
當(dāng)有Na₂S₂O₅晶體析出，要獲得已析出的晶體可采取的分離方法是過濾；某同學(xué)需要420mL0.1mol/L焦亞硫酸鈉溶液來研究其性質(zhì)，配制時(shí)需稱量焦亞硫酸鈉的質(zhì)量為9.5g；配制時(shí)除用到托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒等儀器外，還必須用到的玻璃儀器是500mL的容量瓶、膠頭滴管．
（3）裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用如圖3的最合理裝置（夾持儀器已略去）為d（填序號）．

Answer 1

分析 （1）裝置Ⅰ中產(chǎn)生的氣體為SO₂，亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水；根據(jù)分液漏斗和長頸漏斗的特點(diǎn)結(jié)合氣壓原理來回答；
（2）固體和液體的分離采用過濾法；根據(jù)m=nM=cVM來計(jì)算質(zhì)量；配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液使用的儀器：天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL的容量瓶、膠頭滴管；
（3）二氧化硫?qū)儆谒嵝匝趸�物，有毒，要處理尾氣，容易和氫氧化鈉反應(yīng)，但是要防止倒吸．

解答 解：（1）裝置Ⅰ中亞硫酸鈉與硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，如果想控制反應(yīng)速度，用分液漏斗比長頸漏斗好得多，a裝置可以，保證氣壓暢通，液體順利留下，如圖2中還可選用的發(fā)生裝置是c，橡皮管能使分液漏斗與圓底燒瓶內(nèi)氣壓相等，便于液體流下；
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；ac；
（2）裝置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶體析出，固體和液體的分離采用過濾法，要獲得已析出的晶體可采取的分離方法是過濾；配制時(shí)應(yīng)該用5molmL的容量瓶，沒有480mL的，即需稱量焦亞硫酸鈉的質(zhì)量m=nM=cVM=0.5L×0.1mol/L×190g/mol=9.5g；配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液使用的儀器：天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL的容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：過濾；9.5g；500mL的容量瓶、膠頭滴管；
（3）二氧化硫有毒，要處理尾氣，屬于酸性氧化物，更容易和強(qiáng)堿氫氧化鈉反應(yīng)，但是要防止倒吸，最合理裝置應(yīng)該選擇d，
故答案為：d．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，難度中等，明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析解答，注意元素化合物知識的積累和靈活運(yùn)用．