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实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置如图所示,部分夹持装置未画出[高三][化学]

2021-07-03   答题:高三化学(谷老师)

【题目】实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置如图所示,部分夹持装置未画出。

请回答下列问题:

(1)检验装置A气密性的方法是关闭弹簧夹1、2,向分液漏斗中加入水,然后打开活塞,____________________ ,则气密性良好。

(2)为检验SO2与Na2O2的反应是否有氧气生成,装置B中盛放的试剂X应为________,装置D中碱石灰的作用是______________________________________

(3)制取SO2时不用98%浓硫酸的原因是___________________

(4)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入70%的硫酸至浸没三颈烧瓶中的固体,检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的操作及现象是___________________________

(5)关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,残余气体进入装置E、F、G中,能说明I的还原性弱于SO2的现象为_____________,发生反应的离子方程式是__________________

(6)为了验证装置E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应,某学生设计了如下实验:取少量装置E中的溶液于试管中,向其中加入稀硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,并由此判断SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理?________(填“合理”或“不合理”),原因是_____________

 

【答案】  水面下降到一定程度后保持水面不再下降  浓硫酸  吸收未反应的SO2,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气进入装置与Na2O2反应,干扰实验  浓硫酸电离出的H+少,较难反应  将带火星的木条放在干燥管D出口处,若木条复燃,则有氧气生成,否则无氧气生成  装置F中溶液蓝色褪去  SO2+I2+2H2O===2I+SO+4H  不合理  装置E中溶液溶解的SO2可被稀硝酸氧化成SO,也可与BaCl2反应,生成白色沉淀,会对SO2FeCl3反应产物(SO)的检验造成干扰

【解析】试题分析:本题考查SO2的实验室制备,SO2的性质,O2、SO42-的检验装置ANa2SO370%H2SO4反应制备SO2反应的方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2

(1)检查装置A的气密性的方法是关闭弹簧夹1、2,向分液漏斗中加入水,然后打开分液漏斗的活塞,水面下降到一定程度后保持水面不再下降,则装置气密性良好。

(2)制得的SO2中混有H2O(g),Na2O2H2O反应也会生成O2干扰实验,为了检验SO2Na2O2的反应是否有氧气生成应除去SO2中混有的H2O(g),则装置B中盛放的试剂X为浓硫酸。装置D中碱石灰的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气,同时防止空气中的水蒸气和CO2进入装置与Na2O2反应,干扰实验。

(3)制取SO2时不用98%浓硫酸的原因是浓硫酸电离出的H+少,反应较难发生。

(4)O2的检验:用带火星的木条,若带火星的木条复燃则有O2检验SO2Na2O2反应是否有氧气生成的操作及现象是将带火星的木条放在干燥管D出口处,若木条复燃,则有氧气生成,否则无氧气生成。

(5)关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,残余气体进入装置E、F、G中,E中发生反应:SO2+2Fe3++2H2O=SO42-+2Fe2++4H+,说明SO2的还原性强于Fe2+;F中发生反应:SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-说明SO2的还原性强于I-;G中发生反应SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,为非氧化还原反应。能说明I的还原性弱于SO2的现象是装置F中溶液由蓝色褪为无色反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=4H++SO42-+2I-

(6)根据该学生的实验操作知,该学生实验方案的原理是:检验反应后的溶液中含SO42-确定SO2FeCl3发生了氧化还原反应。但由于HNO3具有强氧化性,会将装置E中溶液溶解的SO2氧化成SO42-反应为3SO2+2HNO3+2H2O=3H2SO4+2NO↑),生成的SO42-BaCl2反应也生成白色沉淀,对SO2FeCl3反应产物(SO42-)的检验造成干扰所以该学生的方案不合理。合理的实验方案是KSCN溶液检验装置E的溶液中不含Fe3+说明SO2FeCl3发生了氧化还原反应

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