Question

【题目】某化学兴趣小组在实验室用除去表面氧化物的铁钉(碳素钢)与浓硫酸共热制取SO2并完成相关性质探究(不考虑水蒸气)。

（1）有同学认为制得的SO2中可能混有杂质，其化学式为___和___，原因是___。

（2）为验证气体成分，兴趣小组同学设计了如图所示装置进行了实验探究。

①为验证并吸收SO2，装置B中加入的试剂为___；装置C中品红溶液的作用是___。

②装置D中加入的试剂为___。

③装置G中可能出现的现象为___。

④装置H的作用为___。

（3）兴趣小组设计如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能验证SO2具有氧化性的实验现象为___；

②为验证SO2的还原性，取试管b中充分反应后的溶液分成三份，分别进行如下实验：

方案I：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去；

方案II：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀；

方案III：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。

上述方案中合理的是___(填I、II或III)；试管b中发生反应的离子方程式为___。

Answer 1

【答案】CO2 H2 铁钉中含C加热条件下会和浓硫酸反应生成CO2；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气 酸性KMnO4溶液 验证SO2是否吸收完全 澄清石灰水 无水硫酸铜变蓝色 防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验 a试管中有淡黄色沉淀生成 II Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-

【解析】

(1)铁钉为碳素钢，除铁外还含有C，C也能与浓硫酸反应据此分析；

(2)A装置为发生装置，产生的气体有SO2、CO2、H2，混有水蒸气，根据实验目的逐步进行分析；

(3)实验目的是验证SO2的化学性质，从SO2具有还原性、氧化性、酸性氧化物的角度进行分析。

碳素钢中含有铁和C等元素，随着反应的进行浓硫酸变稀，会和铁反应生成，铁钉中有C加热条件下会和浓硫酸反应生成；故答案为： ；铁钉中含C加热条件下会和浓硫酸反应生成；随着反应进行，浓硫酸变稀，铁与稀硫酸反应产生氢气；

根据(1)的分析，可能含有的气体是CO2、SO2、H2等，实验目的是验证气体成分，

①B装置验证并吸收SO2，装置B的作用是验证并吸收SO2，即试剂为KMnO4溶液，装置C中品红溶液的作用是验证SO2是否完全被吸收；若被吸收完全，装置C中品红溶液不褪色；

②装置D中加入澄清石灰水，可检验气体中是否有；

③装置E中浓硫酸可干燥气体，装置F中CuO与反应生成，G中无水硫酸铜吸收水后变蓝；

④空气中含有水蒸气，对H2还原CuO产物的验证产生干扰，装置H的作用是防止空气中进入干燥管而影响杂质气体的检验；

故答案为： 酸性溶液；验证是否吸收完全；澄清石灰水；无水硫酸铜变蓝色；防止空气中进入干燥管而影响杂质气体的检验；

(3)和发生氧化还原反应生成S，故a试管中有淡黄色沉淀生成。

故答案为：a试管中有淡黄色沉淀生成；

Ⅱ合理，被氧化生成，和反应生成白色沉淀，据此能证明的还原性。

故答案为：II；。