Question

【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_____________。

Answer 1

【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SO2与FeCl3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A中Na2SO3和70%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），Na2O2与H2O反应也会生成O2干扰实验，为了检验SO2与Na2O2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SO2与Na2O2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SO2与FeCl3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-与BaCl2反应也生成白色沉淀，对SO2与FeCl3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：用KSCN溶液检验装置E的溶液中不含Fe3+说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。