Question

二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。
（1）工业上用黄铁矿（FeS₂，其中S元素为－1价）在高温下和氧气反应制备SO₂：

该反应中被氧化的元素是__________（填元素符号）。当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。
（2）①实验室可用70％的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，下图中可选用的发生装置是_______（填写字母）。

②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有4.0％亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠_______g（保留一位小数）。
（3）某化学兴趣小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为___________________________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，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

（1）S、Fe（2分）   22.4（2分）
（2）①a d（2分）  ②19.8（2分）
（3）①a试管中有淡黄色沉淀生成（2分）
②II （2分）   Cl₂＋SO₂＋2H₂O＝4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－（2分）

试题分析：（1）4FeS₂ + 11O₂2Fe₂O₃ + 8SO₂，该反应中化合价升高的元素有S、Fe，所以被氧化的元素是S、Fe；设生成二氧化硫的体积是x L。
4FeS₂ + 11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂   转移电子
179.2 L           44 mol
x L              5.50 mol     x＝22.4
（2）①用硫酸和亚硫酸钠制取SO₂的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率，结合装置可知a、d可达到目的。亚硫酸钠为粉末状固体，不能用装置e。②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，因此需称取纯净Na₂SO₃的质量为：m（Na₂SO₃）＝126g·mol^－1×3.36L/22.4 L·mol^－1＝18.9g；4g亚硫酸钠氧化为硫酸钠后质量变为（4×142）/126＝4.5g，则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为：96/100.5×100%＝95.5%，因此称取变质样品的质量应为：18.9g÷95.5%＝19.8g。（3）①硫化钠能和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫单质，所以现象是a试管中有淡黄色沉淀生成。②II合理，二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，和钡离子反应生成白色沉淀，据此能证明二氧化硫的还原性；氯气和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，离子方程式为：Cl₂＋SO₂＋2H₂O＝4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－