题目内容
【题目】某同学用下面实验装置设计实验制备SO2,并进行相关探究活动。
(已知:酸性强弱为H2SO3>H2CO3>HClO)
(1)装置A中反应的化学方程式为_________________________________________。
(2)甲同学从上面装置中选择合适的装置验证亚硫酸与碳酸的酸性强弱,其中用到了C、D装置。
①C装置的作用是___________________________。
②通过___________________________________________________(填实验现象)即可证明亚硫酸酸性强于碳酸。
(3)乙同学认为利用上述装置也可以证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,请写出正确的装置连接顺序:A→( )→( ) → C → F 。____________
(4)丙同学将A中产生的足量的SO2通入下图装置G中,G中有白色沉淀生成。该沉淀的化学式为_________。
I.推测产生沉淀的原因可能是(不考虑空气的影响)
原因一:SO2在酸性条件下被NO3-氧化;
原因二:SO2被Fe3+氧化;
原因三:_____________________________________________。
II.如果丙同学认为是因为“原因二”产生了白色沉淀。
①请你写出SO2被Fe3+氧化的离子方程式:_________________________________
②假如Fe3+恰好完全反应,请你设计实验证明其还原产物,并简要叙述实验过程、现象及结论。
___________________________________
【答案】 Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O 检验SO2是否除尽 C中品红溶液不褪色,E中石灰水变浑浊 A→(B)→(D)→C→F BaSO4 SO2与Fe3+、酸性条件下的NO3-都发生了反应 SO2 +2Fe3+ + 2H2O = SO42-+2Fe2++ 4H+ 取少量反应后的上层清液于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,说明反应后有Fe2+生成(或加入KSCN无现象,再加入氯水溶液显血红色则有Fe2+)【也可用其他方法证明反应后溶液中有Fe2+,合理即可】
【解析】(1)浓硫酸与亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫与水,化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O ;正确答案: Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)①二氧化硫和二氧化碳均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,为了验证亚硫酸酸性强于碳酸,只需证明有二氧化碳生成即可,需要除去二氧化硫,而C装置就是为了检验SO2是否除尽;若C中品红溶液不褪色,E中石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,则亚硫酸酸性强于碳酸;正确答案:检验SO2是否除尽 。
②C中品红溶液不褪色,说明二氧化硫已经除尽,E中石灰水变浑浊 ,说明有二氧化碳气体存在;正确答案: C中品红溶液不褪色,E中石灰水变浑浊
(3)首先用A装置产生二氧化硫,通过B装置中碳酸氢钠产生二氧化碳,再用D装置中酸性高锰酸钾除去二氧化硫,用C装置检验二氧化硫是否除尽,最后通入F装置,若F装置中出现白色沉淀,则说明碳酸酸性强于次氯酸,结合(2)即可证明亚硫酸酸性强于次氯酸,则装置连接顺序为A→B→D→C→F;正确答案:A→(B)→(D)→C→F。
(4)二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能够被硝酸根离子或铁离子氧化为硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,所以沉淀为BaSO4 ;正确答案:BaSO4。
I.SO2在酸性条件下被NO3-氧化;SO2被Fe3+氧化;在酸性条件下,SO2被Fe3+、NO3-氧化;正确答案:SO2与Fe3+、酸性条件下的NO3-都发生了反应 。
II.①SO2被Fe3+氧化为硫酸根离子,铁离子被还原为亚铁离子,离子方程式:SO2 +2Fe3+ + 2H2O = SO42-+2Fe2++ 4H+ ;正确答案:SO2 +2Fe3+ + 2H2O = SO42-+2Fe2++ 4H+ 。
②假如Fe3+恰好完全反应,溶液中含有亚铁离子,亚铁离子的检验方法:先加KSCN无现象,再加入氯水溶液显血红色则有Fe2+,或滴加K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,说明含有亚铁离子;正确答案:取少量反应后的上层清液于试管中,滴加几滴K3[Fe(CN)6]溶液,有蓝色沉淀生成,说明反应后有Fe2+生成(或加入KSCN无现象,再加入氯水溶液显血红色则有Fe2+)【也可用其他方法证明反应后溶液中有Fe2+,合理即可】。