Question

5．我市车用乙醇汽油全面升级为国四标准，油品含硫量降低了67%，使得汽车尾气中的二氧化硫含量大幅度降低，实验室常用亚硫酸钠（Na₂SO₃）粉末与浓硫酸在常温下反应制取二氧化硫，二氧化硫是一种有毒气体，密度大于空气，易溶于水．

（1）a的仪器名称是长颈漏斗；
（2）实验室制取二氧化硫选择的发生装置是B（填宇母序号），原因是反应物的状态固体和液体，反应条件是常温，用如图所示装置收集二氧化硫时，b（填“c”，“b”）端管口与d管相连，烧杯中氢氧化钠溶液可以吸收多余的二氧化硫，生成亚硫酸钠（Na₂SO₃）和水，写出该反应的化学方程式SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（3）（4）向盛放二氧化硫的集气瓶中滴加石蕊溶液，发现溶液变为红色，为了证明二氧化硫能否与水反应，应补做什么实验？（实验材料自选）
（5）B装置也可用于制取二氧化碳，取25g某石灰石样品于装置中，并向其中加入146g稀盐酸，恰好完全反应，反应后测得装置中剩余物质的质量为I62.2g，已知石灰石中的杂质不与稀盐酸反应，求石灰石中碳酸钙的质量分数．

Answer 1

分析 （1）根据实验室常用仪器的名称和题中所指仪器的作用进行分析；
（2）根据实验室制取二氧化硫的反应物是固体和液体，反应条件是常温，二氧化硫的密度比空气的密度大，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水进行分析；
（3）根据C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生；如果关闭弹簧夹，试管内压强增大，固体与液体分离，反应停止进行分析；
（4）根据二氧化硫能和水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性；pH＜7的溶液显酸性，显酸性的溶液能使石蕊试液变红色进行分析；
（5）根据质量守恒定律计算生成二氧化碳的质量，然后依据化学方程式进行计算．

解答 解：（1）通过分析题中所指仪器的作用可知，a是长颈漏斗；
（2）实验室制取二氧化硫的反应物是固体和液体，反应条件是常温，所以选择的发生装置是B，二氧化硫的密度比空气的密度大，用E装置收集二氧化硫时，b端管口与d管相连，二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（3）C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生；如果关闭弹簧夹，试管内压强增大，固体与液体分离，反应停止；
（4）二氧化硫能和水反应生成亚硫酸，亚硫酸显酸性，pH＜7，能使石蕊试液变红色．
故为了证明二氧化硫能与水反应，取出少量该无色溶液在试管中，并滴加几滴紫色石蕊，发现紫色石蕊变红色．在用玻璃棒取出少量集气瓶中的水溶液，滴在pH试纸上，发现pH＜7，证明二氧化硫能和水反应生成亚硫酸；
（5）由质量守恒定律可知，生成二氧化碳的质量为：146g+25g-162.2g=8.8g
设石灰石中碳酸钙的质量分数为x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x×25g                                8.8g
$\frac{100}{x×25g}$=$\frac{44}{8.8g}$
 x=80%
故答案为：（1）长颈漏斗；
（2）B，反应物的状态固体和液体，反应条件是常温，b，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（3）C装置的优点是可随时控制反应的发生与停止，如果打开弹簧夹，固体与液体接触，反应便能发生；如果关闭弹簧夹，试管内压强增大，固体与液体分离，反应停止；
（4）取出少量该无色溶液在试管中，并滴加几滴紫色石蕊，发现紫色石蕊变红色．在用玻璃棒取出少量集气瓶中的水溶液，滴在pH试纸上，发现pH＜7，证明二氧化硫能和水反应生成亚硫酸；
（5）80%．

点评 本题主要考查常见气体的发生装置与收集装置的探究，发生装置依据反应物的状态和反应条件选择，收集装置依据气体的密度和溶解性选择．