Question

SiO₂、SO₂和CO₂都是酸性氧化物，它们的化学性质有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也有一定相似性．某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO₂反应的实验．
（1）选择制取SO₂的合适试剂

 

（填编号）．
①浓HCl ②浓H₂SO₄③Na₂SO₃固体    ④CaSO₃固体
（2）上述装置还可改进，改进的方法是

 

，若C中NaOH为0.2mol/L、200ml，通入的SO₂为1.12L（标准状况），则该反应的离子方程式为

 

；
（3）甲同学推测Mg与SO₂的反应与CO₂相似，则该反应方程式为

 

；
乙同学的推测是：2Mg+3SO₂

△   .

2MgSO₃+S；丙同学的推测是：3Mg+SO₂

△   .

2MgO+MgS，
要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO₃和MgS都是微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；
限选试剂：2mol/L HCl、2mol/L HNO₃、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO₄；仪器和用品自选．请填写下表中的空格：
根据上述实验探究：

序号	实验步骤	预期现象和结论
①	取少量反应后的固体于试管I中	/
②	向试管I中的固体慢慢滴加   试管I口塞上带导管的单孔塞，并将导管通入盛有   的试管Ⅱ中．	若试管I中的   ， 则丙同学推测正确．若试管I中的固体未完全溶解，且   ，则乙同学的推测正确．

Answer 1

考点：性质实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据实验室制备SO₂的原理，强酸制弱酸，据此进行判断需要的试剂；
（2）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，所以在二氧化硫气体中含有水蒸气，水蒸气影响镁的化学反应，所以应在A、B之间加一个干燥管；计算出反应物的量，根据反应物过量情况判断反应产物，写出反应的离子方程式；
（3）根据Mg与CO₂的反应知：Mg与SO₂反应能生成氧化镁与单质硫；可根据反应产物的性质进行验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确．

解答： 解：（1）因SO₂的溶解度较大，应选用浓度较大的H₂SO₄溶液；为了使反应顺利进行须选择Na₂SO₃固体与硫酸反应（CaSO₃固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水），
故答案为：②③；
（2）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，所以在二氧化硫气体中含有水蒸气，水蒸气影响镁的化学反应，所以应在A、B之间加一个干燥管；标况下1.12L二氧化硫的物质的量为：

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，0.2mol/L、200mL氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：0.2mol/L×0.2L=0.04mol，0.04mol氢氧化钠最多消耗0.04mol二氧化硫，所以二氧化硫过量，二者反应生成亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为：OH^-+SO₂=HSO₃^-，
故答案为：在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置；OH^-+SO₂=HSO₃^-；
（3）根据Mg与CO₂的反应知：Mg与SO₂反应能生成氧化镁与单质硫，反应方程式为：2Mg+SO₂

△   .

2MgO+S，欲验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，可根据反应产物的性质进行检验，MgSO₃、MgO、MgS均溶于盐酸，硫不溶于盐酸；MgSO₃与盐酸反应生成二氧化硫能使品红溶液褪色；若甲同学推测正确，加过量2mol/L盐酸MgO溶于盐酸但不生成二氧化硫，硫不溶于盐酸，现象为固体未完全溶解且品红溶液不褪色；若乙同学的推测是正确的，加过量2mol/L盐酸后MgSO₃溶于盐酸且生成二氧化硫，硫不溶于盐酸，现象为固体未完全溶解且品红溶液褪色；若丙同学的推测是正确的，加过量2mol/L盐酸MgO、MgS溶于盐酸但不生成二氧化硫，现象为固体完全溶解且品红溶液不褪色，
故答案为：2Mg+SO₂

△   .

2MgO+S；

②

2mol/L 盐酸至过量 品红溶液

固体完全溶解 品红溶液褪色

．

点评：本题以题干信息为载体，考查了物质性质实验方案的设计方法，题目难度中等，正确理解题干信息为解答关键，注意掌握物质性质实验方案设计的原则，试题侧重考查学生的知识迁移能力，有利于培养学生灵活应用所学知识的能力．