题目内容

10．合肥市某校化学兴趣小组为探究铁与浓硫酸反应，设计了如图所示装置进行实验．
（1）已知C中盛有足量的氢氧化钠溶液，实验过程中，观察到B中的品红溶液褪色，C中发生反应的离子方程式为SO2+2OH-═SO32-+H2O．
一段时间后，观察到C中有少量气泡冒出，此气泡的成分是H2．
（2）用“可抽动的铁丝”代替“直接投入铁片”的优点是便于控制铁与浓硫酸的反应和停止；
（3）实验完毕后，先熄灭酒精灯，由于导管D的存在，B中的液体不会倒吸入A中，其原因是当A试管中气体压强减小时，空气从D导管进入A试管中，维持A试管中压强平衡．
（4）反应结束后，不需要打开胶塞，就可使装置中残留气体完全被吸收，应当采取的操作是从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收．

分析 （1）二氧化硫为酸性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水；随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸后，铁会与稀硫酸反应生成氢气，氢气不与氢氧化钠溶液反应；
（2）用“可抽动的铁丝”代替“直接投人铁片”可以控制反应速率；
（3）A中气体和外界相通，能利用大气压平衡A中压强；
（4）SO2有毒，为防止SO2污染空气，应该将装置中气体全部通入NaOH溶液中，使SO2被完全吸收．

解答 解：（1）二氧化硫有毒，需要用氢氧化钠溶液吸收，二者反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为：SO2+2OH-═SO32-+H2O；
A中开始可能发生的反应有：2Fe+6H2SO4（浓） $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2（SO4）3+3SO2↑+6H2O、Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，随着反应的进行，浓硫酸变为稀硫酸，铁与稀硫酸反应产生氢气；
故答案为：SO2+2OH-═SO32-+H2O；H2；
（2）将抽动的铁丝脱离液面，反应停止，将抽动的铁丝插入液面，反应开始，
故答案为：便于控制铁与浓硫酸的反应和停止；
（3）当A中气体压强减小时，外界大气压不变，空气从E进入A，使A中压强平衡，所以B中压强不会产生倒吸，
故答案为：当A中气体压强减小时，外界大气压不变，空气从E进入A，使A中压强平衡；
（4）SO2有毒不能直接排空，为防止SO2污染空气，应该将装置中气体全部通入NaOH溶液中，使SO2被完全吸收，其基本操作方法为从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收，
故答案为：从E管口向A中缓缓鼓入足量空气，将残留的二氧化硫赶入NaOH溶液中，使其完全被吸收．

点评 本题以浓硫酸和Cu反应为载体考查性质实验方案设计，题目难度中等，明确实验原理是解本题关键，侧重考查学生实验操作、分析能力，知道各个装置目的、作用、发生的反应及实验现象，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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5．某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，进行如下实验．
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实验步骤：
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③将Cu丝上提离开液面；
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（3）熄灭酒精灯后，因为有导管D的存在，B中的液体不会倒吸，其原因是：当A中气体压强减小时，外界大气压不变，空气从E进入A，使A中压强平衡．
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时间/min010203040
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