题目内容
如图是某研究性学习小组设计的SO2与Na2O2反应的探究装置．
（1）实验开始时，打开旋塞K，通入N2排尽整套装置中的空气，关闭旋塞K．点燃酒精灯，A中反应的化学方程式是 ．
（2）B装置的作用是 ．
（3）反应过程中，观察到：A中出现黑色不溶物；C中固体由淡黄色逐渐至完全转化为白色；若将带火星木条伸入D试管口内，火星显得更明亮．
①停止加热后，再通入N2至整套装置冷却，其目的是 ．
②取少量C中白色固体，溶于蒸馏水得无色溶液W．若向W中滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡，紫色褪去；若向W中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现大量白色沉淀；则说明C中白色固体有 ．
③D装置中发生反应的离子方程式是 ．
④过滤出A装置中的黑色不溶物，洗涤后将其溶于浓硝酸，得到蓝色溶液并产生红棕色气体；向蓝色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；则黑色物质可能是 ．
a．Cu b． CuO c．CuS d．Cu2S．
（1）实验开始时，打开旋塞K，通入N2排尽整套装置中的空气，关闭旋塞K．点燃酒精灯，A中反应的化学方程式是
（2）B装置的作用是
（3）反应过程中，观察到：A中出现黑色不溶物；C中固体由淡黄色逐渐至完全转化为白色；若将带火星木条伸入D试管口内，火星显得更明亮．
①停止加热后，再通入N2至整套装置冷却，其目的是
②取少量C中白色固体，溶于蒸馏水得无色溶液W．若向W中滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡，紫色褪去；若向W中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现大量白色沉淀；则说明C中白色固体有
③D装置中发生反应的离子方程式是
④过滤出A装置中的黑色不溶物，洗涤后将其溶于浓硝酸，得到蓝色溶液并产生红棕色气体；向蓝色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；则黑色物质可能是
a．Cu b． CuO c．CuS d．Cu2S．
考点：性质实验方案的设计,二氧化硫的化学性质,钠的重要化合物
专题：实验设计题
分析：（1）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫气体和水，据此写出反应的化学方程式；
（2）装置B中盛放的是浓硫酸，浓硫酸为干燥剂，可以干燥二氧化硫，且通过观察浓硫酸中气泡，可以判断气体生成情况；
（3）①利用氮气排除装置中二氧化硫，避免污染环境；
②酸性高锰酸钾溶液褪色，证明产物中有亚硫酸钠；加入盐酸酸化的氯化钡生成沉淀，则证明产物中含有硫酸钠；
③D为尾气吸收装置，二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水；
④根据“产生红棕色气体、向蓝色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀”判断黑色物质中含有的元素．
（2）装置B中盛放的是浓硫酸，浓硫酸为干燥剂，可以干燥二氧化硫，且通过观察浓硫酸中气泡，可以判断气体生成情况；
（3）①利用氮气排除装置中二氧化硫，避免污染环境；
②酸性高锰酸钾溶液褪色，证明产物中有亚硫酸钠；加入盐酸酸化的氯化钡生成沉淀，则证明产物中含有硫酸钠；
③D为尾气吸收装置，二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水；
④根据“产生红棕色气体、向蓝色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀”判断黑色物质中含有的元素．
解答：
解：（1）浓硫酸和铜屑在加热条件下制备二氧化硫，化学方程式为：Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+H2O，
故答案为Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+H2O；
（2）浓硫酸可以除去气体中掺杂的水蒸气，并且观察气体生成状况，所以B装置的作用观察气体通量、干燥二氧化硫气体，
故答案为：观察气体通量、干燥；
（3）①氮气不与过氧化钠反应，二氧化硫有毒，利用氮气可以将装置中二氧化硫排出，防止二氧化硫造成污染，
故答案为：防止造成污染；
②溶解得无色溶液W中加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，说明产物中有还原剂亚硫酸钠，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现大量白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，则说明反应产物中有硫酸钠，即C为：Na2SO3、Na2SO4，
故答案为：Na2SO3、Na2SO4；
③D装置盛放的是氢氧化钠溶液，是为了除去产生的二氧化硫防止污染，氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为：4OH-+2SO2+O2=2SO42-+2H2O，
故答案为：4OH-+2SO2+O2=2SO42-+2H2O；
④反应得到的黑色物质溶于硝酸且产生红棕色气体，即发生氧化还原反应生成NO2，向溶于中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则有硫酸根离子，故黑色物质可能是硫化铜、硫化亚铜，所以c、d正确，
故答案为：cd．
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故答案为Cu+2H2SO4（浓）
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（2）浓硫酸可以除去气体中掺杂的水蒸气，并且观察气体生成状况，所以B装置的作用观察气体通量、干燥二氧化硫气体，
故答案为：观察气体通量、干燥；
（3）①氮气不与过氧化钠反应，二氧化硫有毒，利用氮气可以将装置中二氧化硫排出，防止二氧化硫造成污染，
故答案为：防止造成污染；
②溶解得无色溶液W中加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去，说明产物中有还原剂亚硫酸钠，加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现大量白色沉淀，该白色沉淀为硫酸钡，则说明反应产物中有硫酸钠，即C为：Na2SO3、Na2SO4，
故答案为：Na2SO3、Na2SO4；
③D装置盛放的是氢氧化钠溶液，是为了除去产生的二氧化硫防止污染，氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠和水，反应的离子方程式为：4OH-+2SO2+O2=2SO42-+2H2O，
故答案为：4OH-+2SO2+O2=2SO42-+2H2O；
④反应得到的黑色物质溶于硝酸且产生红棕色气体，即发生氧化还原反应生成NO2，向溶于中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，则有硫酸根离子，故黑色物质可能是硫化铜、硫化亚铜，所以c、d正确，
故答案为：cd．
点评：本题考查了化学实验方案的设计，涉及二氧化硫的性质、实验方案的设计、氧化还原反应等知识，题目难度中等，注意掌握常见元素单质及其化合物性质，明确物质性质实验方案的设计原则，试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力．
练习册系列答案
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