题目内容

【题目】某实验小组同学欲探究SO2的性质,并测定空气中SO2的含量。他们设计如下实验装置(如图),请你参与探究,并回答问题:

(1)装置E中的氨水可吸收少量多余的SO2,发生反应的离子方程式是____________,E装置中使用倒立的漏斗的目的是________________。

(2)装置B用于检验SO2的漂白性,其中所盛试剂为____________________,装置D用于检验SO2的______________性质;

(3)装置C中发生反应的离子方程式为_______________;

(4)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,装置如图所示。其中a导管的作用是_______,写出烧瓶中反应的化学方程式 ___________________。

(5)他们拟用以下方法(如图)测定空气中SO2含量(假设空气中无其他还原性气体)。

方案1:

① 洗气瓶C中溶液蓝色消失后,若没有及时关闭活塞A,则测得的SO2含量______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

方案Ⅱ:

② 实验中若通过的空气的体积为33.6L(已换算成标准状况),最终所得固体质量为0.233g,试通过计算确定该空气中二氧化硫的体积百分含量____________。

【答案】 SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O 防倒吸 品红溶液 氧化性 2H2O+SO2+Br2=4H++SO42-+2Br- 使漏斗中的液体能顺利流下 Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ SO2+H2O 偏低 0.067%

【解析】(1)二氧化硫有毒不能直接排空,且二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱溶液反应生成无毒的盐和水,所以用氨水吸收二氧化硫,离子方程式为:SO2+2NH3·H2O=2NH4++SO32-+H2O,由于二氧化硫气体极易溶于氨水,导致装置内压强急剧降低,外界大气压压着液体进入,产生倒吸现象,用倒扣的漏斗,椭圆形部分体积较大,具有缓冲作用,能防止倒吸;(2)装置B用于检验SO2的漂白性,SO2能与某些有色物质如品红结合形成无色的物质,因此SO2有漂白性,在装置B用品红溶液检验,在装置D中发生反应:SO2+2H2S=3S↓+H2O,反应中SO2是氧化剂,表现氧化性,H2S是还原剂,表现还原性;(3)在装置C中SO2与溴水发生反应:2H2O+SO2+Br2=4H++SO42-+2Br-; (4)a导管连接分液漏斗和蒸馏烧瓶,其作用是平衡分液漏斗和蒸馏烧瓶间的压强,使液体顺利流下,其中反应的方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+ SO2↑+H2O;(5)①洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,则通入尾气的体积增大,因此SO2含量偏低;②0.233g硫酸钡的物质的量为0.233g÷233g/mol=0.001mol,根据硫元素守恒,可知n(SO2)=n(H2SO4)=n(BaSO4)=0.01mol,故二氧化硫的体积为0.01mol×22.4L/mol=0.0224L,二氧化硫的体积分数为0.0224L/33.6L×100%≈0.067%。

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