题目内容

10.二氧化硫为无色气体,有强烈刺激性气味,是大气主要污染物之一.某化学兴趣小组欲制备并探究SO2的某些性质.

SO2的制备:用亚硫酸钠与较浓的硫酸反应制备SO2的装置图如图1(夹持仪器省略):
(1)图中的装置错误的是集气瓶C中导管长短反了;B中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;D的作用是吸收二氧化硫尾气,防止污染空气.
SO2的性质:探究SO2气体性质的装置如图2所示:
(2)装置Ⅰ中的现象是有浅黄色沉淀生成,说明SO2具有氧化(填“氧化”或“还原”)性.
写出装置Ⅰ中通入足量SO2的离子方程式2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4HSO3-.
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证Ⅱ中发生了氧化还原反应,取Ⅱ中溶液分成两份,
并设计了如下实验:
方案一:往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫红色褪去;
方案二:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红.
上述方案不合理的方案是方案一,原因是过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾褪色,写出解释该原因的离子方程式5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+.
(4)SO2可以用来制备硫代硫酸钠,硫代硫酸钠可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白作脱氯剂等.实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应来制取Na2S2O3.
写出如图3所示装置中三颈瓶中由反应制取Na2S2O3的化学方程式2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 .

分析 (1)根据图1装置可知,二氧化硫密度大于空气,所以收集二氧化硫时应长时短出,B中发生反应为亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,二氧化硫会污染空气,所以要进行尾气吸收;
(2)二氧化硫通入硫化钠溶液发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀硫单质,说明二氧化硫具有氧化性,氧化硫离子生成硫单质,足量二氧化硫和硫化钠溶液反应得到硫单质和亚硫酸氢钠;
(3)过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾褪色,据此判断;
(4)实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应生成二氧化碳和Na2S2O3;

解答 解:(1)根据图1装置可知,二氧化硫密度大于空气,所以收集二氧化硫时应长时短出,所以C处有错,装置B中发生的反应为亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;二氧化硫会污染空气,所以D的作用是进行尾气吸收,
故答案为:集气瓶C中导管长短反了;Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;吸收尾气中的SO2,防止污染环境
(2)二氧化硫通入硫化钠溶液发生氧化还原反应生成淡黄色沉淀硫单质,硫元素化合价+4价变化为0价,说明二氧化硫具有氧化性,氧化硫离子生成硫单质,足量二氧化硫和硫化钠溶液反应得到硫单质和亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为:2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4HSO3-,
故答案为:有浅黄色沉淀生成,氧化,2S2-+5SO2+2H2O=3S↓+4HSO3-;
(3)过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾褪色,所以方案一不合理,反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:方案一;过量的二氧化硫能溶于水,也能使高锰酸钾褪色; 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;
(4)实验室可通过Na2S、Na2CO3和SO2共同反应生成二氧化碳和Na2S2O3,反应的化学方程式为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 ,
故答案为:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2 ;

点评 本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法,题目难度中等,试题涉及了二氧化硫性质、中和滴定的计算,要求学生掌握探究物质组成、测量物质含量的方法,明确二氧化硫的化学性质及中和滴定的操作方法及计算方法,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力.

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