Question

16．实验室可用浓硫酸和亚硫酸钠固体制备SO₂，并验证其相关性质．装置如图所示
（1）盛装亚硫酸钠的仪器名称为圆底烧瓶
（2）生成SO₂的化学方程式为．如果X是氯化铁溶液，反应后现象为，说明了SO₂的还原 性．当消耗标况下2.24LSO₂时，Fe³⁺转移电子数为0.2N_A
（3）SO₂和CO₂的性质相似．将足量的SO₂通入下列溶液中，能产生沉淀的是AB （填字母）
A．硅酸钠溶液 B．硝酸钡溶液C．氯化钡溶液D．氢氧化钠溶液
（4）为了防止SO₂对环境的污染，X后应连接盛装（3）所列D 溶液的尾气吸收装置（填字母）．反应后，若生成物为单一成分时，溶质可能为Na₂SO₃或NaHSO₃ （化学式）

Answer 1

分析 （1）装置图中仪器图形和作用可知盛装亚硫酸钠的仪器为圆底烧瓶；
（2）亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫、硫酸钠和水，二氧化硫具有还原性，氯化铁溶液具有氧化性，二者发生氧化还原反应溶液由黄色变为浅绿色，依据化学反应的离子方程式和电子转移总数计算；
（3）二氧化硫为酸性氧化物，与碱、盐溶液等可发生反应，结合强酸制取弱酸的反应原理来解答，注意硝酸钡溶液中硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性的隐含条件；
（4）二氧化硫是酸性氧化物可以被强碱溶液吸收，反应生成产物若生成物为单一成分时，可以是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠．

解答 解：（1）装置图中仪器图形和作用可知，盛装亚硫酸钠的仪器为圆底烧瓶，
故答案为：圆底烧瓶；
（2）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（浓）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，二氧化硫具有还原性，氯化铁溶液具有氧化性，二者发生氧化还原反应，2FeCl₃+SO₂+2H₂O=2FeCl₂+H₂SO₄+2HCl，溶液由黄色变为浅绿色，依据化学反应的离子方程式和电子转移总数计算，反应1molSO₂电子转移总数为2mol，当消耗标况下2.24LSO₂时，二氧化硫物质的量=$\frac{2.24L}{22.4L/mol}$=0.1mol，电子转移总数为0.2mol，依据电子守恒得到Fe³⁺转移电子数为0.2mol×N_A=0.2N_A，
故答案为：Na₂SO₃+H₂SO₄（浓）═Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑，溶液由黄色变为浅绿色，还原，0.2N_A；
（3）二氧化硫为酸性氧化物，与碱、盐溶液等可发生反应，结合强酸制取弱酸的反应原理来解答，注意硝酸钡溶液中硝酸根离子在酸性溶液中具有强氧化性的隐含条件，
A．硅酸钠溶液中通入二氧化硫反应生成硅酸沉淀和亚硫酸钠，有硅酸白色沉淀生成，故A符合；
B．硝酸钡溶液融入二氧化硫气体，在酸性溶液中硝酸根离子具有氧化性能氧化二氧化硫为硫酸，硫酸根离子结合钡离子生成硫酸钡白色沉淀，故B符合；
C．氯化钡溶液中通入二氧化硫气体，盐酸酸性大于亚硫酸，所以不能发生反应，故C不符合；
D．氢氧化钠溶液中通入二氧化硫气体反应生成亚硫酸钠或亚硫酸氢钠溶液，无沉淀生成，故D不符合；
故答案为：AB；
（4）二氧化硫是酸性氧化物，属于污染性气体，需要尾气吸收，二氧化硫可以被强碱溶液吸收，所以选择D中的氢氧化钠溶液可以吸收二氧化硫气体，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O或SO₂+NaOH=NaHSO₃，反应生成产物若生成物为单一成分时，可以是亚硫酸钠或亚硫酸氢钠，
故答案为：D，Na₂SO₃或NaHSO₃．

点评 本题考查了二氧化硫的实验制备、二氧化硫的性质分析应用，注意氧化还原反应电子转移的计算和尾气吸收的原理掌握，题目难度中等．