题目内容
SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。
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(1)选择制取SO2的合适试剂 (填编号)。
①浓HCl ②浓H2SO4
③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)上述装置还可改进,改进的方法是
,
若C中NaOH为0.2mol/L、200ml,通入的SO2为1.12L(标准状况),则该反应的离子方程式为
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应与CO2相似,则该反应方程式为
乙同学的推测是:2Mg+3SO2
2MgSO3+S;
丙同学的推测是:3Mg+SO2
2MgO+MgS,
要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:MgSO3和MgS都是微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;
限选试剂:2mol/L HCl、2mol/L HNO3、蒸馏水、2mol/L NaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/L CuSO4;仪器和用品自选。请填写下表中的空格:
根据上述实验探究:
| 序号 | 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| ① | 取少量反应后的固体于试管I中 |
|
| ② | 向试管I中的固体慢慢滴加 试管I口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有 的试管II中。 | 若试管I中的 , 则丙同学推测正确。若试管I中的固体未完全溶解,且 ,则乙同学的推测正确。 |
【知识点】化学实验、元素化合物J4 B1D3 C2
【答案解析】(1)②③(2分)
(2)在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置(2分);OH—+SO2=HSO3—(2分)
(3)2Mg+SO2
2MgO+S;(1分)
2mol/L盐酸 固体完全溶解
品红溶液 品红溶液褪色 (每空1分)
解析:(1)制取二氧化硫用浓H2SO4、Na2SO3固体,不能选择亚硫酸钙,因为亚硫酸钙、硫酸钙都微溶于水,也不能选择浓盐酸,因为盐酸具有挥发性,产生的HCl、水蒸气对镁与二氧化硫的反应产物产生干扰;
(2)水蒸气对镁与二氧化硫的反应产物产生干扰,因此上述装置缺少干燥装置,应该在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置;NaOH为0.04mol,SO2为0.05mol,二者反应二氧化硫过量,则生成物是亚硫酸氢钠,离子反应为OH—+SO2=HSO3—
(3)由于CO2+2Mg
2MgO+C,则2Mg+SO2
2MgO+S;装置B中固体产物可能是MgO和S或MgSO3和S或MgO和MgS,根据物质性质及已知信息可知,单质硫是难溶于水的黄色固体,也不溶于盐酸;氧化镁难溶于水,可溶于酸;亚硫酸镁微溶于水,易溶于盐酸,反应产生二氧化硫气体,二氧化硫气体可用品红溶液检验,根据上述性质可以确定检验试剂,以及预期现象和结论,从而设计合理的实验方案,即固体全溶于盐酸的,则丙正确;固体不全溶于盐酸的,生成的气体使品红溶液褪色,则乙正确;固体不全溶于盐酸的,没有气体生成的,则甲正确。
【思路点拨】假设的验证是根据物质的性质确定方案,而在设计实验使要防止干扰及设计需严密,如本题就是依据物质的性质设计实验;不能选用硝酸,因为硝酸与MgSO3、MgS
都发生氧化还原反应,现象相同。