题目内容

9．某同学设计如图装置，用过量浓硫酸与铜反应制取SO2，并探究SO2与Na2O2反应的产物．
 
Ⅰ．制取SO2
（1）写出烧瓶中生成SO2的化学方程式：Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
（2）写出实验现象：
①细铜丝表面：有气泡产生，细铜丝溶解
②实验过程中，烧瓶内液体始终保持澄清，并逐渐变为蓝色
（3）欲使反应停止，应进行的操作是：先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触，再熄灭酒精灯烧瓶中液体冷却后，可观察到的现象是：有白色固体生成，溶液变为无色
Ⅱ．探究SO2与Na2O2反应后的固体产物．
  （4）实验方案如下：取洗涤玻璃棉所得溶液，滴加足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量的稀盐酸，若白色沉淀不溶解，则产物只有Na2SO4，若白色沉淀全部溶解，则产物只有Na2SO3，若白色沉淀部分溶解，且产生刺激性气味的气体，则产物含有Na2SO4和Na2SO3
（5）把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是：SO2与Na2O2充分接触若Na2O2未完全反应，对实验结果的影响是（用必要的文字和化学方程式表示）
III．装置改进
（6）老师指出该实验装置需做如下改进（只答出一种即可）：在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗，且漏斗刚好接触溶液．

分析 Ⅰ．（2）铜与浓硫酸在加热条件小生成二氧化硫和硫酸铜；
（2）实验现象：铜丝溶解，表面有气泡生成，溶液逐渐变为蓝色；
（3）为防止溶液倒吸，故欲使反应停止，先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触，再熄灭热源；浓硫酸具有吸水性，烧瓶中液体冷却后，使硫酸铜结晶析出，硫酸铜为白色固体；
Ⅱ．（4）SO2与Na2O2反应的产物可能为硫酸钠、亚硫酸钠或者两者的混合物，用氯化钡与之反应，检验生成的沉淀能否溶于盐酸可得；
（5）玻璃棉可SO2与Na2O2混合充分；过氧化钠有氧化性，若Na2O2未完全反应，则可能氧化亚硫酸钠为硫酸钠，不能确定生成的是否有硫酸钠；
（6）实验装置需要添加防倒吸的装置．

解答 Ⅰ．（1）铜与浓硫酸在加热条件小生成二氧化硫和硫酸铜，反应为：Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
故答案为：Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）①细铜丝与浓硫酸反应，故细铜丝表面有气泡产生，细铜丝溶解；
故答案为：有气泡产生，细铜丝溶解；
②生成硫酸铜，故实验过程中，烧瓶内液体始终保持澄清，并逐渐变为蓝色；
故答案为：逐渐变为蓝色；
（3）为防止溶液倒吸，故欲使反应停止，先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触，再熄灭酒精灯；浓硫酸具有吸水性，烧瓶中液体冷却后，溶液中水减少，使硫酸铜结晶析出，硫酸铜为白色固体，故现象为有白色固体生成，溶液变为无色；
故答案为：先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触，再熄灭酒精灯；有白色固体生成，溶液变为无色；
Ⅱ．（4）SO2与Na2O2反应的产物可能为硫酸钠、亚硫酸钠或者两者的混合物，氯化钡与其可生成硫酸钡、亚硫酸钡的沉淀，硫酸钡不溶于盐酸，亚硫酸钡溶于盐酸，则方法为：取洗涤玻璃棉所得溶液，滴加足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量的稀盐酸，若白色沉淀不溶解，则产物只有Na2SO4，若白色沉淀全部溶解，则产物只有Na2SO3，若白色沉淀部分溶解，且产生刺激性气味的气体，则产物含有Na2SO4和Na2SO3；
故答案为：滴加足量的BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入足量的稀盐酸，若白色沉淀不溶解，则产物只有Na2SO4，若白色沉淀全部溶解，则产物只有Na2SO3，若白色沉淀部分溶解，且产生刺激性气味的气体，则产物含有Na2SO4和Na2SO3；
（5）把Na2O2粉末散附在玻璃棉上可SO2与Na2O2充分接触；若Na2O2未完全反应，则可能氧化Na2SO3为Na2SO4：Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH，不能确定生成的是否有Na2SO4；
故答案为：SO2与Na2O2充分接触；不能确定生成的是否有Na2SO4，Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH；
（6）该装置容易倒吸，故应在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗，且漏斗刚好接触溶液；
故答案为：在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗，且漏斗刚好接触溶液．

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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12．下列有关化学用语表示正确的是（　　）
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B．NH4Cl的电子式：
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D．天然橡胶的结构简式：
13．设NA为阿伏加德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．5.6gFe在氧气中燃烧，完全反应时转移电子数为0.3NA
B．1L 0.1mol•L-1AlC13中所含Al3+离子数小于0.1NA
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17．有关氢氧燃料电池的电极反应，下列说法正确的是（　　）
A．电解质为NaCl溶液，正极反应为H2+2e-=2H+
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4．FeCl2是一种常用的还原剂．有关数据如下：
C6H5Cl（氯苯）C6H4Cl2FeCl3FeCl2
溶解性不溶于水，易溶于苯不溶于C6H5Cl、C6H4Cl2、苯，易吸水．
熔点/℃-4553----
沸点/℃132173----
查阅资料知：氯化铁遇水剧烈水解．实验室可以用如下方法来制备无水FeCl2．
按图装置，在三颈烧瓶中放入a g无水氯化铁和过量的氯苯，控制反应温度在128～139℃加热3h，冷却，分离提纯得到粗产品．

回答下列问题：
（1）上述生成FeCl2的反应中，还原剂是C6H5Cl．
（2）实验装置中，仪器B的作用是防止安全瓶内的水分进入A装置，导致FeCl2变质，虚线框内应选择的安全瓶（盛有蒸馏水）是c．（填标号）
（3）实验过程中控制反应温度接近或超过C6H5Cl的沸点，C6H5Cl不会有明显损失，原因是_实验使用了冷凝回流装置．
（4）冷却反应后的实验装置，对三颈烧瓶内的物质进行过滤、洗涤、干燥，得到粗产品．
①洗涤沉淀所用的试剂应为b．（填标号）
a．蒸馏水    b．苯    c．烧碱溶液
②回收滤液中C6H5Cl的方案为蒸馏滤液，并收集132℃馏分．
（5）用x mol•L-1NaOH溶液滴定安全瓶中得到的盐酸，消耗少y mLNaOH溶液，则反应中氯化铁的转化率为$\frac{x•y×1{0}^{-3}×2×162.5}{a}×100%$（只列出计算式）．
（6）已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38此温度下在实验室中配制100mL5.0mol•L-1，FeCl3溶液，为使配制过程中不出现浑浊现象，则至少需要加入2mol•L-1的盐酸2.5mL（总体积忽略加入盐酸体积）．
14．25℃时，下列有关电解质溶液的说法错误的是（　　）
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C．向0.10mol•L-1NaHSO3溶液中通NH3至pH=7：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（NH4+）
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1．下列关于有机化合物的认识正确的是（　　）
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