Question

【題目】實驗室進行二氧化硫制備與性質實驗的組合裝置如圖所示，部分夾持裝置未畫出。

請回答下列問題：

(1)在組裝好裝置后，首先要進行的實驗操作為_________________________________。

(2)為檢驗SO2與Na2O2的反應是否有氧氣生成，裝置B中盛放的試劑X應為________，裝置D中堿石灰的作用是_______________________________________________。

(3)關閉彈簧夾2，打開彈簧夾1，注入70%的硫酸至浸沒三頸燒瓶中的固體，檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成的操作及現象是_____________________________________。

(4)關閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，殘余氣體進入裝置E、F、G中，能說明I－的還原性弱于SO2的現象為_________________。發生反應的離子方程式是______________________。

(5)為了驗證裝置E中SO2與FeCl3發生了氧化還原反應，某學生設計了如下實驗：取少量裝置E中的溶液于試管中，向其中加入稀硝酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀，并由此判斷SO2與FeCl3發生了氧化還原反應。上述方案是否合理？________(填“合理”或“不合理”)，原因是________。

Answer 1

【答案】 檢查裝置的氣密性 濃硫酸 吸收未反應的SO2，防止污染空氣，同時防止空氣中的水蒸氣進入裝置與Na2O2反應，干擾實驗 將帶火星的木條放在干燥管D出口處，若木條復燃，則有氧氣生成，否則無氧氣生成 裝置F中溶液藍色褪去 SO2＋I2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋ 不合理 裝置E中溶液溶解的SO2可被稀硝酸氧化成SO，也可與BaCl2反應，生成白色沉淀，會對SO2與FeCl3反應產物(SO)的檢驗造成干擾

【解析】由題意結合流程，A為SO2的制取裝置；B為吸水裝置，防止水蒸氣與Na2O2反應，干擾SO2與Na2O2反應的實驗探究；C為SO2與Na2O2反應裝置；D為隔絕空氣及尾氣吸收裝置；E、F為探究SO2還原性的裝置；G為尾氣吸收裝置。

(1)有氣體參與或生成的實驗裝置組裝好后的第一步操作都是檢查裝置的氣密性。

(2)因為Na2O2能與水蒸氣反應產生氧氣，所以要檢驗SO2與Na2O2反應是否有氧氣生成，為避免干擾，應先除去水蒸氣；SO2是有毒的酸性氧化物，可用堿石灰吸收，以防止污染，同時堿石灰可防止空氣中的水蒸氣、CO2進入裝置與Na2O2反應，干擾實驗。

(3)檢驗氧氣用帶火星的木條，木條復燃則證明有氧氣生成。

(4)關閉彈簧夾1，打開彈簧夾2，SO2氣體進入裝置E、F、G中，若裝置F中溶液藍色褪去，則說明I-的還原性弱于SO2；發生反應的離子方程式是SO2＋I2＋2H2O=2I-＋SO42-＋4H+。

(5)評價該實驗方案時，要考慮檢驗試劑與原溶液中所含物質的反應是否會對實驗造成干擾。裝置E中溶液溶解的SO2可被稀硝酸氧化成SO42-，也可與BaCl2反應，生成白色沉淀，會對SO2與FeCl3反應產物(SO42-)的檢驗造成干擾，所以該同學的方案不合理。