Question

【題目】某同學(xué)用下面實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備SO2并進(jìn)行相關(guān)探究活動(dòng)。

（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________。

（2）甲同學(xué)認(rèn)為利用上述裝置也可證明亞硫酸酸性強(qiáng)于次氯酸，請(qǐng)寫出正確的裝置連接順序：A→_________→_________→C→F。

（3）乙同學(xué)從上面裝置中選擇合適的裝置驗(yàn)證亞硫酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱，其中用到C、D裝置。則C裝置的作用是________________________，通過(guò)______________________現(xiàn)象即可證明亞硫酸酸性強(qiáng)于碳酸。

（4）丙同學(xué)將A中產(chǎn)生的足量的SO2通入下圖裝置G中，G中有白色沉淀生成。該沉淀的化學(xué)式為_________。

推測(cè)產(chǎn)生沉淀的原因可能是(不考慮空氣的影響)

原因一：SO2在酸性條件下被NO3―氧化；

原因二：SO2被Fe3+氧化；

原因三：__________________。

若是原因二，需證明Fe3+的還原產(chǎn)物，其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是________________________。

（5）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Na2SO3可能部分變質(zhì)，現(xiàn)需測(cè)定Na2SO3的純度，稱15.0 g Na2SO3樣品，配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液，用0.20 mol·L―1酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液20.00 mL。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶中溶液顏色變化是______________，樣品中Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)是_____________。

Answer 1

【答案】 Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O B D 檢驗(yàn)SO2是否除盡 C中品紅溶液不褪色，E中石灰水變渾濁 BaSO4 SO2和Fe3+、酸性條件下NO3－都反應(yīng) 取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明反應(yīng)后有Fe2+生成。（也可用其他方法證明反應(yīng)后溶液中有Fe2+，合理即可） 由無(wú)色變?yōu)樽霞t色 84%

【解析】試題分析：（1）裝置A中亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫、水；

（2）二氧化硫能被漂白粉氧化，不能把二氧化硫直接通入漂白粉溶液中證明亞硫酸酸性強(qiáng)于次氯酸，先用二氧化硫通入飽和碳酸氫鈉中制備二氧化碳，再用二氧化碳與漂白粉反應(yīng)從而證明亞硫酸>碳酸>次氯酸；（2）證亞硫酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱，需要把二氧化硫通入飽和碳酸氫鈉溶液中制備二氧化碳，通入高錳酸鉀溶液中除去二氧化碳中的二氧化硫，再通入品紅溶液中驗(yàn)證二氧化硫是否除盡，最后通入澄清石灰水中，若石灰水變渾濁，則亞硫酸酸性大于碳酸的酸性；（4）二氧化硫被硝酸氧化為硫酸根離子，最后生成硫酸鋇沉淀；二氧化硫可能被NO3―、Fe3+共同氧化； Fe3+被還原的產(chǎn)物是Fe2+，取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明反應(yīng)后有Fe2+生成；（5）實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)Na2SO3可能部分變質(zhì)，現(xiàn)需測(cè)定Na2SO3的純度，稱15.0 g Na2SO3樣品，配成250 mL溶液，取25.00 mL溶液，用0.20 mol·L―1酸性KMnO4溶液進(jìn)行滴定，達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4溶液20.00 mL。達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶中溶液顏色變化是溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，根據(jù)計(jì)算樣品中Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

解析：（1）裝置A中亞硫酸鈉與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫、水，反應(yīng)方程式是Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）根據(jù)以上分析，證明亞硫酸酸性強(qiáng)于次氯酸，先用二氧化硫通入飽和碳酸氫鈉中制備二氧化碳，再用二氧化碳與漂白粉反應(yīng)從而證明亞硫酸>碳酸>次氯酸，連接順序是SO2→碳酸氫鈉溶液→高錳酸鉀溶液→品紅溶液→漂白粉溶液；A→（B）→（D） →C→F；

（2）證亞硫酸與碳酸的酸性強(qiáng)弱，需要把二氧化硫通入飽和碳酸氫鈉溶液中制備二氧化碳，通入高錳酸鉀溶液中除去二氧化碳中的二氧化硫，再通入品紅溶液中驗(yàn)證二氧化硫是否除盡，最后通入澄清石灰水中，若C中品紅溶液不褪色，E中石灰水變渾濁，則亞硫酸酸性大于碳酸的酸性；

（4）二氧化硫被硝酸氧化為硫酸根離子，最后生成硫酸鋇沉淀；根據(jù)題意，可能SO2和Fe3+、酸性條件下NO3－都反應(yīng)； Fe3+被還原的產(chǎn)物是Fe2+，取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加幾滴K3[Fe(CN)6]溶液，有藍(lán)色沉淀生成，說(shuō)明反應(yīng)后有Fe2+生成，證明SO2被Fe3+氧化；

（5）達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)錐形瓶中溶液由無(wú)色變?yōu)樽霞t色，

設(shè)15.0 g Na2SO3樣品中含Na2SO3 x mol，根據(jù)

x=0.1mol，

15.0 g Na2SO3樣品中含Na2SO3的質(zhì)量0.1×126g/mol=12.6g，樣品中Na2SO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 。