Question

11．二氧化碳是高中化學重點學習的三大氣體之一，它是一種大氣污染物，同時也是一種重要的化工原料．
（1）某化學興趣小組采用圖1示裝置制取并探究SO₂氣體的某些性質：
①下列實驗方案能用圖1所示裝置制取所需SO₂的是D（填序號）
A．銅與濃硫酸
B．固體硫在純氧中燃燒
C．Na₂SO₃溶液與HNO₃溶液
D．Na₂SO₃固體與濃硫酸
②驗證c中生成SO₂的實驗方案：向試管d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應開始，待d中溶液褪色后，再加熱（填實驗操作）d中溶液，溶液恢復原色（紅色）（填實驗現象），則說明氣體是SO₂；
③圖1所示裝置存在一個明顯的缺陷，請用文字說明改進方案：d中導氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂；
（2）在圖1裝置的d試管中加入BaCl₂溶液，實驗后發(fā)現d中有白色沉淀生成，為了探究沉淀的組成，該興趣小組向d中加入過量稀鹽酸，發(fā)現沉淀不溶解，你認為該沉淀物是BaSO₄，形成該沉淀的主要原因是SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄，為了進一步驗證沉淀產生的原因，該興趣小組另取BaCl₂溶液并加熱煮沸，冷卻后及時加入少量苯進行液封，然后再通入SO₂，結果發(fā)現沉淀量減少，但仍有輕微渾濁產生，該興趣小組改用圖2制氣裝置再進行實驗，結果發(fā)現d中沒有出現渾濁．下列氣體可作為氣體X的是AD（填序號，不定項選擇）
A．CO₂ B．NH₃ C．O₃  D．N₂   E．NO₂
（3）SO₂通常作為保護劑添加到葡萄酒中，有殺菌、抗氧化、改善風味和增酸的作用，但吸入過量的SO₂對人體有害，我國國家標準規(guī)定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g•L^-1，圖3（固定裝置略）為該興趣小組對葡萄酒中的SO₂進行收集與含量測定的裝置．
①冷凝管中水的進口為f（填“e”或“f”）；
②g中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出并與h中H₂O₂完全反應，反應的化學方程式為SO₂+H₂O₂═H₂SO₄

Answer 1

分析 （1）①圖1為固液不加熱制取氣體的反應，可用Na₂SO₃ 固體與濃硫酸反應制備二氧化硫氣體；
②根據二氧化硫氣體的檢驗方法分析判斷；
③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需選擇試劑吸收；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，d中有白色沉淀生成，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀；氣體X是把生成的氣體全部趕出，且不能和二氧化硫發(fā)生反應，避免產生誤差；
（3）①為了充分冷卻氣體，應該下口進水；
②二氧化硫具有還原性，能夠與過氧化氫反應生成硫酸，據此寫出反應的化學方程式．

解答 解：（1）①A．如圖所示裝置沒有加熱，則不能用濃硫酸和銅反應制備，故A錯誤；
B．固體硫在純氧中燃燒，生成二氧化硫，但可能含有氧氣雜質，且不符合圖1裝置特點，故B錯誤；
C．硝酸易揮發(fā)，Na₂SO₃溶液與HNO₃反應，生成的氣體中含有硝酸，故C錯誤；
D．強酸可制備弱酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應生成硫酸鈉和二氧化硫和水，反應Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂0+SO₂↑，反應無需加熱，符合裝置特點，故D正確；
故答案為：D；
②若要證明c中生成的氣體是SO₂，依據二氧化硫能使品紅試液褪色，加熱恢復紅色；d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應開始，待d中溶液紅色褪去，再加熱試管d中的溶液，顏色又恢復，證明氣體是SO₂，
故答案為：品紅溶液；褪色；加熱；恢復原色（紅色）；
③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需增加一尾氣吸收裝置防止污染性氣體排放到空氣中，d中導氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂，
故答案為：d中導氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應，d中有白色沉淀生成，是二氧化硫被氧氣氧化，可能發(fā)生的反應為：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl2=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
A．CO₂ 和二氧化硫不反應，可以用二氧化碳驅趕生成的二氧化硫氣體，故A正確；
B．NH₃ 和二氧化硫發(fā)生反應，不能用來做X氣體，故B錯誤；
C．O₃ 具有氧化性，能氧化二氧化硫，不能做X氣體，故C錯誤；
D．N₂ 和二氧化硫不反應，可以做X氣體，故D正確； 
E．NO₂ 具有強氧化性，能氧化二氧化硫，不能做X氣體，故E錯誤；
故答案為：BaSO₄； SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄；AD；
（3）①根據儀器A的構造可知，儀器A為冷凝管，冷凝管中通水方向采用逆向通水法，冷凝效果最佳，所以應該進水口為f，
故答案為：f；
②雙氧水具有氧化性，能夠將二氧化硫氧化成硫酸，反應的化學方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．

點評 本題考查了探究物質的組成、測量物質的含量的方法，題目難度中等，試題涉及了二氧化硫性質、中和滴定的計算，要求學生掌握探究物質組成、測量物質含量的方法，明確二氧化硫的化學性質及中和滴定的操作方法及計算方法，試題培養(yǎng)了學生靈活應用所學知識的能力．