Question

2．某研究小組為了探究S0₂的實(shí)驗(yàn)室制法和有關(guān)化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)I：

（1）實(shí)驗(yàn)基本操作分析：
①多孔隔板與活塞相配合，能起到的作用是可以控制反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行也可以隨時(shí)停止．
②該實(shí)驗(yàn)制H₂時(shí)需用濃硫酸配制480mL 3mol/L的稀硫酸，配制中所需的玻璃儀器有250mL燒杯、l 00mL量筒、玻璃棒、膠頭滴管等，還需500mL的容量瓶．
③該實(shí)驗(yàn)過程中H₂所起的作用是趕凈裝置中的空氣．
（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開活塞，讓裝置A內(nèi)試劑反應(yīng)一段時(shí)間后，關(guān)閉活塞，再往裝置B中滴入適量濃硫酸反應(yīng)片刻后，甲、乙兩學(xué)生分別取裝置D中少量溶液，甲學(xué)生往其中加入酸性剛KMnO₄溶液，觀察到酸性KMn O₄溶液紫紅色褪去；乙學(xué)生往其中加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液，觀察到有白色沉淀生成．根據(jù)各自實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象甲、乙學(xué)生得出SO₂被Fe³⁺氧化．
①試判斷甲、乙學(xué)生的結(jié)論是否嚴(yán)謹(jǐn)B（填寫選項(xiàng)）．
A．甲學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)    B．乙學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)  C．甲、乙學(xué)生都不嚴(yán)謹(jǐn)
②寫出S0₂被Fe³⁺氧化的離子反應(yīng)方程式SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
實(shí)驗(yàn)II：
（3）該研究小組為測定SO₂催化氧化為SO₃的轉(zhuǎn)化率，又設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：已知SO₃熔點(diǎn)為16.8℃，且忽略空氣中CO₂的影響）．

①當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通入氧氣，其目的是：使殘存在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為m g，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為n g，則此條件下二氧化硫的轉(zhuǎn)化率是$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%（用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡）．

Answer 1

分析 （1）①多孔隔板與活塞相配合，能夠起到啟普發(fā)生器的功能；
②配制480mL 3mol/L的稀硫酸，需要500mL的容量瓶；
③A中制取氫氣的目的是趕凈裝置中的空氣，便于收集氣體二氧化硫；
（2）①溶液中的二氧化硫也能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色；
②鐵離子將二氧化硫氧化為硫酸根，本身還原為亞鐵離子；
（3）①當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，裝置BCDE中還有沒被吸收的氣體；
②裝置D中增加的質(zhì)量是三氧化硫的質(zhì)量，裝置E中白色沉淀的質(zhì)量是硫酸鋇的質(zhì)量，據(jù)此分析．

解答 解：（1）①多孔隔板與活塞相配合，能夠起到啟普發(fā)生器的功能，故答案為：可以控制反應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行也可以隨時(shí)停止；
②配制480mL 3mol/L的稀硫酸，需要500mL的容量瓶、250mL燒杯、l00mL量筒、玻璃棒、膠頭滴管，故答案為：500mL的容量瓶；
③A中制取氫氣的目的是趕凈裝置中的空氣，便于收集氣體二氧化硫，故答案為：趕凈裝置中的空氣；
（2）①裝置D中溶有二氧化硫時(shí)，溶液中的二氧化硫也能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以甲學(xué)生不嚴(yán)謹(jǐn)，乙學(xué)生檢驗(yàn)硫酸根離子，嚴(yán)謹(jǐn)，故答案為：B；
②鐵離子將二氧化硫氧化為硫酸根，本身還原為亞鐵離子，離子方程式為SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（3）①當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，裝置BCDE中還有沒被吸收的氣體，繼續(xù)通入氧氣，使殘存在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收，
故答案為：使殘存在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收；
②裝置D中增加的質(zhì)量是三氧化硫的質(zhì)量，三氧化硫物質(zhì)的量為$\frac{m}{80}$mol，裝置E中白色沉淀的質(zhì)量是硫酸鋇的質(zhì)量，n（SO₂）=n（BaSO₄）=$\frac{n}{233}$mol，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%，故答案為：$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%．

點(diǎn)評 本題考查了啟普發(fā)生器原理、溶液配制中儀器使用、氧化還原反應(yīng)方程式書寫以及氣體性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，題目難度較大．