Question

二氧化硫是重要的工業(yè)原料，探究其制備方法和性質(zhì)具有非常重要的意義。

(1)工業(yè)上用黃鐵礦(FeS₂，其中硫元素為－1價(jià))在高溫下和氧氣反應(yīng)制備SO₂：4FeS₂＋11O₂8SO₂＋2Fe₂O₃，該反應(yīng)中被氧化的元素是________(填元素符號(hào))。當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時(shí)，生成的二氧化硫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為________ L。

(2)實(shí)驗(yàn)室中用下列裝置測(cè)定SO₂催化氧化為SO₃的轉(zhuǎn)化率。(已知SO₃的熔點(diǎn)為16.8 ℃，假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時(shí)分別被完全吸收，且忽略空氣中CO₂的影響)

①簡(jiǎn)述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作：________________________________________。

②實(shí)驗(yàn)過程中，需要通入氧氣。試寫出一個(gè)用如下圖所示裝置制取氧氣的化學(xué)方程式：______________________________________。

③當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時(shí)間的氧氣，其目的是___________________________________________________________。

④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________(用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡(jiǎn))。

(3)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)用如圖裝置驗(yàn)證二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)。

①能說明二氧化硫具有氧化性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為_______________________ ________________________________________________________。

②為驗(yàn)證二氧化硫的還原性，充分反應(yīng)后，取試管b中的溶液分成三份，分別進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成

方案Ⅱ：向第二份溶液中加入品紅溶液，紅色褪去

方案Ⅲ：向第三份溶液中加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀

上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)；試管b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________________________________________。

Answer 1

解析　(1)反應(yīng)中鐵元素和硫元素的化合價(jià)均升高，兩種元素均被氧化，反應(yīng)中氧氣全部作氧化劑，11 mol氧氣參加反應(yīng)生成8 mol二氧化硫氣體時(shí)轉(zhuǎn)移電子44 mol，故轉(zhuǎn)移2.75 mol電子時(shí)生成的二氧化硫氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為×8×22.4 L＝11.2 L。(2)①打開分液漏斗旋塞前首先要打開分液漏斗上部的活塞，以利于分液漏斗中的液體順利滴下。②根據(jù)加熱固體制取氧氣的裝置，可利用加熱氯酸鉀(二氧化錳作催化劑)或高錳酸鉀來制取氧氣。③對(duì)于定量測(cè)定實(shí)驗(yàn)，除了要排除空氣、水蒸氣等的干擾，還要將產(chǎn)物SO₃以及未反應(yīng)的SO₂全部驅(qū)趕至吸收裝置以進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量或稱量，故反應(yīng)停止后還要繼續(xù)通入一段時(shí)間氧氣。④裝置D中增加的質(zhì)量為SO₃的質(zhì)量，裝置E中沉淀為BaSO₄，根據(jù)硫元素守恒，被氧化的SO₂的物質(zhì)的量為 mol，未被氧化的SO₂的物質(zhì)的量為 mol，故二氧化硫的轉(zhuǎn)化率為×100%。(3)①SO₂能將S^2－氧化，生成硫單質(zhì)。②方案Ⅰ，氯水中加入AgNO₃溶液也可得到白色沉淀；方案Ⅱ中二氧化硫和氯水均可使品紅溶液褪色；方案Ⅲ中產(chǎn)生沉淀可證明SO₂與Cl₂發(fā)生了氧化還原反應(yīng)(因溶液顯酸性，不會(huì)產(chǎn)生BaSO₃沉淀，而是BaSO₄沉淀)。

答案　(1)Fe、S　11.2

(2)①打開分液漏斗上口的活塞，旋開分液漏斗的旋塞，緩慢滴加　②2KClO₃2KCl＋3O₂↑(或2KMnO₄K₂MnO₄＋MnO₂＋O₂↑)　

③使殘留在裝置中的SO₂和SO₃被充分吸收�、�×100%

(3)①試管a中出現(xiàn)淡黃色渾濁　②Ⅲ　SO₂＋Cl₂＋2H₂O===4H^＋＋SO＋2Cl^-－