Question

9．已知SiO₂、SO₂和CO₂都是酸性氧化物，化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；Mg和Na的化學(xué)性質(zhì)也具有一定的相似性．用如圖所示裝置進(jìn)行Mg和SO₂反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．
（1）選擇制取SO₂的合適試劑②③．
①10%的H₂SO₄溶液    ②80%的H₂SO₄溶液
③Na₂SO₃固體         ④CaSO₃固體
（2）寫出裝置乙和B中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式：
Na₂SO₃+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；
3Mg+SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+MgS（或2Mg+SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S，Mg+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgS）．
裝置C中NaOH溶液的作用是吸收過(guò)量二氧化硫，防止污染環(huán)境．
（3）你認(rèn)為該裝置是否有不足之處？有．如果有，請(qǐng)說(shuō)明在A和B之間沒(méi)有連接一個(gè)干燥裝置、C裝置未與大氣相通、在鎂下方未墊一個(gè)不銹鋼片、鎂與玻璃管反應(yīng)、未設(shè)計(jì)一個(gè)防倒吸裝置．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的原理，結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)，選擇實(shí)驗(yàn)室制備SO₂的試劑；
（2）裝置乙為制取SO₂的反應(yīng)；根據(jù)Mg與CO₂的反應(yīng)知B中Mg與SO₂反應(yīng)能生成氧化鎂與單質(zhì)硫，但單質(zhì)硫能與鎂反應(yīng)生成硫化鎂；二氧化硫有毒，不能直接排放到空氣中，可用氫氧化鈉吸收過(guò)量的二氧化硫；
（3）該裝置中：①A中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B與Mg反應(yīng)，在A、B中間應(yīng)加干燥裝置；②Mg能與SiO₂反應(yīng)，在Mg下方墊一不銹鋼片，隔離Mg和SiO₂；③尾氣處理裝置C試管用膠塞封閉，且無(wú)防倒吸裝置．

解答 解：（1）依據(jù)強(qiáng)酸制備弱酸的原理，制取SO₂應(yīng)用濃H₂SO₄和亞硫酸鹽，選項(xiàng)中不可選用CaSO₃，因?yàn)镃aSO₃微溶于水，會(huì)附在固體表面，阻礙反應(yīng)進(jìn)行，
故答案為：②③；
（2）裝置乙為制取SO₂的反應(yīng)，方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；Mg具有還原性，SO₂具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的方程式為3Mg+SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+MgS（或2Mg+SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S，Mg+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgS），二氧化硫可與堿反應(yīng)，易防止污染空氣，所以裝置C中NaOH溶液的作用是吸收過(guò)量二氧化硫，防止污染環(huán)境；
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂SO₄+H₂O+SO₂↑；3Mg+SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+MgS（或2Mg+SO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S，Mg+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MgS）；吸收過(guò)量二氧化硫，防止污染環(huán)境；
（3）該裝置中：①A中的水蒸氣會(huì)進(jìn)入B與Mg反應(yīng)，在A、B中間應(yīng)加干燥裝置；②Mg能與SiO₂反應(yīng)，在Mg下方墊一不銹鋼片，隔離Mg和SiO₂；③尾氣處理裝置C試管用膠塞封閉，且無(wú)防倒吸裝置，
故答案為：有；在A和B之間沒(méi)有連接一個(gè)干燥裝置、C裝置未與大氣相通、在鎂下方未墊一個(gè)不銹鋼片、鎂與玻璃管反應(yīng)、未設(shè)計(jì)一個(gè)防倒吸裝置．

點(diǎn)評(píng) 本題為信息題，以鎂和二氧化硅的反應(yīng)為載體考查了二氧化硫的實(shí)驗(yàn)室制備及性質(zhì)檢驗(yàn)，側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，題目難度較大．