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）T業(yè)上用黃鐵礦（FeS₂）在高溫下和氧氣反應(yīng)制備SO₂：4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+Fe₂O₃，該反應(yīng)中被氧化的元素是

 

（填元素符號）．當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.75mol電子時，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)室中用如圖1裝置測定SO₂催化氧化為SO₃的轉(zhuǎn)化率（已知SO₃．熔點(diǎn)為16.8℃，假設(shè)氣體進(jìn)入裝置時分別被完全吸收，且忽略空氣中CO₂的影響）．

①簡述使用分液漏斗向圓底燒瓶中滴加濃硫酸的操作是

 

．
②當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時間的氧氣，其目的是

 

．
③實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，若裝置D增加的質(zhì)量為mg，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）．
（3）某興趣小組欲在綠色環(huán)保的條件下探究SO₂的性質(zhì)，設(shè)計如圖2實(shí)驗(yàn)裝置．B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO₂的漂白性、還原性和氧化性，則B中所盛試劑為

 

；C中反應(yīng)的離子方程式為

 

；D中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為

 

；E裝置的作用是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計,二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)

專題：氧族元素

分析：（1）氧化還原反應(yīng)中，化合價升高的元素在反應(yīng)中被氧化，根據(jù)電子守恒確定轉(zhuǎn)移電子的量與二氧化硫的量之間的關(guān)系；
（2）①根據(jù)分液漏斗的使用方法來回答；
②要保證二氧化硫和三氧化硫的量的測定準(zhǔn)確；
③根據(jù)質(zhì)量守恒以及轉(zhuǎn)化率=

消耗量

起始量

×100%來計算；
（3）銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化硫氣體，B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO₂的漂白性、還原性和氧化性．其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，檢驗(yàn)二氧化硫漂白性可以通過品紅試液；二氧化硫具有還原性，和碘單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和碘化氫，二氧化硫和硫化氫反應(yīng)生成淡黃色沉淀硫單質(zhì)，E裝置是防止倒吸的吸收裝置；

解答： 解：（1）氧化還原反應(yīng)4FeS₂+11O₂

高溫  .

8SO₂+2Fe₂O₃中，化合價升高的Fe、S元素在反應(yīng)中被氧化，該反應(yīng)生成8mol的二氧化硫，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為44mol，所以當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移2.75mol電子時，生成的二氧化硫的物質(zhì)的量為0.5mol，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L；
故答案為：Fe、S；11.2；
（2）①分液漏斗的使用方法：打開分液漏斗上口的活塞，旋開分液漏斗的旋塞，慢慢滴加；
故答案為：打開分液漏斗上口的活塞，旋開分液漏斗的旋塞，慢慢滴加；
②為確保實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度，要保證二氧化硫和三氧化硫的量的測定準(zhǔn)確，當(dāng)停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時間的氧氣，可以讓裝置中的二氧化硫和三氧化硫充分被后面的裝置吸收；
故答案為：使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收；
③裝置D增加的質(zhì)量為mg，及生成三氧化硫的質(zhì)量是mg，物質(zhì)的量是

mg

80g/mol

，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質(zhì)量為ng，則吸收的二氧化硫的物質(zhì)的量是

mg

233g/mol

，則二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

m 80

m 80 + m 233

×100%；
故答案為：

m 80

m 80 + m 233

×100%；
（3）依據(jù)裝置圖可知，銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成二氧化硫氣體，B、C、D分別用于檢驗(yàn)SO₂的漂白性、還原性和氧化性．其中C、D分別為碘水和硫化氫的水溶液，C檢驗(yàn)二氧化硫的還原性，D檢驗(yàn)二氧化硫的氧化性，檢驗(yàn)二氧化硫漂白性可以通過B中品紅試液，品紅褪色是二氧化硫氣體的特性；二氧化硫具有還原性，和碘單質(zhì)反應(yīng)生成硫酸和碘化氫；C中反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；二氧化硫具有氧化性，和硫化氫反應(yīng)生成硫單質(zhì)和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+2H₂S=3S↓+2H₂O，試管中有淡黃色沉淀生成；E裝置是倒扣在氨水溶液上的漏斗吸收二氧化硫等尾氣，防止倒吸；
故答案為：品紅溶液； SO₂+I₂+2H₂O═SO₄^2-+2I^-+4H⁺；試管中有淡黃色沉淀生成；吸收尾氣，防止倒吸；

點(diǎn)評：本題考查了二氧化硫性質(zhì)應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)設(shè)計的步驟和實(shí)驗(yàn)方案的確定應(yīng)根據(jù)題干要求分析判斷，關(guān)鍵是讀懂題干信息，依據(jù)題干條件計算判斷，題目較難．