Question

二氧化硫是重要的工業(yè)原料，探究其制備方法和性質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)在高溫下和氧氣反應制備SO2：4FeS2＋11O28SO2＋2Fe2O3，該反應中被氧化的元素是________(填元素符號)。當該反應轉移2.75 mol電子時，生成的二氧化硫在標準狀況下的體積為________ L。

(2)實驗室中用下列裝置測定SO2催化氧化為SO3的轉化率。(已知SO3的熔點為16.8 ℃，假設氣體進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：________________________________________。

②實驗過程中，需要通入氧氣。試寫出一個用如下圖所示裝置制取氧氣的化學方程式：________________________________________________________________________。

③當停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通一段時間的氧氣，其目的是________________________________________________________________________。

④實驗結束后，若裝置D增加的質量為m g，裝置E中產(chǎn)生白色沉淀的質量為n g，則此條件下二氧化硫的轉化率是________(用含字母的代數(shù)式表示，不用化簡)。

(3)某學習小組設計用如圖裝置驗證二氧化硫的化學性質。

①能說明二氧化硫具有氧化性的實驗現(xiàn)象為_________________________________。

②為驗證二氧化硫的還原性，充分反應后，取試管b中的溶液分成三份，分別進行如下實驗。

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)生反應的離子方程式為________________________________________________________________________。

Answer 1

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�、�2KClO32KCl＋3O2↑(或2KMnO4K2MnO4＋MnO2＋O2↑)�、凼箽埩粼谘b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－

解析　(1)反應中鐵元素和硫元素的化合價均升高，兩種元素均被氧化，反應中氧氣全部作氧化劑，11 mol氧氣參加反應生成8 mol二氧化硫氣體時轉移電子44 mol，故轉移2.75 mol電子時生成的二氧化硫氣體在標準狀況下的體積為×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對于定量測定實驗，除了要排除空氣、水蒸氣等的干擾，還要將產(chǎn)物SO3以及未反應的SO2全部驅趕至吸收裝置以進行準確測量或稱量，故反應停止后還要繼續(xù)通入一段時間氧氣。④裝置D中增加的質量為SO3的質量，裝置E中沉淀為BaSO4，根據(jù)硫元素守恒，被氧化的SO2的物質的量為 mol，未被氧化的SO2的物質的量為 mol，故二氧化硫的轉化率為×100%。(3)①SO2能將S2－氧化，生成硫單質。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(因溶液顯酸性，不會產(chǎn)生BaSO3沉淀，而是BaSO4沉淀)。