Question

11．二氧化碳是高中化學(xué)重點學(xué)習(xí)的三大氣體之一，它是一種大氣污染物，同時也是一種重要的化工原料．
（1）某化學(xué)興趣小組采用圖1示裝置制取并探究SO₂氣體的某些性質(zhì)：
①下列實驗方案能用圖1所示裝置制取所需SO₂的是D（填序號）
A．銅與濃硫酸
B．固體硫在純氧中燃燒
C．Na₂SO₃溶液與HNO₃溶液
D．Na₂SO₃固體與濃硫酸
②驗證c中生成SO₂的實驗方案：向試管d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應(yīng)開始，待d中溶液褪色后，再加熱（填實驗操作）d中溶液，溶液恢復(fù)原色（紅色）（填實驗現(xiàn)象），則說明氣體是SO₂；
③圖1所示裝置存在一個明顯的缺陷，請用文字說明改進方案：d中導(dǎo)氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂；
（2）在圖1裝置的d試管中加入BaCl₂溶液，實驗后發(fā)現(xiàn)d中有白色沉淀生成，為了探究沉淀的組成，該興趣小組向d中加入過量稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)沉淀不溶解，你認為該沉淀物是BaSO₄，形成該沉淀的主要原因是SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄，為了進一步驗證沉淀產(chǎn)生的原因，該興趣小組另取BaCl₂溶液并加熱煮沸，冷卻后及時加入少量苯進行液封，然后再通入SO₂，結(jié)果發(fā)現(xiàn)沉淀量減少，但仍有輕微渾濁產(chǎn)生，該興趣小組改用圖2制氣裝置再進行實驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)d中沒有出現(xiàn)渾濁．下列氣體可作為氣體X的是AD（填序號，不定項選擇）
A．CO₂ B．NH₃ C．O₃  D．N₂   E．NO₂
（3）SO₂通常作為保護劑添加到葡萄酒中，有殺菌、抗氧化、改善風(fēng)味和增酸的作用，但吸入過量的SO₂對人體有害，我國國家標(biāo)準規(guī)定葡萄酒中SO₂的最大使用量為0.25g•L^-1，圖3（固定裝置略）為該興趣小組對葡萄酒中的SO₂進行收集與含量測定的裝置．
①冷凝管中水的進口為f（填“e”或“f”）；
②g中加入300.00mL葡萄酒和適量鹽酸，加熱使SO₂全部逸出并與h中H₂O₂完全反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO₂+H₂O₂═H₂SO₄

Answer 1

分析 （1）①圖1為固液不加熱制取氣體的反應(yīng)，可用Na₂SO₃ 固體與濃硫酸反應(yīng)制備二氧化硫氣體；
②根據(jù)二氧化硫氣體的檢驗方法分析判斷；
③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需選擇試劑吸收；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，d中有白色沉淀生成，可能溶液中含有氧氣氧化二氧化硫生成硫酸根離子與鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀；氣體X是把生成的氣體全部趕出，且不能和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，避免產(chǎn)生誤差；
（3）①為了充分冷卻氣體，應(yīng)該下口進水；
②二氧化硫具有還原性，能夠與過氧化氫反應(yīng)生成硫酸，據(jù)此寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）①A．如圖所示裝置沒有加熱，則不能用濃硫酸和銅反應(yīng)制備，故A錯誤；
B．固體硫在純氧中燃燒，生成二氧化硫，但可能含有氧氣雜質(zhì)，且不符合圖1裝置特點，故B錯誤；
C．硝酸易揮發(fā)，Na₂SO₃溶液與HNO₃反應(yīng)，生成的氣體中含有硝酸，故C錯誤；
D．強酸可制備弱酸，Na₂SO₃固體與濃硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉和二氧化硫和水，反應(yīng)Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂0+SO₂↑，反應(yīng)無需加熱，符合裝置特點，故D正確；
故答案為：D；
②若要證明c中生成的氣體是SO₂，依據(jù)二氧化硫能使品紅試液褪色，加熱恢復(fù)紅色；d中加入品紅溶液后，打開活塞b，反應(yīng)開始，待d中溶液紅色褪去，再加熱試管d中的溶液，顏色又恢復(fù)，證明氣體是SO₂，
故答案為：品紅溶液；褪色；加熱；恢復(fù)原色（紅色）；
③尾氣成分主要是二氧化硫，為大氣污染物，需增加一尾氣吸收裝置防止污染性氣體排放到空氣中，d中導(dǎo)氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂，
故答案為：d中導(dǎo)氣管通入NaOH溶液中，吸收尾氣中的SO₂；
（2）亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，二氧化硫與氯化鋇溶液不反應(yīng)，d中有白色沉淀生成，是二氧化硫被氧氣氧化，可能發(fā)生的反應(yīng)為：2SO₂+2H₂O+O₂+2BaCl2=2BaSO₄↓+4HCl或2SO₂+2H₂O+O₂=2H₂SO₄、H₂SO₄+BaCl₂=BaSO₄↓+2HCl，
A．CO₂ 和二氧化硫不反應(yīng)，可以用二氧化碳驅(qū)趕生成的二氧化硫氣體，故A正確；
B．NH₃ 和二氧化硫發(fā)生反應(yīng)，不能用來做X氣體，故B錯誤；
C．O₃ 具有氧化性，能氧化二氧化硫，不能做X氣體，故C錯誤；
D．N₂ 和二氧化硫不反應(yīng)，可以做X氣體，故D正確； 
E．NO₂ 具有強氧化性，能氧化二氧化硫，不能做X氣體，故E錯誤；
故答案為：BaSO₄； SO₂在溶液中被O₂氧化成H₂SO₄；AD；
（3）①根據(jù)儀器A的構(gòu)造可知，儀器A為冷凝管，冷凝管中通水方向采用逆向通水法，冷凝效果最佳，所以應(yīng)該進水口為f，
故答案為：f；
②雙氧水具有氧化性，能夠?qū)⒍�氧化硫氧化成硫酸，反�?yīng)的化學(xué)方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，
故答案為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄．

點評 本題考查了探究物質(zhì)的組成、測量物質(zhì)的含量的方法，題目難度中等，試題涉及了二氧化硫性質(zhì)、中和滴定的計算，要求學(xué)生掌握探究物質(zhì)組成、測量物質(zhì)含量的方法，明確二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)及中和滴定的操作方法及計算方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生靈活應(yīng)用所學(xué)知識的能力．