Question

SiO₂、SO₂和CO₂都是酸性氧化物，它們的化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；Mg和Na的化學(xué)性質(zhì)也具有一定相似性．某興趣小組用如圖所示裝置進(jìn)行Mg與SO₂反應(yīng)的實驗．
（1）選擇制取SO₂的合適試劑

 

（填編號）．
①濃HCl    ②濃H₂SO₄    ③Na₂SO₃固體      ④CaSO₃固體
（2）上述裝置還可優(yōu)化，優(yōu)化的方法是

 

，裝置C中NaOH溶液的作用是

 

．
（3）甲同學(xué)推測Mg與SO₂的反應(yīng)與CO₂相似，則該反應(yīng)方程式為

 

；乙同學(xué)的推測是：2Mg+3SO₂

△   .

2MgSO₃+S；丙同學(xué)的推測是：3Mg+SO₂

△   .

2MgO+MgS，要驗證甲、乙、丙三位同學(xué)的推測是否正確，丁同學(xué)作如下實驗探究：
已知：MgSO₃和MgS都是微溶于水，能與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)放出氣體；H₂S氣體通入CuSO₄溶液中出現(xiàn)黑色沉淀．限選試劑：2mol/L HCl、2mol/L HNO₃、蒸餾水、2mol/LNaOH、品紅溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO₄；儀器和用品自選．

序號	實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
①	取少量反應(yīng)后所得固體于試管中
②	向試管中的固體慢慢滴加   ， 試管口塞上帶導(dǎo)管的單孔塞，并將導(dǎo)管通入盛有   的試管中．	若試管中的   ， 則丙同學(xué)推測正確． 若試管中的固體未完全溶解，且   ，則乙同學(xué)推測正確．

根據(jù)上述實驗探究，能證明甲同學(xué)推測正確的操作和預(yù)期現(xiàn)象是

 

．
（4）上述實驗需要100mL，2mol/L的HCl，配制時選用

 

（選填10mL、25mL、50mL或100mL）量筒量取36.5%，密度1.19g/mL的濃鹽酸的體積為

 

mL．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：（1）根據(jù)實驗室制備SO₂的原理，強酸制弱酸；
（2）硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水，所以在二氧化硫氣體中含有水蒸氣，水蒸氣影響鎂的化學(xué)反應(yīng)，所以應(yīng)在A、B之間加一個干燥管；根據(jù) SO₂有毒，會污染大氣分析；
（3）根據(jù)Mg與CO₂的反應(yīng)知：Mg與SO₂反應(yīng)能生成氧化鎂與單質(zhì)硫；可根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行驗證甲、乙、丙三位同學(xué)的推測是否正確；
（4）根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量或物質(zhì)的量不變解答；

解答： 解：（1）因SO₂的溶解度較大，應(yīng)選用濃度較大的H₂SO₄溶液；為了使反應(yīng)順利進(jìn)行須選擇Na₂SO₃固體與硫酸反應(yīng)（CaSO₃固體與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水）．
故選②③．
（2）硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水，所以在二氧化硫氣體中含有水蒸氣，水蒸氣影響鎂的化學(xué)反應(yīng)，所以應(yīng)在A、B之間加一個干燥管．裝置C中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO₂，防止污染環(huán)境，故答案為：在A和B之間未連接一干燥裝置；吸收多余的SO₂，防止污染環(huán)境；
（3）根據(jù)Mg與CO₂的反應(yīng)知：Mg與SO₂反應(yīng)能生成氧化鎂與單質(zhì)硫，反應(yīng)方程式為：2Mg+SO₂

△   .

2MgO+S，欲驗證甲、乙、丙三位同學(xué)的推測是否正確，可根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的性質(zhì)進(jìn)行檢驗，MgSO₃、MgO、MgS均溶于鹽酸，硫不溶于鹽酸；MgSO₃與鹽酸反應(yīng)生成二氧化硫能使品紅溶液褪色；若甲同學(xué)推測正確，加過量2mol/L鹽酸MgO溶于鹽酸但不生成二氧化硫，硫不溶于鹽酸，現(xiàn)象為固體未完全溶解且品紅溶液不褪色；若乙同學(xué)的推測是正確的，加過量2mol/L鹽酸后MgSO₃溶于鹽酸且生成二氧化硫，硫不溶于鹽酸，現(xiàn)象為固體未完全溶解且品紅溶液褪色；若丙同學(xué)的推測是正確的，加過量2mol/L鹽酸MgO、MgS溶于鹽酸但不生成二氧化硫，現(xiàn)象為固體完全溶解且品紅溶液不褪色，故答案為：2Mg+SO₂

△   .

2MgO+S；

②

2mol/L 鹽酸至過量； 品紅

固體完全溶解； 品紅溶液褪色；

向反應(yīng)后所得固體加過量2mol/L鹽酸，固體未完全溶解且品紅溶液不褪色（或反應(yīng)后固體未完全溶解于鹽酸且無氣體產(chǎn)生）；
（4）設(shè)需濃鹽酸的體積為x，
2mol/L×0.1L×36.5g/mol=1.19g/mL×x×36.5%，解得x=16.8mL，配制時應(yīng)選用量筒的規(guī)格應(yīng)稍大于16.8mL，故應(yīng)選25mL的量筒，故答案為：25mL；16.8mL．

點評：本題以信息為載體，考查了學(xué)生分析問題的能力，難度較大，會從教材中找出問題原型，對信息進(jìn)行遷移來解決問題．