Question

【題目】某學(xué)習小組為了驗證SO2的還原性并測定產(chǎn)生SO2的質(zhì)量，組裝了下圖裝置。回答下列問題：

（1）C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________，B裝置的名稱是_________，關(guān)于該套裝置說法正確的是_________（填標號）。

a 組裝儀器、加入藥品后檢查氣密性 b 實驗開始和最后時均需要通入空氣

c 利用A、B裝置是為了減小實驗誤差 d F、G中的堿石灰可以換為無水CaCl2

（2）甲同學(xué)認為很快可以看到D裝置的現(xiàn)象，他的依據(jù)是_________（用離子方程式表示）。乙同學(xué)做實驗時發(fā)現(xiàn)和甲同學(xué)預(yù)測的現(xiàn)象不一樣，先出現(xiàn)棕紅色，經(jīng)過一段時間后變?yōu)闇\綠色。于是查閱資料發(fā)現(xiàn)反應(yīng)分為兩步：

第一步：（快反應(yīng)）

第二步：（慢反應(yīng)）

如果需要驗證第一步反應(yīng)是快反應(yīng)，可以事先在D裝置中滴加數(shù)滴_________試劑，相應(yīng)的實驗現(xiàn)象是________。

（3）學(xué)習小組通過實驗后D和F裝置中的數(shù)據(jù)來計算SO2的質(zhì)量。D中加入足量的BaCl2溶液充分反應(yīng)，經(jīng)過________操作，測得沉淀為m1g，F的質(zhì)量差為m2g，C中產(chǎn)生SO2的體積（標準狀況下）為_________L。該實驗的設(shè)計中，仍然存在系統(tǒng)誤差的可能原因是______。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 洗氣瓶或廣口瓶 bc 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 鐵氰化鉀或K3[Fe(CN)6] 溶液出現(xiàn)棕紅色時沒有生成藍色沉淀 過濾、洗滌；干燥、稱量 C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空氣除氧不徹底

【解析】

本實驗驗證SO2的還原性并測定產(chǎn)生SO2的質(zhì)量，C裝置是發(fā)生裝置，制備SO2，A處通入空氣，實驗之前通空氣是排除裝置中的空氣，實驗之后通入空氣是使C中的SO2進入D、F裝置充分反應(yīng)，則A、B裝置是排除空氣中的酸性氣體和氧氣，防止干擾試驗；F裝置通過堿石灰吸收SO2測其含量；SO2具有還原性，三價鐵具有氧化性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液變成淺綠色；若要驗證第一步是快反應(yīng)，可以檢測是否立即生成Fe2+；溶液中有沉淀生成通過過濾、洗滌、干燥、稱量得到沉淀質(zhì)量；通過S元素守恒可求出C中產(chǎn)生的SO2的體積；據(jù)此分析。

(1)C裝置是發(fā)生裝置，制備SO2，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；B裝置是吸收空氣中的酸性氣體，名稱是洗氣瓶或廣口瓶；組裝好儀器，加入藥品之前檢查氣密性，a錯誤；實驗開始和最后時均需要通入空氣，實驗之前通空氣是排除裝置中的空氣，實驗之后通入空氣是使C中的SO2進入D、F裝置充分反應(yīng)，b正確；A、B裝置是排除空氣中的酸性氣體和氧氣，防止干擾實驗，利用A、B裝置是為了減小實驗誤差，c正確；F是吸收SO2，SO2與無水CaCl2不反應(yīng)，d錯誤；答案為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；洗氣瓶或廣口瓶；bc；

(2)D裝置中三價鐵具有氧化性，SO2具有還原性，發(fā)生氧化還原反應(yīng)，溶液變成淺綠色，離子方程式為2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；若要驗證第一步是快反應(yīng)，可以檢測是否立即生成Fe2+，則實驗前滴加幾滴鐵氰化鉀或K3[Fe(CN)6]，當溶液出現(xiàn)棕紅色時沒有生成藍色沉淀即可說明；答案為：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；鐵氰化鉀或K3[Fe(CN)6]；溶液出現(xiàn)棕紅色時沒有生成藍色沉淀；

(3)D中加入足量的BaCl2溶液充分反應(yīng)，生成BaSO4沉淀，經(jīng)過過濾、洗滌、干燥、稱量操作，測得沉淀為m1g，F的質(zhì)量差為m2g，說明剩余的SO2的質(zhì)量為m2g，根據(jù)前后S原子守恒，n(SO2)=n(BaSO4)+n(剩余SO2)=，標準狀況下的體積為，該實驗的設(shè)計中，仍然存在系統(tǒng)誤差的可能原因是C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空氣除氧不徹底；答案為：過濾、洗滌、干燥、稱量；；C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空氣除氧不徹底；