Question

【題目】實驗室常用亞硫酸鈉固體和70%的濃硫酸制備SO2氣體，反應方程式為Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，請設計一套實驗裝置，收集一試管干燥的SO2氣體。

（1）在下面方框中，A表示由分液漏斗和錐形瓶組成的氣體發生器，請在答題卡上的A后完成該反應的實驗裝置示意圖(夾持裝置、連接膠管不必畫出，尾氣處理部分必須畫出，需要加熱的儀器下方用△標出)，按氣流方向在每件儀器下方標出字母B、C…；其它可選用的儀器(數量不限)簡易表示如下：___

（2）根據方框中的裝置圖甲，在答題卡上填寫下表(可不填滿)___

儀器標號	儀器中所加物質	作用
A	亞硫酸鈉、濃硫酸	產生SO2

（3）某實驗小組用如圖乙裝置測定收集到的氣體中SO2的含量，反應管中裝有酸性高猛酸鉀溶液。

①SO2和酸性高猛酸鉀溶液發生反應的離子方程式為：___。

②反應管內溶液紫紅色消失后，若沒有及時停止通氣，則測得的SO2含量___(選填：“偏高”、“偏低”或“無影響”)

③若酸性高猛酸鉀溶液體積為V1mL，濃度為cmol/L，量氣管內增加的水的體積為V2mL(已折算成標準狀況下的體積)。用c、V1、V2表示SO2的體積百分含量為___。

Answer 1

【答案】

儀器標號	儀器中所加物質	作用
A	亞硫酸鈉、濃硫酸	產生SO2
B	濃硫酸	除去水蒸氣
C
D	氫氧化鈉溶液	吸收過量的二氧化硫，防止空氣污染

5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 偏低 ×100%

【解析】

（1）制備氣體的一般裝置：發生裝置、凈化裝置、收集裝置，據此解答；
（2）依據設計步驟和試劑選擇用亞硫酸鈉與濃硫酸制備純凈、干燥的二氧化硫，需要在裝置A中加入亞硫酸鈉，分液漏斗中加入濃硫酸，二氧化硫中含有水蒸氣，通過濃硫酸除去水蒸氣，在集氣瓶中收集純凈干燥的氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫防止污染空氣；
（3）①高錳酸根離子在酸性環境下具有強的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子；
②反應管內溶液紫紅色消失時，SO2與反應管內所含的高錳酸根離子恰好反應，若沒及時停止通氣，則未反應的SO2氣體也排水到量氣管；
③根據反應：5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+，n（SO2）=2.5V1c×10-3mol，依據V=Vmn計算二氧化硫的體積，然后計算二氧化硫的百分含量。

制備氣體的一般裝置：發生裝置、凈化裝置、收集裝置，依據反應方程式，制備干燥的二氧化硫需要在A中加入亞硫酸鈉固體，分液漏斗中加入濃硫酸，加熱反應生成二氧化硫，二氧化硫中含有水蒸氣，需要通過濃硫酸除去水蒸氣，在集氣瓶中用向上排空氣法收集收集純凈干燥的二氧化硫，最后用氫氧化鈉溶液吸收過量的二氧化硫防止污染空，裝置如圖；

依據設計步驟和試劑選擇用亞硫酸鈉與濃硫酸制備純凈、干燥的二氧化硫，需要在裝置A中加入亞硫鈉，分液漏斗中加入濃硫酸，二氧化硫中含有水蒸氣，通過濃硫酸除去水蒸氣，在集氣瓶中收集純凈干燥的氯氣，最后用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫防止污染空氣；填寫表格為：

儀器標號	儀器中所加物質	作用
A	亞硫酸鈉、濃硫酸	產生
B	濃硫酸	除去水蒸氣
C
D	氫氧化鈉溶液	吸收過量的二氧化硫，防止空氣污染

高錳酸根離子在酸性環境下具有強的氧化性，能夠氧化二氧化硫生成硫酸根離子，反應的離子方程式是；

反應管內溶液紫紅色消失后，若沒有及時停止通氣，就會使得混合氣體增大，則二氧化硫的含量偏低；

根據反應：，，其標況下體積，即；所以的體積百分含量為。