Question

【題目】某研究小組為了探究SO2的實驗室制法和有關化學性質，設計了如下的實驗。

實驗I：

（1）實驗基本操作

①多孔隔板與活塞相配合，能起到的作用是_____________________________________.

②該實驗制H2時需用濃硫酸配制480mL 3 mol／L的稀硫酸，配制中所需的玻璃儀器有250 mL燒杯、l 00mL量筒、玻璃棒、膠頭滴管等，還需_______________________.

③該實驗過程中H2所起的作用是_____________________________.

（2）實驗時先打開活塞，讓裝置A內試劑反應一段時間后，關閉活塞，再往裝置B中滴入適量濃硫酸反應片刻后，甲、乙兩學生分別取裝置D中少量溶液，甲學生往其中加入酸性KMnO4溶液，觀察到酸性KMnO4溶液紫紅色褪去；乙學生往其中加入鹽酸酸化的BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成。根據(jù)各自實驗現(xiàn)象甲、乙學生得出SO2被Fe3+氧化。

①試判斷甲、乙學生的結論是否嚴謹________________(填寫選項)。

A．甲學生嚴謹 B．乙學生嚴謹 C．甲、乙學生都不嚴謹

②寫出SO2被Fe3+氧化的離子反應方程式_____________________________________.

實驗II：

（3）該研究小組為測定SO2催化氧化為SO3的轉化率，又設計了如下實驗:已知SO3熔點為16.8℃，且忽略空氣中CO2的影響).

①當停止通入SO2，熄滅酒精燈后，需要繼續(xù)通入氧氣，其目的是：____________________.

②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)。

Answer 1

【答案】可控制反應隨時進行也可隨時停止（或能起啟普發(fā)生器的功能等，但答控制反應速率不得分） 500mL容量瓶 排盡裝置中的空氣 B SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收

【解析】

根據(jù)實驗目的和裝置中的信息可知，A裝置用于制備氫氣以排出系統(tǒng)中的空氣，以防氧氣干擾二氧化硫的性質檢驗；B裝置用于制備二氧化硫；C裝置是安全瓶；D裝置用于探究二氧化硫的還原性；E裝置是尾氣處理裝置。測定SO2催化氧化為SO3的轉化率的裝置中，B裝置用于干燥混合氣并控制兩種組分的比例和流速；C裝置是催化氧化裝置：D裝置用于收集三氧化硫：E裝置用于吸收二氧化硫。根據(jù)D和E中的固體的質量可以求出SO3的轉化率。

（1）①固體放在隔板上，與液體接觸即可反應，若關閉活塞，氣體將液體壓回長頸漏斗中，與固體分離，反應即可停止，所以此裝置可控制反應隨時進行也可隨時停止。

②因為需要配制480mL的溶液，需要選擇稍大的500mL容量瓶。

③該實驗過程中H2所起的作用是：用氫氣排盡裝置中的空氣。這樣做的目的是為了防止氧氣影響后面的反應。

（2）①甲同學加入酸性高錳酸鉀溶液，亞鐵離子能被高錳酸鉀氧化，二氧化硫和亞硫酸也能被氧化，所以不能說明二氧化硫被鐵離子氧化；而乙同學是檢驗反應后生成的硫酸根離子，有硫酸鋇沉淀生成，就說明二氧化硫被鐵離子氧化成了硫酸根離子，所以選B。

②二氧化硫被鐵離子氧化成硫酸根，同時生成亞鐵離子，離子方程式為：SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

（3）①當停止通入SO2，熄滅酒精燈后，繼續(xù)通入氧氣是為了使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被趕到后面容器中被充分吸收。

②裝置D中為冷卻得到的三氧化硫，裝置E中 二氧化硫被硝酸氧化后與氯化鋇反應產(chǎn)生的白色沉淀為硫酸鋇沉淀，根據(jù)S元素守恒，可以計算出二氧化硫的轉化率為。