Question

19．二氧化硫是硫的重要化合物，在生產(chǎn)，生活中有廣泛應(yīng)用，探究二氧化硫的制取和性質(zhì)都有非常重要的意義．
（1）工業(yè)上用黃鐵礦（FeS，其中S元素為-1價(jià)）在高溫下和氧氣反應(yīng)制備SO₂．
4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
該反應(yīng)中被氧化的元素是Fe、S（填元素符號(hào)）．當(dāng)該反應(yīng)轉(zhuǎn)移5.50mol電子時(shí)，生成的二氧化硫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為11.2L；
（2）①實(shí)驗(yàn)室可用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫，如果能控制反應(yīng)速度，如圖可選用的發(fā)生裝置是a（填寫(xiě)字母）；

②若用硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取3.36L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）二氧化硫，如果已有4.0%亞硫酸鈉（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）被氧化成硫酸鈉，則至少需稱(chēng)取該亞硫酸鈉19.8g（保留一位小數(shù)）．

Answer 1

分析 （1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂中，F(xiàn)e、S元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低；
（2）①實(shí)驗(yàn)室可用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫，為固體與液體反應(yīng)不加熱裝置，能控制反應(yīng)速度，利用分液漏斗控制液體的加入；
②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，根據(jù)關(guān)系式及二氧化硫的物質(zhì)的量計(jì)算出需要亞硫酸鈉的質(zhì)量；設(shè)沒(méi)有變質(zhì)的亞硫酸鈉為100g，根據(jù)變質(zhì)的質(zhì)量計(jì)算出變質(zhì)后溶液中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，再計(jì)算出需要變質(zhì)后的亞硫酸鈉的質(zhì)量．

解答 解：（1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂中，F(xiàn)e、S元素的化合價(jià)升高，O元素的化合價(jià)降低，則該反應(yīng)中被氧化的元素是Fe、S，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移44e^-，該反應(yīng)轉(zhuǎn)移5.50mol電子時(shí)，生成的二氧化硫在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為5.5mol×$\frac{8}{44}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：Fe、S；11.2；
（2）①實(shí)驗(yàn)室可用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)制取二氧化硫，為固體與液體反應(yīng)不加熱裝置，能控制反應(yīng)速度，利用分液漏斗控制液體的加入，只有a符合，
故答案為：a；
②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，因此需稱(chēng)取亞硫酸鈉的質(zhì)量為：m（Na₂SO₃）=126g•mol^-1×$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=18.9g；
設(shè)沒(méi)有變質(zhì)的亞硫酸鈉為100g，則有4g亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉，4g亞硫酸氧化為硫酸鈉后質(zhì)量變?yōu)椋?g×$\frac{142}{126}$=4.5g，則有4.0%亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉的樣品中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{100g-4g}{100g-4g+4.5g}$×100%=95.5%，
因此稱(chēng)取變質(zhì)后樣品的質(zhì)量應(yīng)為$\frac{18.9g}{95.5%}$=19.8g，
故答案為：19.8．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．