Question

二氧化硫是硫的重要化合物，在生產(chǎn)、生活中有廣泛應用。探究二氧化硫的制取和性質都有著非常重要的意義。
（1）工業(yè)上用黃鐵礦（FeS₂，其中S元素為－1價）在高溫下和氧氣反應制備SO₂：

該反應中被氧化的元素是__________（填元素符號）。當該反應轉移5.50mol電子時，生成的二氧化硫在標準狀況下的體積為________L。
（2）①實驗室可用70％的濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，如果能控制反應速度，下圖中可選用的發(fā)生裝置是_______（填寫字母）。

②若用硫酸和亞硫酸鈉反應制取3.36L（標準狀況）二氧化硫，如果已有4.0％亞硫酸鈉（質量分數(shù)）被氧化成硫酸鈉，則至少需稱取該亞硫酸鈉_______g（保留一位小數(shù)）。
（3）某化學興趣小組設計用如圖裝置驗證二氧化硫的化學性質。

①能說明二氧化硫具有氧化性的實驗現(xiàn)象為___________________________。
②為驗證二氧化硫的還原性，充分反應后，取試管b中的溶液分成三份，分別進行如下實驗：
方案Ⅰ：向第一份溶液加入品紅溶液，紅色褪去
方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成
上述方案中合理的是________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；試管b中發(fā)生反應的離子方程式為______________。

Answer 1

（1）S、Fe（2分）   22.4（2分）
（2）①a d（2分）  ②19.8（2分）
（3）①a試管中有淡黃色沉淀生成（2分）
②II （2分）   Cl₂＋SO₂＋2H₂O＝4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－（2分）

試題分析：（1）4FeS₂ + 11O₂2Fe₂O₃ + 8SO₂，該反應中化合價升高的元素有S、Fe，所以被氧化的元素是S、Fe；設生成二氧化硫的體積是x L。
4FeS₂ + 11O₂ 2Fe₂O₃ + 8SO₂   轉移電子
179.2 L           44 mol
x L              5.50 mol     x＝22.4
（2）①用硫酸和亞硫酸鈉制取SO₂的試劑為固態(tài)和液態(tài)，反應條件不需加熱，可通過控制添加硫酸的速率來控制反應速率，結合裝置可知a、d可達到目的。亞硫酸鈉為粉末狀固體，不能用裝置e。②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，因此需稱取純凈Na₂SO₃的質量為：m（Na₂SO₃）＝126g·mol^－1×3.36L/22.4 L·mol^－1＝18.9g；4g亞硫酸鈉氧化為硫酸鈉后質量變?yōu)椋?×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量分數(shù)為：96/100.5×100%＝95.5%，因此稱取變質樣品的質量應為：18.9g÷95.5%＝19.8g。（3）①硫化鈉能和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成硫單質，所以現(xiàn)象是a試管中有淡黃色沉淀生成。②II合理，二氧化硫被氧化生成硫酸根離子，和鋇離子反應生成白色沉淀，據(jù)此能證明二氧化硫的還原性；氯氣和二氧化硫發(fā)生氧化還原反應生成硫酸和鹽酸，離子方程式為：Cl₂＋SO₂＋2H₂O＝4H^＋＋2Cl^－＋SO₄^2－