Question

某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行某些氣體的制備、物質(zhì)性質(zhì)的探究等實驗（圖中夾持裝置省略）．

請按要求填空：
（1）實驗室制取SO₂氣體時，可選擇的合適試劑

 

（選填編號）．
a．15%的H₂SO₄溶液   b．75%的H₂SO₄溶液   c．Na₂SO₃固體   d．CaSO₃固體
相應的制取裝置是

 

（填上圖中裝置下方編號）．
（2）實驗室若用裝置①來制取H₂S氣體，可選擇的固體反應物是

 

（選填編號）．
a．Na₂S固體      b．CuS固體       c．FeS固體      d．FeS₂固體
反應的離子方程式為

 

．
（3）如何檢驗裝置①的氣密性？簡述其操作：

 

．
（4）實驗室里可用濃硫酸和無水酒精反應制取乙烯，除了題中的儀器外，制取裝置中還缺少的玻璃儀器是

 

．
（5）該化學興趣小組為探究制備乙烯是否存在副產(chǎn)物SO₂和CO₂，制備的氣體從發(fā)生裝置出來除去乙烯后依次選擇了裝置②、④、⑤，其中裝置②盛有的試劑是

 

，裝置④盛有的試劑是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設計,制備實驗方案的設計

專題：實驗設計題

分析：（1）根據(jù)SO₂氣體易溶于水以及CaSO₄固體微溶等性質(zhì)選擇制取SO₂的合適試劑；根據(jù)二氧化硫的反應原理：使用固體+液體反應，不需加熱選擇裝置；
（2）根據(jù)裝置①的特點，固體與液體反應，不需要加熱，且固體難溶于水，便于控制反應的特點解答；
（3）根據(jù)檢查裝置氣密性的原理：通過氣體發(fā)生器與附設的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強時產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞分析解答；
（4）乙醇在濃硫酸的作用下，加熱到170℃時生成乙烯，據(jù)此分析所需儀器；
（5）探究制備乙烯是否存在副產(chǎn)物SO₂和CO₂，應用品紅檢驗二氧化硫，用溴水除去乙烯，然后用澄清石灰水檢驗二氧化碳．

解答： 解：（1）實驗室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應制取SO₂氣體，反應方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
a．15%的H₂SO₄溶液，SO₂是一種沒有顏色而有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水，由于SO₂氣體是易溶于水的氣體，所以不能選擇15%的H₂SO₄溶液，故a錯誤；  
b．75%的H₂SO₄溶液，由于SO₂氣體是易溶于水的氣體，用濃硫酸可以降低二氧化硫在水中的溶解度，故b正確；  
c．Na₂SO₃固體，Na₂SO₃固體易溶于水，保證反應均勻進行，故c正確；   
d．CaSO₃固體，由于CaSO₃固體與硫酸反應生成的CaSO₄固體微溶，容易在CaSO₃固體表面形成一層薄膜阻止反應的進行，故d錯誤；
氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態(tài)、溶解性和反應的條件有關(guān)；實驗室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應制取SO₂氣體，反應方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，該制取所需裝置為固體和液體反應不需加熱制取氣體，因Na₂SO₃固體易溶于水，選①無法控制反應的開始和停止和反應的速率，故選⑥，
故答案為：b、c；⑥；
（2）裝置①的特點，固體與液體反應，不需要加熱，且固體難溶于水，便于控制反應，
Na₂S固體易溶于水的固體，CuS固體與稀硫酸不反應，
FeS₂顆粒雖難溶于水但與酸發(fā)生：FeS₂+H₂SO₄=H₂S₂+FeSO₄，H₂S₂類似于H₂O₂，易分解，發(fā)生H₂S₂=H₂S↑+S↓，顯然不及用FeS固體與稀H₂SO₄反應制取H₂S氣體副產(chǎn)物少，反應快，因此實驗室用FeS固體和稀硫酸反應制取H₂S氣體，F(xiàn)eS+H⁺→Fe²⁺+H₂S↑，用FeS固體與稀H₂SO₄反應制取H₂S氣體，是固液常溫型反應，所以c正確，
故答案為：c； FeS+H⁺→Fe²⁺+H₂S↑；
（3）裝置①為簡易的制取氣體裝置，對于該裝置的氣密性檢查，主要是通過氣體受熱后體積膨脹、壓強增大或壓強增大看體積變化來進行檢驗．如夾緊止水夾，向長頸漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，一段時間后，看液面高度差有無變化，說明變化裝置漏氣，反之不漏氣，
故答案為：關(guān)閉活塞K，從長頸漏斗注水，使長頸漏斗管內(nèi)液面高于試管內(nèi)液面，一段時間液面不下降則氣密性好；
（4）實驗室制取乙烯的原理是CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，需酒精燈加熱，需溫度計測反應的溫度，故答案為：酒精燈、溫度計；
（5）為探究制備乙烯是否存在副產(chǎn)物SO₂和CO₂，制備的氣體從發(fā)生裝置出來除去乙烯后依次選擇了裝置②、④、⑤，可先用品紅檢驗二氧化硫，用二氧化硫檢驗二氧化硫是否除盡，最后用澄清石灰水檢驗二氧化碳，
故答案為：品紅溶液；品紅溶液．

點評：本題以二氧化硫為載體綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)、制備，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析、實驗能力的考查，題目較為綜合，明確各裝置的作用及發(fā)生的化學反應是解答本題的關(guān)鍵，難度中等．