Question

3．焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）為白色或黃色結晶粉末或小結晶．其性質活潑，具有強還原性，在食品加工中作防腐劑、漂白劑、疏松劑．某實驗小組擬采用如圖1裝置（實驗前已除盡裝置內的空氣）來制取焦亞硫酸鈉（Na₂S₂O₅）．
（1）裝置I是用亞硫酸鈉固體和濃硫酸制備二氧化硫氣體，該裝置中反應的化學方程式為Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O．如果想控制反應速度，如圖2中可選用的發(fā)生裝置是ac（填寫字母）．
（2）裝置Ⅱ中發(fā)生反應的化學方程式為：2NaHSO₃=Na₂S₂O₅+H₂O
當有Na₂S₂O₅晶體析出，要獲得已析出的晶體可采取的分離方法是過濾；某同學需要420mL0.1mol/L焦亞硫酸鈉溶液來研究其性質，配制時需稱量焦亞硫酸鈉的質量為9.5g；配制時除用到托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒等儀器外，還必須用到的玻璃儀器是500mL的容量瓶、膠頭滴管．
（3）裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用如圖3的最合理裝置（夾持儀器已略去）為d（填序號）．

Answer 1

分析 （1）裝置Ⅰ中產生的氣體為SO₂，亞硫酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水；根據(jù)分液漏斗和長頸漏斗的特點結合氣壓原理來回答；
（2）固體和液體的分離采用過濾法；根據(jù)m=nM=cVM來計算質量；配制一定物質的量濃度的溶液使用的儀器：天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL的容量瓶、膠頭滴管；
（3）二氧化硫屬于酸性氧化物，有毒，要處理尾氣，容易和氫氧化鈉反應，但是要防止倒吸．

解答 解：（1）裝置Ⅰ中亞硫酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，如果想控制反應速度，用分液漏斗比長頸漏斗好得多，a裝置可以，保證氣壓暢通，液體順利留下，如圖2中還可選用的發(fā)生裝置是c，橡皮管能使分液漏斗與圓底燒瓶內氣壓相等，便于液體流下；
故答案為：Na₂SO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；ac；
（2）裝置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶體析出，固體和液體的分離采用過濾法，要獲得已析出的晶體可采取的分離方法是過濾；配制時應該用5molmL的容量瓶，沒有480mL的，即需稱量焦亞硫酸鈉的質量m=nM=cVM=0.5L×0.1mol/L×190g/mol=9.5g；配制一定物質的量濃度的溶液使用的儀器：天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL的容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：過濾；9.5g；500mL的容量瓶、膠頭滴管；
（3）二氧化硫有毒，要處理尾氣，屬于酸性氧化物，更容易和強堿氫氧化鈉反應，但是要防止倒吸，最合理裝置應該選擇d，
故答案為：d．

點評 本題考查物質的制備實驗、實驗方案設計，為高頻考點，側重于學生的分析能力、實驗能力的考查，難度中等，明確實驗原理是解本題關鍵，根據(jù)物質的性質分析解答，注意元素化合物知識的積累和靈活運用．