Question

2．某研究小組為了探究S0₂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）實驗基本操作分析：
①多孔隔板與活塞相配合，能起到的作用是可以控制反應隨時進行也可以隨時停止．
②該實驗制H₂時需用濃硫酸配制480mL 3mol/L的稀硫酸，配制中所需的玻璃儀器有250mL燒杯、l 00mL量筒、玻璃棒、膠頭滴管等，還需500mL的容量瓶．
③該實驗過程中H₂所起的作用是趕凈裝置中的空氣．
（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剛KMnO₄溶液，觀察到酸性KMn O₄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．根據各自實驗現象甲、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B（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S0₂被Fe³⁺氧化的離子反應方程式SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺．
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，需要繼續通入氧氣，其目的是：使殘存在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收．
②實驗結束后，若裝置D增加的質量為m g，裝置E中產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$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%（用含字母的代數式表示，不用化簡）．

Answer 1

分析 （1）①多孔隔板與活塞相配合，能夠起到啟普發生器的功能；
②配制480mL 3mol/L的稀硫酸，需要500mL的容量瓶；
③A中制取氫氣的目的是趕凈裝置中的空氣，便于收集氣體二氧化硫；
（2）①溶液中的二氧化硫也能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色；
②鐵離子將二氧化硫氧化為硫酸根，本身還原為亞鐵離子；
（3）①當停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，裝置BCDE中還有沒被吸收的氣體；
②裝置D中增加的質量是三氧化硫的質量，裝置E中白色沉淀的質量是硫酸鋇的質量，據此分析．

解答 解：（1）①多孔隔板與活塞相配合，能夠起到啟普發生器的功能，故答案為：可以控制反應隨時進行也可以隨時停止；
②配制480mL 3mol/L的稀硫酸，需要500mL的容量瓶、250mL燒杯、l00mL量筒、玻璃棒、膠頭滴管，故答案為：500mL的容量瓶；
③A中制取氫氣的目的是趕凈裝置中的空氣，便于收集氣體二氧化硫，故答案為：趕凈裝置中的空氣；
（2）①裝置D中溶有二氧化硫時，溶液中的二氧化硫也能夠使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以甲學生不嚴謹，乙學生檢驗硫酸根離子，嚴謹，故答案為：B；
②鐵離子將二氧化硫氧化為硫酸根，本身還原為亞鐵離子，離子方程式為SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺，故答案為：SO₂+2Fe³⁺+2H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+4H⁺；
（3）①當停止通入SO₂，熄滅酒精燈后，裝置BCDE中還有沒被吸收的氣體，繼續通入氧氣，使殘存在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收，
故答案為：使殘存在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收；
②裝置D中增加的質量是三氧化硫的質量，三氧化硫物質的量為$\frac{m}{80}$mol，裝置E中白色沉淀的質量是硫酸鋇的質量，n（SO₂）=n（BaSO₄）=$\frac{n}{233}$mol，所以二氧化硫的轉化率為$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%，故答案為：$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%．

點評 本題考查了啟普發生器原理、溶液配制中儀器使用、氧化還原反應方程式書寫以及氣體性質實驗，題目難度較大．