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、物質性質的探究等實驗（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．10%的H₂SO₄溶液　 b．80%的H₂SO₄溶液　 c．Na₂SO₃固體　 d．CaSO₃固體
（2）相應的制取裝置是______（填上圖中裝置下方編號）．
（3）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．NaHS固體　　　 c．FeS固體　　　d．FeS₂固體
（4）如何檢驗裝置①的氣密性？簡述其操作：______．
（5）若用裝置③來證明SO₂具有氧化性，其實驗中可能觀察到的現象是______．
（6）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______．
（7）該化學興趣小組為探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱，依次選擇了裝置①、②、④，其中裝置②盛有的試劑是______，裝置④盛有的試劑是______．

Answer 1

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．10%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10%的H₂SO₄溶液，故a錯誤；
b．80%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；
故答案為：bc；
（2）氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態、溶解性和反應的條件有關；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：⑥；
（3）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，a．Na₂S固體b．NaHS固體都是易溶于水的固體，故不正確，FeS₂顆粒雖難溶于水但與酸發生：FeS₂+H₂SO₄=H₂S₂+FeSO₄，H₂S₂類似于H₂O₂，易分解，發生H₂S₂=H₂S↑+S↓，顯然不及用FeS固體與稀H₂SO₄反應制取H₂S氣體副產物少，反應快，因此實驗室用FeS固體和稀硫酸反應制取H₂S氣體，FeS+H₂SO₄═FeSO₄+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；
（4）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：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，液面高度差無變化，說明裝置不漏氣；
（5）證明SO₂具有氧化性，利用二氧化硫與硫化氫發生氧化還原反應，生成單質S和水，該反應為SO₂+2H₂S═3S↓+2H₂O，二氧化硫中+4價的S元素的化合價降低為產物中的0價，二氧化硫表現氧化性，實驗現象為瓶壁上有淡黃色粉末為S和無色小液滴H₂O，
故答案為：瓶壁上有淡黃色粉末和無色小液滴；
（6）實驗室制取乙烯的原理是CH₃CH₂OHCH₂=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；
（7）探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱，依次選擇了裝置①、②、④，選擇裝置①乙酸和碳酸鈣反應生成二氧化碳，乙酸有揮發性，揮發出的乙酸也可以和苯酚鈉溶液反應，生成苯酚；選擇裝置②盛有飽和NaHCO₃溶液，防止醋酸干擾實驗，在氣態未和苯酚反應前將其除去，除去醋酸且又不引進新的雜質氣體；選擇裝置④盛有苯酚鈉溶液，目的是使二氧化碳、水和苯酚鈉反應生成苯酚和碳酸氫鈉，現象是溶液出現渾濁，反應離子方程式為：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，根據強酸制取弱酸的原則，酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚，
故答案為：飽和碳酸氫鈉溶液；苯酚鈉溶液．
分析：（1）根據SO₂氣體易溶于水以及CaSO₄固體微溶等性質選擇制取SO₂的合適試劑；
（2）根據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；
（3）根據裝置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；
（4）根據檢查裝置氣密性的原理：通過氣體發生器與附設的液體構成封閉體系，依據改變體系內壓強時產生的現象（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；
（5）二氧化硫與硫化氫發生氧化還原反應生成單質S和液態水解答；
（6）乙醇在濃硫酸的作用下，加熱到170℃時生成乙烯，據此分析所需儀器；
（7）探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱，依次選擇了裝置①、②、④，根據比較酸性強弱的原理和相關的裝置①、②、④的作用進行解答．
點評：本題考查二氧化硫的性質、氣體的制取裝置的選擇、乙酸、碳酸和苯酚的酸性強弱的探究，題目較為綜合，明確各裝置的作用及發生的化學反應是解答本題的關鍵，題目難度中等．