Question

某小組同學欲制備SO₂并探究其性質：

（一）實驗室中需要SO₂氣體22．4 L（標準狀況）。依據化學方程式Zn + 2 H₂SO₄（濃） ZnSO₄  + SO₂↑ + 2 H₂O計算后，取65.0 g鋅粒與98%的濃H₂SO₄（ρ＝1.84 g/mL）110 mL充分反應，鋅全部溶解。對于制得的氣體，有同學認為可能混有雜質。

（1）所制得的氣體中混有的雜質氣體可能是             （填分子式）。產生這種雜質的主要原因是                                                       （用化學方程式表達）。

（2）為證實相關分析，組裝了如下裝置，對所制取的氣體進行探究。

①裝置B中加入的試劑是                       ，作用是                                。

②裝置D中加入的試劑是                ，裝置F中加入的試劑 是                     。

③可證實一定量的鋅粒和一定量的濃硫酸反應后生成的氣體中混有該雜質氣體的實驗現象是                                                                          。

（二）利用下圖所示的裝置探究SO₂的性質：

已知：熔點：SO₂  － 76.1℃，SO₃   16.8℃；沸點：SO₂  － 10℃，SO₃   45℃

 

（1）裝置I模擬工業(yè)生產SO₃的反應，其化學方程式是                     。

（2）甲同學按I、II、III、IV的順序連接裝置，裝置II的作用是               

               ；裝置III中溶液逐漸褪色，有Mn²⁺生成，同時溶液酸性增強，則該反應的離子方程式是                                            。

（3）乙同學按I、II、IV的順序連接裝置，若裝置IV中有40 mL 2.5 mol??L^－1 NaOH溶液，反應后溶液增重 4.8 g，則反應后溶液中含有的溶質有                

（填化學式），對應溶質物質的量之比為                 。

Answer 1

(24分)

（一）（1）H₂（1分）；   Zn + H₂SO₄ === ZnSO₄ + H₂↑（3分）

（2）①NaOH溶液（或KMnO₄溶液）（1分）;

除去混合氣體中的SO₂（2分）

②濃硫酸（1分）；無水硫酸銅（1分）

③E玻璃管黑色CuO粉末變?yōu)榧t色，F中無水硫酸銅變?yōu)樗{色（3分）

（二）（1）2 SO₂  +  O₂    2 SO₃      （3分）

（2）使SO₃凝結成固體與SO₂分離（2分）；

5SO₂ + 2H₂O + 2MnO₄^－＝ 5SO₄^2－+ 2Mn²⁺ + 4H⁺（3分）

（3） Na₂SO₃﹑ NaHSO₃ （2分）；   1:2（2分）