某研究性学习小组为探究Fe3+是否能氧化SO2,设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好).

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-30
某研究性学习小组,为了探究过氧化钠的强氧化性,设计了如图的实验装置.实验步骤及现象如下:①检查装置

(1)湿润的红色石蕊试纸褪色,说明有HClO生成,氯气和水反应生成HClO,所以说明装置A中有Cl2生成;若B中改放湿润的淀粉KI试纸,碘离子具有还原性,O2、Cl2都具有强氧化性,都能将碘离子氧化为I2,I2遇淀粉试液变蓝色,发生的离子反应方程式为4H++4I-+O2═2I2+2H2O(或4I-+O2+2H2O═2I2+4OH-),所以不能据此证明上述结论,故答案为:Cl2;4H++4I-+O2═2I2+2H2O;(2)Cl2有毒不能直接排空,如果O2中混有Cl2,会导致收集的O2不纯净,且盐酸具有挥发性,导致生成的气体中含有HCl,氯气、HCl都能和NaOH反应而除去,则NaOH的作用是吸收HCl和过量的Cl2,防止污染空气,使D中能收集到较为纯净的氧气,故答案为:吸收HCl和过量的Cl2,防止污染空气,使D中能收集到较为纯净的氧气;(3)①水和过氧化钠反应也生成氧气,O2有可能是Na2O2与盐酸中的H2O反应生成的;②如果Na2O2被还原,则O元素应该得电子化合价降低,不能是化合价升高,Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低,不可能得到O2故答案为:Na2O2被还原时氧元素的化合价应该降低,不可能得到O2;(4)实验室没有可直接使用的干燥HCl气体的物质、固体与气体反应较慢、产生的氯气中含有大量的氯化氢气体,所以该实验不能用于实验室快速制取纯净的Cl2,故答案为:不能;实验室没有可直接使用的干燥HCl气体的物质、固体与气体反应较慢、产生的氯气中含有大量的氯化氢气体(答出任何一点即可,其他合理答案均可).

(1)该仪器名称为分液漏斗,故答案为:分液漏斗;(2)氧气、硝酸根离子都能将二氧化硫氧化,所以如果装置中含有氧气,会干扰实验,所以排入氮气的目的是排净空气防止干扰实验,故答案为:排净装置中的空气,防止溶液中SO2被空气中的O2氧化而干扰实验;(3)二氧化硫具有还原性,酸性条件下,能被硝酸根离子氧化生成硫酸根离子,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,故答案为:BaSO4;还原;(4)①若观点1正确,二氧化硫和铁离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子和亚铁离子,硫酸根离子和钡离子反应生成白色沉淀,溶液由黄色变为浅绿色,所以除产生沉淀外,还应观察到的现象是静置一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色,故答案为:静置一段时间后,溶液由棕黄色变为浅绿色;②按观点2,酸性条件下,硝酸根离子和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸根离子和NO,硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀,离子反应方程式为:3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+或3SO2+2NO3-+2H2O═3SO42-+2NO↑+4H+、Ba2++SO42-═BaSO4↓,故答案为:3SO2+2NO3-+3Ba2++2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+或3SO2+2NO3-+2H2O═3SO42-+2NO↑+4H+、Ba2++SO42-═BaSO4↓;③乙同学的观点是:酸性条件下,二氧化硫和硝酸根离子发生氧化还原反应,只要溶液中硝酸根离子浓度不变即,实验中c(NO3-)=3mol/L,则可用6.0mol?L-1NaNO3和0.2mol?L-1盐酸等体积混合的溶液代替,故答案为:C.

(1)①浓硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠和二氧化硫,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;
②U形管能放倒吸,故答案为:防倒吸;
(2)①配制步骤有量取、稀释、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用量筒量取浓硫酸在烧杯中稀释,冷却后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器还有:500mL容量瓶;没有洗涤溶解用的烧杯和玻璃棒,溶质的物质的量偏小,导致配制溶液的浓度偏低,故答案为:500 mL容量瓶;偏低;
②锌与硫酸反应产生氢气排尽装置中的空气,故答案为:排尽装置中的空气;
(3)①二氧化硫能被装置中的空气氧化为硫酸,故答案为:D;
②因为SO2和Fe2+都可以使KMnO4溶液褪色,所以无法确定一定有Fe2+生成,故答案为:SO2也能使高锰酸钾溶液褪色.

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