某实验小组利用如图装置模拟古法制硫酸并进行SO2性质探究。
已知：①“青矾”是指FeSO4⋅7H2O，高温受热可完全分解得到红棕色固体和气体混合物；
②SO2熔点-75.5℃，沸点-10℃：SO3熔点16.8℃，沸点44.8℃。
请回答下列问题：
Ⅰ.制取硫酸
实验开始前打开活塞K1、K2，关闭活塞K3，通入一段时间N2后，关闭活塞K1、K2，打开活塞K3，用酒精喷灯高温加热青矾。
（1）加热时A装置中发生反应的化学方程式为 2FeSO4•7H2O 高温 Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑2FeSO4•7H2O 高温 Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑。
（2）B装置的作用是 将SO3和水蒸气冷凝制得硫酸，防止对SO2性质的探究造成干扰将SO3和水蒸气冷凝制得硫酸，防止对SO2性质的探究造成干扰。
（3）将一定量的青矾在500℃时隔绝空气加热一段时间后检验其固体产物，请设计实验证明此固体产物不含二价铁：取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入高锰酸钾溶液，若高锰酸钾不褪色，证明该固体不含二价铁取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入高锰酸钾溶液，若高锰酸钾不褪色，证明该固体不含二价铁。
Ⅱ.探究SO2的性质
在装置C中先后三次加入同浓度同体积不同情况的钡盐溶液。控制食用油油层厚度一致、通入SO2流速一致。三次实验现象如下表：
高温
高温
| 实验 | ① | ② | ③ |
| 所加试剂 | 已煮沸的BaCl2溶液 | 未煮沸的Ba（NO3）2溶液 | 已煮沸的Ba（NO3）2溶液 |
| 实验现象 | 无白色沉淀生成 | 有白色沉淀生成 | 有白色沉淀生成 |
（4）实验①中，曲线呈缓慢下降趋势，原因是
溶于水的部分SO2与水反应，生成H2SO3，H2SO3电离出氢离子：H2SO3⇌H++，使溶液pH减小
HSO
-
3
溶于水的部分SO2与水反应，生成H2SO3，H2SO3电离出氢离子：H2SO3⇌H++，使溶液pH减小
。（用方程式表示）HSO
-
3
（5）对比分析②③数据，可得出的结论是
未煮沸的Ba（NO3）2中含有氧气，能显著提高硝酸根氧化SO2的速率
未煮沸的Ba（NO3）2中含有氧气，能显著提高硝酸根氧化SO2的速率
。Ⅲ.SO2含量的测定
（6）为对排气法收集到的SO2气体进行含量测定，将1120mL气体（已折算为标准状况）通入足量的Ba（NO3）2溶液中，经过滤、洗涤、烘干，最终得到沉淀10.718g,则SO2体的体积分数为
92%
92%
。若该实验数据较实际值偏大，则可能的原因是 ②
②
。①气体通入速率过快
②沉淀未进行恒重操作
③收集的气体中有CO2
④未用食用油覆盖液面
Ⅳ.SO2的应用
SO2可用于制备硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3⋅5H2O）。已知Na2S2O3⋅5H2O易溶于水，在酸性或高温环境下不稳定。主要用作还原剂、定影剂等。实验室制备硫代硫酸钠晶体的装置如图所示。
（7）反应结束时，必须控制溶液的pH不能小于7，否则会造成的后果是
S2+2H+=S↓+SO2↑+H2O
O
2
-
3
S2+2H+=S↓+SO2↑+H2O
（用离子方程式表示）。O
2
-
3
（8）实验结束后，进行样品纯度的测定。称取0.5000g硫代硫酸钠晶体（Na2S2O3⋅5H2O）样品加水溶解，加几滴淀粉溶液，然后用0.1000mol/L的标准碘液滴定，测得消耗标准碘液体积的平均值为9.50mL，则该样品的纯度为
94.24%
94.24%
（保留四位小数）。已知：I2+2S2O
2
-
3
O
2
-
6
（9）若滴定前未用标准碘液润洗滴定管，则测定样品中硫代硫酸钠晶体纯度
偏高
偏高
（“偏高”、“偏低”或“无影响”）。【答案】2FeSO4•7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O↑；将SO3和水蒸气冷凝制得硫酸，防止对SO2性质的探究造成干扰；取少量固体于试管中，加稀硫酸溶解，再滴入高锰酸钾溶液，若高锰酸钾不褪色，证明该固体不含二价铁；溶于水的部分SO2与水反应，生成H2SO3，H2SO3电离出氢离子：H2SO3⇌H++，使溶液pH减小；未煮沸的Ba（NO3）2中含有氧气，能显著提高硝酸根氧化SO2的速率；92%；②；S2+2H+=S↓+SO2↑+H2O；94.24%；偏高
高温
HSO
-
3
O
2
-
3
【解答】
【点评】
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发布：2024/10/16 0:0:1组卷：35引用：2难度：0.5
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1．如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
（1）在组装好装置后，若要检验A～D装置的气密性，其操作是首先，然后往D中装入水，然后微热A，观察到D中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，D中导管有水柱形成且高度保持不变，说明装置气密性良好。
（2）装置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（3）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F、G中，能说明I-还原性弱于SO2的现象为；发生反应的离子方程式是。
（4）为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，设计了如下实验：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。上述方案是否合理？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（5）实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性？请设计实验验证：。发布：2024/12/30 14:0:1组卷：29引用：2难度：0.5 -
2．某同学为探究元素周期表中元素性质的递变规律，设计了如下系列实验。
Ⅰ．（1）将钠、钾、镁、铝各1mol分别投入到足量的同浓度的盐酸中，试预测实验结果：与盐酸反应最剧烈，与盐酸反应产生的气体最多。（填元素符号）
（2）向Na2S溶液中通入氯气出现黄色浑浊，可证明Cl的非金属性比S强，反应的离子方程式为：。
Ⅱ．利用如图装置可验证同主族元素非金属性的变化规律
（1）仪器A的名称为。
（2）实验室中现有药品：①稀盐酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固体，请选择合适药品设计实验验证 N、C、Si的非金属性的变化规律；装置A、B中所装药品分别为、。（填序号）但有同学认为该装置有缺陷，如何改进？。发布：2024/12/30 14:30:1组卷：19引用：2难度：0.5 -
3．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用图装置进行有关实验．请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应的化学方程式为．
（2）装置B 的作用是贮存多余的气体，B中广口瓶内应盛放的液体是（填序号）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④饱和的NaHSO3溶液
（3）装置C和D 中产生的现象相同，但原因却不同．用离子方程式和必要的文字解释C中溶液褪色的原因
（4）装置D中试管口塞一团棉花，棉花中应浸有一种液体，这种液体是．
（5）实验完毕，待A中烧瓶内液体冷却后，过滤，向滤液中加入少量的蒸馏水稀释，溶液为蓝色．为了证明蓝色只与Cu2+有关，而与其它离子无关，某同学设计了下列实验，其中对实验目的没有意义的是（填序号）
①观察稀H2SO4 溶液呈无色 ②观察CuSO4 粉末呈白色 ③稀释CuSO4溶液，溶液蓝色变浅 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
发布：2024/12/30 14:30:1组卷：13引用：2难度：0.7
