Question

焦亚硫酸钠(Na₂S₂O₅)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：采用如图装置（实验前已除尽装置内的空气）制取Na₂S₂O₅。已知：① 装置Ⅱ中有Na₂S₂O₅晶体析出，发生的反应为Na₂SO₃＋SO₂===Na₂S₂O₅；

② Na₂S₂O₅晶体在空气中被氧化生成Na₂SO₄。

（1） 装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为：_____________________________。

（2） 要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是             。

（3） 装置Ⅲ用于处理尾气，可选用右图中最合理装置(夹持仪器已略去)为___________(填序号)。

（4）检测Na₂S₂O₅晶体在空气中已被氧化的实验方案是：                    。

（5）为了研究Cl₂与SO₂的在干燥条件下发生反应及进行的程度。用右下图所示装置收集满干燥的Cl₂，再通入干燥的SO₂，集气瓶中立即出现无色液体SO₂Cl₂； 充分反应后，将液体和剩余气体分离。用除尽空气的NaOH溶液吸收分离出的气体，用足量稀盐酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀，该白色沉淀是          ，由此可知反应后剩余的气体为Cl₂和       ，综合实验信息，干燥的SO₂与Cl₂反应的化学方程式为                                。

Answer

（1）（1分）Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O

（2）（1分）过滤（3）（1分）d（多选0分）

（4）（3分）取少量Na2S2O5晶体于适量水的试管中（1分），滴加足量盐酸振荡，再滴入氯化钡溶液（1分），有白色沉淀生成，则该晶体已被氧化（1分）

（5）（4分）BaSO4（1分） SO2（1分） SO2＋Cl2SO2Cl2 (2分)

【解析】

试题分析：（1）由装置Ⅱ中发生的反应可知，装置Ⅰ中产生的气体为SO2，亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水，反应方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）装置Ⅱ中获得已析出的晶体，分离固体与液态，应采取过滤进行分离；

（3）a．装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；b．该装置吸收二氧化硫能力较差，且为密闭环境，装置内压强增大易产生安全事故，故错误；c．该装置不能吸收二氧化硫，所以无法实现实验目的，故错误；d．该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应，可以吸收，且防止倒吸，故正确；故答案为d；

（4）Na2S2O5中S元素的化合价为+4价，因此会被氧化为为+6价，即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4，用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可，实验方案为：取少量Na2S2O5晶体于试管中，加入适量水溶解，滴加盐酸，振荡，再滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成；

（5）生成的白色沉淀为BaSO4，说明NaOH溶液吸收分离出的气体成分不是单一的SO2或Cl2，而是二者的混合气体，在水溶液里发生了氧化还原反应，生成了硫酸根离子，同时也可知SO2与Cl2生成SO2Cl2的反应是可逆反应，因为反应物的转化率没有达到100%，反应方程式为SO2＋Cl2SO2Cl2。

考点：考查物质的制备实验、实验方案设计、物质含量的测定、氧化还原反应滴定等。