Question

某实验小组同学设计了如下图装置，探究生铁与少置浓硫酸反应生成的气体产物。

(1)该实验的操作依次是____________(填序号)。

A.加热a试管直到b中澄淸石灰水变浑浊，熄灭酒精灯

B.将生铁丝上提离开液面

C.连接好装置，检验气密性，加人试剂

(2)b中的澄清石灰水变浑浊，甲同学认为产生的肯定是SO₂气体，你是否同意_____________。

(填“同意”或“不同意)理由是_________________。

(3)乙同学认为该反应过程中产生SO₂、CO₂、H₂三种气体，请用如图所列各装置设计一个实验，来验证所产生的气体。（图中加热装置、夹持仪器省略，除装置⑤外，其他装置试剂均为足量）

①装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向________→________→________→________→________(填装置的编号)

②证明生成的气体中存在SO₂的现象是________，相应的离子方程式__________。

⑷用2L0.3mol· L^-1的NaOH溶液吸收标准状况下的11.2L的SO₂气体生成的Na₂SO₃和NaHSO₃的物质的量之比为________。

(5)已知常温下H₂SO₃的电离平衡常数为：K_a1=10×10^-1.9，K_a2=10^-7.2计算0.1mol • L^-1 NaHSO₃溶液的PH值________ (忽略SO₃^2-的二级水解〉

Answer

CAB 不同意 生铁中的碳与浓硫酸加热会生成CO2 ，CO2也能使澄清石灰水变浑浊。 EACDB(或EADBC） 装置①中溶液紫红色变浅说明生成SO2， 5SO2+2MnO4- +2H2O=5SO42-+2Mn2+ +4H+ 1:4 0.1

【解析】试题分析：可抽动的铁丝能随时停止反应；(2)生铁中含有单质碳，碳能与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫；

(3)二氧化硫具有还原性，能与高锰酸钾溶液反应使高锰酸钾溶液褪色；用澄清石灰水检验二氧化碳；CO能还原氧化铜；(4)根据钠元素、硫元素守恒列方程计算Na2SO3和NaHSO3的物质的量；(5)根据计算0.1 mol • L -1NaSO3溶液的PH。

解析：(1) (1)实验的操作依次是：C.连接好装置，检验气密性，加人试剂；A.加热a试管直到b中澄淸石灰水变浑浊，熄灭酒精灯；B.将生铁丝上提离开液面；

(2)生铁中含有单质碳，生铁中的碳与浓硫酸加热会生成CO2，CO2也能使澄清石灰水变浑浊，所以产生的气体不一定是SO2气体； (3)二氧化硫具有还原性，能与高锰酸钾溶液反应使高锰酸钾溶液褪色，装置①中溶液紫红色变浅说明生成SO2，反应离子方程式为5SO2+2MnO4- +2H2O=5SO42-+2Mn2+ +4H+；所以高锰酸钾溶液检验二氧化硫，同时高锰酸钾能吸收二氧化硫，品红检验二氧化硫是否吸收完全；用澄清石灰水检验二氧化碳；CO能还原氧化铜，用氧化铜检验CO气体，仪器连接顺序依次是EACDB；(4) 设Na2SO3和NaHSO3的物质的量分别是x mol、y mol，根据钠元素、硫元素守恒 ， ，生成的Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为1:4；(5) 的常数， ， 0.1 mol • L -1， ，PH=0.1。

点睛：二氧化硫、二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，所以检验二氧化碳气体时要除去混有的二氧化硫。