Question

二氧化硫（SO₂）是一种在空间地理、环境科学、地质勘探等领域受到广泛研究的一种气体。

Ⅰ.某研究小组设计了一套制备及检验 SO₂ 部分性质的装置，如图 1 所示。

（1）仪器 A 的名称______________，导管 b 的作用______________。

（2）装置乙的作用是为了观察生成  SO₂的速率，则装置乙中加入的试剂是______________。

（3）①实验前有同学提出质疑：该装置没有排空气，而空气中的 O₂ 氧化性强于 SO₂，因此 装置丁中即使有浑浊现象也不能说明是 SO₂ 导致的。请你写出 O₂ 与 Na₂S 溶液反应的化学 反应方程式______________。

②为进一步检验装置丁产生浑浊现象的原因，进行新的实验探究。实验操作及现象见表。

序号	实验操作	实验现象
1	向 10ml 1mol·L^-1 的 Na2S 溶液中通 O2	15min 后，溶液才出现浑浊
2	向 10ml 1mol·L^-1 的 Na2S 溶液中通 SO2	溶液立即出现黄色浑浊

由实验现象可知：该实验条件下 Na₂S 溶液出现浑浊现象是 SO₂ 导致的。你认为上表实验 1 反应较慢的原因可能是______________。

Ⅱ.铁矿石中硫元素的测定可以使用燃烧碘量法，其原理是在高温下将样品中的硫元素转化 为 SO₂ ， 以 淀 粉 和 碘 化 钾 的 酸 性 混 合 溶 液 为 SO₂  吸 收 液 ， 在 SO₂  吸 收 的 同 时 用 0.0010mol·L^-1KIO₃ 标准溶液进行滴定，检测装置如图 2 所示：

[查阅资料] ①实验进行 5min，样品中的 S 元素都可转化为 SO₂

②2IO₃^－＋5SO₂＋4H₂O=8H^＋＋5SO₄^2－＋I₂

③I₂＋SO₂＋2H₂=2I^－＋SO₄^2－＋4H^＋

④IO₃^－＋5I^－＋6H^＋=3I₂＋3H₂O

（4）工业设定的滴定终点现象是______________。

（5）实验一：空白试验，不放样品进行实验，5min 后测得消耗标准液体积为 V₁mL

实验二：加入 1g 样品再进行实验，5min 后测得消耗标准液体积为 V₂mL

比较数据发现 V₁ 远远小于 V₂，可忽略不计 V₁。 测得 V₂ 的体积如表

序号	1	2	3
KIO3 标准溶液体积/mL	10.02	9.98	10.00

该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为______________。

Answer

蒸馏烧瓶 平衡分液漏斗与蒸馏烧瓶的压强，使液体顺利流下或平衡压强使液体顺利流下 饱和亚硫酸氢钠溶液 O2+2H2O+2Na2S==4NaOH+2S ↓ 氧气在水中的溶解度比二氧化硫小 吸收液出现稳定的蓝色 0.096%

【解析】

根据实验原理及实验装置分析解答；根据物质性质及氧化还原反应原理分析书写化学方程式；根据滴定原理分析解答。

（1）根据图中仪器构造及作用分析，仪器A为蒸馏烧瓶；导管b是为了平衡气压，有利于液体流出；故答案为：蒸馏烧瓶；平衡气压，有利于液体流出；

（2）装置B的作用之一是观察SO2的生成速率，其中的液体最好是既能观察气体产生的速率，也不反应消耗气体，SO2与饱和NaHSO3溶液不反应，也不能溶解，可以选择使用；故答案为：饱和NaHSO3溶液；

（3）①氧气与Na2S反应生成硫单质和氢氧化钠，化学反应方程式为：Na2S+O2=S↓+2NaOH；故答案为：Na2S+O2=S↓+2NaOH；

②氧气在水中的溶解度比二氧化硫小，导致上表实验1反应较慢，故答案为：氧气在水中的溶解度比二氧化硫小；

（4）可知滴定终点时生成了I2，故滴定终点现象为：溶液由无色变为蓝色，且半分钟溶液不变色。故答案为：溶液由无色变为蓝色，且半分钟溶液不变色；

（5）V(KIO3)=，根据滴定原理及反应中得失电子守恒分析，n(S)=n(SO2)=3 n(KIO3)= 3×0.0010mol·L-1×0.01L=3×10-5mol，则该份铁矿石样品中硫元素的质量百分含量为，故答案为：0.096%。