Question

某学习小组为了验证SO₂的还原性并测定产生SO₂的质量，组装了下图装置。回答下列问题：

（1）C中发生反应的化学方程式是________，B装置的名称是_________，关于该套装置说法正确的是_________（填标号）。

a 组装仪器、加入药品后检查气密性    b 实验开始和最后时均需要通入空气

c 利用A、B装置是为了减小实验误差    d F、G中的碱石灰可以换为无水CaCl₂

（2）甲同学认为很快可以看到D装置的现象，他的依据是_________（用离子方程式表示）。乙同学做实验时发现和甲同学预测的现象不一样，先出现棕红色，经过一段时间后变为浅绿色。于是查阅资料发现反应分为两步：

第一步：（快反应）

第二步：（慢反应）

如果需要验证第一步反应是快反应，可以事先在D装置中滴加数滴_________试剂，相应的实验现象是________。

（3）学习小组通过实验后D和F装置中的数据来计算SO₂的质量。D中加入足量的BaCl₂溶液充分反应，经过________操作，测得沉淀为m₁g，F的质量差为m₂g，C中产生SO₂的体积（标准状况下）为_________L。该实验的设计中，仍然存在系统误差的可能原因是______。

Answer

Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O 洗气瓶或广口瓶 bc 2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+ 铁氰化钾或K3[Fe(CN)6] 溶液出现棕红色时没有生成蓝色沉淀 过滤、洗涤；干燥、称量 C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空气除氧不彻底

【解析】

本实验验证SO2的还原性并测定产生SO2的质量，C装置是发生装置，制备SO2，A处通入空气，实验之前通空气是排除装置中的空气，实验之后通入空气是使C中的SO2进入D、F装置充分反应，则A、B装置是排除空气中的酸性气体和氧气，防止干扰试验；F装置通过碱石灰吸收SO2测其含量；SO2具有还原性，三价铁具有氧化性，发生氧化还原反应，溶液变成浅绿色；若要验证第一步是快反应，可以检测是否立即生成Fe2+；溶液中有沉淀生成通过过滤、洗涤、干燥、称量得到沉淀质量；通过S元素守恒可求出C中产生的SO2的体积；据此分析。

(1)C装置是发生装置，制备SO2，发生反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；B装置是吸收空气中的酸性气体，名称是洗气瓶或广口瓶；组装好仪器，加入药品之前检查气密性，a错误；实验开始和最后时均需要通入空气，实验之前通空气是排除装置中的空气，实验之后通入空气是使C中的SO2进入D、F装置充分反应，b正确；A、B装置是排除空气中的酸性气体和氧气，防止干扰实验，利用A、B装置是为了减小实验误差，c正确；F是吸收SO2，SO2与无水CaCl2不反应，d错误；答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；洗气瓶或广口瓶；bc；

(2)D装置中三价铁具有氧化性，SO2具有还原性，发生氧化还原反应，溶液变成浅绿色，离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；若要验证第一步是快反应，可以检测是否立即生成Fe2+，则实验前滴加几滴铁氰化钾或K3[Fe(CN)6]，当溶液出现棕红色时没有生成蓝色沉淀即可说明；答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；铁氰化钾或K3[Fe(CN)6]；溶液出现棕红色时没有生成蓝色沉淀；

(3)D中加入足量的BaCl2溶液充分反应，生成BaSO4沉淀，经过过滤、洗涤、干燥、称量操作，测得沉淀为m1g，F的质量差为m2g，说明剩余的SO2的质量为m2g，根据前后S原子守恒，n(SO2)=n(BaSO4)+n(剩余SO2)=，标准状况下的体积为，该实验的设计中，仍然存在系统误差的可能原因是C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空气除氧不彻底；答案为：过滤、洗涤、干燥、称量；；C溶液中溶解的SO2未被充分排除或空气除氧不彻底；