20.二氧化硫是重要的化工原料,在工業(yè)生產(chǎn)等方而都有重要用途。
(1)合作學(xué)習(xí)第一小組用70%的硫酸溶液和亞硫酸鈉粉末反應(yīng)制取SO2,某微型實(shí)驗(yàn)裝置圖示如圖1,在注射器中吸入少量70%的硫酸溶液(以不接觸濾紙為準(zhǔn))。請(qǐng)用化學(xué)方程式表示該制取SO2的反應(yīng)原理
,并補(bǔ)充完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)以驗(yàn)證SO2的氧化性
。
(2)合作學(xué)習(xí)第二小組為探究鐵與濃硫酸在加熱條件下的反應(yīng),設(shè)計(jì)并完成以下實(shí)驗(yàn),其裝置如圖2:
①寫出加熱條件下鐵與濃硫酸反應(yīng)生成SO2的化學(xué)方程式
。
②將制得的SO2通入BaCl2溶液后充分振蕩,意外發(fā)現(xiàn)有白色沉淀產(chǎn)生且溶液的酸性增強(qiáng),請(qǐng)寫出反應(yīng)的離子方程式
。
③該小組同學(xué)預(yù)測(cè):隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸的濃度不斷降低,一段時(shí)間后可能還會(huì)有氫氣產(chǎn)生。為進(jìn)一步確認(rèn)所得氣體的成分,設(shè)計(jì)并完成以下實(shí)驗(yàn),其裝置如圖3,請(qǐng)?jiān)诠┻x試劑中,選擇并將試劑名稱填寫在相應(yīng)的裝置括號(hào)內(nèi)
、
、
、
、
、
、
。
供選試劑:氫氧化鈉溶液、濃硫酸、氧化銅粉末、無水硫酸銅固體、品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、堿石灰。(可重復(fù)使用)
④已知反應(yīng)過程中共消耗了11.2g鐵,若反應(yīng)后檢測(cè)出燒瓶?jī)?nèi)溶液中含有的金屬陽離子有Fe2+、Fe3+,且此溶液最多能吸收標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氯氣,則反應(yīng)后燒瓶?jī)?nèi)溶液中含有Fe3+的物質(zhì)的量為
mol。
(3)合作學(xué)習(xí)第三小組進(jìn)行以下探究。
實(shí)驗(yàn)任務(wù):探究SO2使品紅溶液褪色的反應(yīng)原理。
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),開展探究:在某溫度下,利用等體積等濃度的品紅水溶液(或品紅乙醇溶液)進(jìn)行如表中的實(shí)驗(yàn)1~4,記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)操作 |
1 |
向品紅乙醇溶液中通入干燥SO2 |
通入30min溶液仍不褪色 |
2 |
向品紅水溶液中加入10mL蒸餾水后通入SO2 |
通入2min,溶液開始褪色通入4min,溶液完全褪色 |
3 |
向品紅水溶液中加入10mL0.1mol/LNa2SO3溶液 |
溶液瞬間完全褪色 |
4 |
向品紅水溶液中加入10mL0.1mol/LNaHSO3溶液 |
溶液約1min后完全褪色 |
①依據(jù)實(shí)驗(yàn)1和2可得出結(jié)論
。
②依據(jù)實(shí)驗(yàn)2、3和4,可推測(cè)SO
2、
、
使品紅水溶液褪色的能力由強(qiáng)到弱順序?yàn)?
。