Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行某些氣體的制備、物質(zhì)性質(zhì)的探究等實(shí)驗(yàn)（圖中夾持裝置省略）．

請(qǐng)按要求填空：
（1）實(shí)驗(yàn)室制取SO₂氣體時(shí)，可選擇的合適試劑

 

（選填編號(hào)）．
a．15%的H₂SO₄溶液   b．75%的H₂SO₄溶液   c．Na₂SO₃固體   d．CaSO₃固體
相應(yīng)的制取裝置是

 

（填上圖中裝置下方編號(hào)）．
（2）實(shí)驗(yàn)室若用裝置①來(lái)制取H₂S氣體，可選擇的固體反應(yīng)物是

 

（選填編號(hào)）．
a．Na₂S固體      b．CuS固體       c．FeS固體      d．FeS₂固體
反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（3）如何檢驗(yàn)裝置①的氣密性？簡(jiǎn)述其操作：

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)室里可用濃硫酸和無(wú)水酒精反應(yīng)制取乙烯，除了題中的儀器外，制取裝置中還缺少的玻璃儀器是

 

．
（5）該化學(xué)興趣小組為探究制備乙烯是否存在副產(chǎn)物SO₂和CO₂，制備的氣體從發(fā)生裝置出來(lái)除去乙烯后依次選擇了裝置②、④、⑤，其中裝置②盛有的試劑是

 

，裝置④盛有的試劑是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）根據(jù)SO₂氣體易溶于水以及CaSO₄固體微溶等性質(zhì)選擇制取SO₂的合適試劑；根據(jù)二氧化硫的反應(yīng)原理：使用固體+液體反應(yīng)，不需加熱選擇裝置；
（2）根據(jù)裝置①的特點(diǎn)，固體與液體反應(yīng)，不需要加熱，且固體難溶于水，便于控制反應(yīng)的特點(diǎn)解答；
（3）根據(jù)檢查裝置氣密性的原理：通過(guò)氣體發(fā)生器與附設(shè)的液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來(lái)判斷裝置氣密性的好壞分析解答；
（4）乙醇在濃硫酸的作用下，加熱到170℃時(shí)生成乙烯，據(jù)此分析所需儀器；
（5）探究制備乙烯是否存在副產(chǎn)物SO₂和CO₂，應(yīng)用品紅檢驗(yàn)二氧化硫，用溴水除去乙烯，然后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳．

解答： 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應(yīng)制取SO₂氣體，反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
a．15%的H₂SO₄溶液，SO₂是一種沒(méi)有顏色而有刺激性氣味的有毒氣體，易溶于水，由于SO₂氣體是易溶于水的氣體，所以不能選擇15%的H₂SO₄溶液，故a錯(cuò)誤；  
b．75%的H₂SO₄溶液，由于SO₂氣體是易溶于水的氣體，用濃硫酸可以降低二氧化硫在水中的溶解度，故b正確；  
c．Na₂SO₃固體，Na₂SO₃固體易溶于水，保證反應(yīng)均勻進(jìn)行，故c正確；   
d．CaSO₃固體，由于CaSO₃固體與硫酸反應(yīng)生成的CaSO₄固體微溶，容易在CaSO₃固體表面形成一層薄膜阻止反應(yīng)的進(jìn)行，故d錯(cuò)誤；
氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)、溶解性和反應(yīng)的條件有關(guān)；實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉固體與硫酸反應(yīng)制取SO₂氣體，反應(yīng)方程式為：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，該制取所需裝置為固體和液體反應(yīng)不需加熱制取氣體，因Na₂SO₃固體易溶于水，選①無(wú)法控制反應(yīng)的開始和停止和反應(yīng)的速率，故選⑥，
故答案為：b、c；⑥；
（2）裝置①的特點(diǎn)，固體與液體反應(yīng)，不需要加熱，且固體難溶于水，便于控制反應(yīng)，
Na₂S固體易溶于水的固體，CuS固體與稀硫酸不反應(yīng)，
FeS₂顆粒雖難溶于水但與酸發(fā)生：FeS₂+H₂SO₄=H₂S₂+FeSO₄，H₂S₂類似于H₂O₂，易分解，發(fā)生H₂S₂=H₂S↑+S↓，顯然不及用FeS固體與稀H₂SO₄反應(yīng)制取H₂S氣體副產(chǎn)物少，反應(yīng)快，因此實(shí)驗(yàn)室用FeS固體和稀硫酸反應(yīng)制取H₂S氣體，F(xiàn)eS+H⁺→Fe²⁺+H₂S↑，用FeS固體與稀H₂SO₄反應(yīng)制取H₂S氣體，是固液常溫型反應(yīng)，所以c正確，
故答案為：c； FeS+H⁺→Fe²⁺+H₂S↑；
（3）裝置①為簡(jiǎn)易的制取氣體裝置，對(duì)于該裝置的氣密性檢查，主要是通過(guò)氣體受熱后體積膨脹、壓強(qiáng)增大或壓強(qiáng)增大看體積變化來(lái)進(jìn)行檢驗(yàn)．如夾緊止水夾，向長(zhǎng)頸漏斗中加水至其液面高于試管中的液面，一段時(shí)間后，看液面高度差有無(wú)變化，說(shuō)明變化裝置漏氣，反之不漏氣，
故答案為：關(guān)閉活塞K，從長(zhǎng)頸漏斗注水，使長(zhǎng)頸漏斗管內(nèi)液面高于試管內(nèi)液面，一段時(shí)間液面不下降則氣密性好；
（4）實(shí)驗(yàn)室制取乙烯的原理是CH₃CH₂OH

濃硫酸

170℃

CH₂=CH₂↑+H₂O，需酒精燈加熱，需溫度計(jì)測(cè)反應(yīng)的溫度，故答案為：酒精燈、溫度計(jì)；
（5）為探究制備乙烯是否存在副產(chǎn)物SO₂和CO₂，制備的氣體從發(fā)生裝置出來(lái)除去乙烯后依次選擇了裝置②、④、⑤，可先用品紅檢驗(yàn)二氧化硫，用二氧化硫檢驗(yàn)二氧化硫是否除盡，最后用澄清石灰水檢驗(yàn)二氧化碳，
故答案為：品紅溶液；品紅溶液．

點(diǎn)評(píng)：本題以二氧化硫?yàn)檩d體綜合考查物質(zhì)的性質(zhì)、制備，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目較為綜合，明確各裝置的作用及發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是解答本題的關(guān)鍵，難度中等．