Question

6．實驗室制備、收集干燥的 SO₂，所需儀器如圖．

（1）裝置A產(chǎn)生SO₂，按氣流方向連接各儀器接口，順序為 a→d→e→c→b→f．
（2）驗證產(chǎn)生的氣體是 SO₂的方法及實驗現(xiàn)象是將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色．
（3）若在1L 0.3mol/L的 NaOH溶液中，通入4.48L SO₂（標況），反應(yīng)后所得溶液中微粒的濃度之間有一些等量關(guān)系，例如：c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HSO₃-）+2c（SO₃^2-）+c（OH^-），請再寫出兩個等量關(guān)系：2c（Na⁺）=3c（HSO₃^-）+3c（SO₃^2-）+3c（H₂SO₃）、c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）=0.2mol/L或c（HSO₃^-）+3c（H₂SO₃）+2c（H⁺）=c（SO₃^2-）+2c（OH^-）．

Answer 1

分析 （1）利用實驗儀器的連接，銅和濃硫酸加熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；安全瓶的使用以及尾氣吸收來分析；
（2）二氧化硫的驗證，利用其特殊性質(zhì)漂白性來分析，二氧化硫遇到品紅褪色，加熱恢復(fù)紅色；
（3）n（NaOH）=0.3mol/L×1L=0.3mol，n（SO₂）=$\frac{4，48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，設(shè)生成Na₂SO₃、NaHSO₃的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，根據(jù)Na、S原子守恒得x+y=0.22x+y=0.3解得，x=0.1mol，y=0.1mol，所以溶液中的溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的Na₂SO₃、NaHSO₃，溶液中存在電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒．

解答 解：（1）收集二氧化硫應(yīng)先干燥再收集，故先通過d、e，二氧化硫的密度比空氣大，要從c口進氣，b口出來進行尾氣處理．因為二氧化硫易于氫氧化鈉反應(yīng)，故f的作用是安全瓶，防止倒吸；盛放NaOH溶液的燒杯為尾氣處理裝置要放置在最后，裝置A產(chǎn)生SO₂，按氣流方向連接各儀器接口，順序為adecbf，
故答案為：d；e；c；b；
（2）檢驗二氧化硫的一般方法是將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色，證明有二氧化硫，
故答案為：將氣體通入品紅溶液中，如果品紅褪色，加熱后又恢復(fù)紅色；
（3）n（NaOH）=0.3mol/L×1L=0.3mol，n（SO₂）=$\frac{4，48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，
設(shè)生成Na₂SO₃、NaHSO₃的物質(zhì)的量分別是xmol、ymol，
根據(jù)Na、S原子守恒得
x+y=0.22
x+y=0.3
解得，x=0.1mol，
y=0.1mol，
所以溶液中的溶質(zhì)是等物質(zhì)的量的Na₂SO₃、NaHSO₃，溶液中存在電荷守恒、物料守恒和質(zhì)子守恒，
根據(jù)電荷守恒得c（Na⁺）+c（H⁺）=c（HSO₃^-）+2c（SO₃^2-）+c（OH^-），
根據(jù)物料守恒得2c（Na⁺）=3c（HSO₃^-）+3c（SO₃^2-）+3c（H₂SO₃）]），c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）=0.2mol/L，
根據(jù)質(zhì)子守恒得c（HSO₃^-）+3c（H₂SO₃）+2c（H⁺）=c（SO₃^2-）+2c（OH^-），
故答案為：2c（Na⁺）=3c（HSO₃^-）+3c（SO₃^2-）+3c（H₂SO₃）、c（SO₃^2-）+c（HSO₃^-）+c（H₂SO₃）=0.2mol/L或c（HSO₃^-）+3c（H₂SO₃）+2c（H⁺）=c（SO₃^2-）+2c（OH^-）．

點評 本題考查了氣體的實驗室制法、鹽類水解、離子濃度大小比較、弱電解質(zhì)的電離等知識點，側(cè)重考查基本理論，要熟練掌握反應(yīng)原理、發(fā)生裝置的選擇、收集裝置的選擇，題目難度中等．