Question

5．我市車用乙醇汽油全面升級為國四標準，油品含硫量降低了67%，使得汽車尾氣中的二氧化硫含量大幅度降低，實驗室常用亞硫酸鈉（Na₂SO₃）粉末與濃硫酸在常溫下反應制取二氧化硫，二氧化硫是一種有毒氣體，密度大于空氣，易溶于水．

（1）a的儀器名稱是長頸漏斗；
（2）實驗室制取二氧化硫選擇的發(fā)生裝置是B（填宇母序號），原因是反應物的狀態(tài)固體和液體，反應條件是常溫，用如圖所示裝置收集二氧化硫時，b（填“c”，“b”）端管口與d管相連，燒杯中氫氧化鈉溶液可以吸收多余的二氧化硫，生成亞硫酸鈉（Na₂SO₃）和水，寫出該反應的化學方程式SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O．
（3）（4）向盛放二氧化硫的集氣瓶中滴加石蕊溶液，發(fā)現(xiàn)溶液變?yōu)榧t色，為了證明二氧化硫能否與水反應，應補做什么實驗？（實驗材料自選）
（5）B裝置也可用于制取二氧化碳，取25g某石灰石樣品于裝置中，并向其中加入146g稀鹽酸，恰好完全反應，反應后測得裝置中剩余物質的質量為I62.2g，已知石灰石中的雜質不與稀鹽酸反應，求石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室常用儀器的名稱和題中所指儀器的作用進行分析；
（2）根據(jù)實驗室制取二氧化硫的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，二氧化硫的密度比空氣的密度大，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水進行分析；
（3）根據(jù)C裝置的優(yōu)點是可隨時控制反應的發(fā)生與停止，如果打開彈簧夾，固體與液體接觸，反應便能發(fā)生；如果關閉彈簧夾，試管內(nèi)壓強增大，固體與液體分離，反應停止進行分析；
（4）根據(jù)二氧化硫能和水反應生成亞硫酸，亞硫酸顯酸性；pH＜7的溶液顯酸性，顯酸性的溶液能使石蕊試液變紅色進行分析；
（5）根據(jù)質量守恒定律計算生成二氧化碳的質量，然后依據(jù)化學方程式進行計算．

解答 解：（1）通過分析題中所指儀器的作用可知，a是長頸漏斗；
（2）實驗室制取二氧化硫的反應物是固體和液體，反應條件是常溫，所以選擇的發(fā)生裝置是B，二氧化硫的密度比空氣的密度大，用E裝置收集二氧化硫時，b端管口與d管相連，二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水，化學方程式為：SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（3）C裝置的優(yōu)點是可隨時控制反應的發(fā)生與停止，如果打開彈簧夾，固體與液體接觸，反應便能發(fā)生；如果關閉彈簧夾，試管內(nèi)壓強增大，固體與液體分離，反應停止；
（4）二氧化硫能和水反應生成亞硫酸，亞硫酸顯酸性，pH＜7，能使石蕊試液變紅色．
故為了證明二氧化硫能與水反應，取出少量該無色溶液在試管中，并滴加幾滴紫色石蕊，發(fā)現(xiàn)紫色石蕊變紅色．在用玻璃棒取出少量集氣瓶中的水溶液，滴在pH試紙上，發(fā)現(xiàn)pH＜7，證明二氧化硫能和水反應生成亞硫酸；
（5）由質量守恒定律可知，生成二氧化碳的質量為：146g+25g-162.2g=8.8g
設石灰石中碳酸鈣的質量分數(shù)為x
CaCO₃+2HCl═CaCl₂+H₂O+CO₂↑
100                                    44
x×25g                                8.8g
$\frac{100}{x×25g}$=$\frac{44}{8.8g}$
 x=80%
故答案為：（1）長頸漏斗；
（2）B，反應物的狀態(tài)固體和液體，反應條件是常溫，b，SO₂+2NaOH=Na₂SO₃+H₂O；
（3）C裝置的優(yōu)點是可隨時控制反應的發(fā)生與停止，如果打開彈簧夾，固體與液體接觸，反應便能發(fā)生；如果關閉彈簧夾，試管內(nèi)壓強增大，固體與液體分離，反應停止；
（4）取出少量該無色溶液在試管中，并滴加幾滴紫色石蕊，發(fā)現(xiàn)紫色石蕊變紅色．在用玻璃棒取出少量集氣瓶中的水溶液，滴在pH試紙上，發(fā)現(xiàn)pH＜7，證明二氧化硫能和水反應生成亞硫酸；
（5）80%．

點評 本題主要考查常見氣體的發(fā)生裝置與收集裝置的探究，發(fā)生裝置依據(jù)反應物的狀態(tài)和反應條件選擇，收集裝置依據(jù)氣體的密度和溶解性選擇．