Question

19．二氧化硫是硫的重要化合物，在生產，生活中有廣泛應用，探究二氧化硫的制取和性質都有非常重要的意義．
（1）工業(yè)上用黃鐵礦（FeS，其中S元素為-1價）在高溫下和氧氣反應制備SO₂．
4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
該反應中被氧化的元素是Fe、S（填元素符號）．當該反應轉移5.50mol電子時，生成的二氧化硫在標準狀況下的體積為11.2L；
（2）①實驗室可用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，如果能控制反應速度，如圖可選用的發(fā)生裝置是a（填寫字母）；

②若用硫酸和亞硫酸鈉反應制取3.36L（標準狀況）二氧化硫，如果已有4.0%亞硫酸鈉（質量分數）被氧化成硫酸鈉，則至少需稱取該亞硫酸鈉19.8g（保留一位小數）．

Answer 1

分析 （1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂中，Fe、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低；
（2）①實驗室可用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，為固體與液體反應不加熱裝置，能控制反應速度，利用分液漏斗控制液體的加入；
②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，根據關系式及二氧化硫的物質的量計算出需要亞硫酸鈉的質量；設沒有變質的亞硫酸鈉為100g，根據變質的質量計算出變質后溶液中亞硫酸鈉的質量分數，再計算出需要變質后的亞硫酸鈉的質量．

解答 解：（1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂中，Fe、S元素的化合價升高，O元素的化合價降低，則該反應中被氧化的元素是Fe、S，該反應轉移44e^-，該反應轉移5.50mol電子時，生成的二氧化硫在標準狀況下的體積為5.5mol×$\frac{8}{44}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案為：Fe、S；11.2；
（2）①實驗室可用70%的濃硫酸和亞硫酸鈉反應制取二氧化硫，為固體與液體反應不加熱裝置，能控制反應速度，利用分液漏斗控制液體的加入，只有a符合，
故答案為：a；
②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，因此需稱取亞硫酸鈉的質量為：m（Na₂SO₃）=126g•mol^-1×$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=18.9g；
設沒有變質的亞硫酸鈉為100g，則有4g亞硫酸鈉被氧化成硫酸鈉，4g亞硫酸氧化為硫酸鈉后質量變?yōu)椋?g×$\frac{142}{126}$=4.5g，則有4.0%亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉的樣品中亞硫酸鈉的質量分數為$\frac{100g-4g}{100g-4g+4.5g}$×100%=95.5%，
因此稱取變質后樣品的質量應為$\frac{18.9g}{95.5%}$=19.8g，
故答案為：19.8．

點評 本題考查氧化還原反應及計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．