Question

SiO2、SO­2和CO2都是酸性氧化物，它們的化學(xué)性質(zhì)有一定的相似性；Mg和Na的化學(xué)性質(zhì)也有一定相似性。某興趣小組用如圖所示裝置進行Mg與SO2反應(yīng)的實驗。

（1）選擇制取SO2的合適試劑??????????? （填編號）。

①濃HCl????????? ②濃H2SO4???

③Na2SO3固體????? ④CaSO3固體

（2）上述裝置還可優(yōu)化，優(yōu)化的方法是??????????????????????????????????????????????? ，實驗后裝置C中所得溶液離子濃度關(guān)系一定正確的是(選填字母)　　　　　　　　　　　　

A.（Na＋）= 2c（SO32-）＋ c（HSO3－），

B.（Na＋）> c（HSO3－）> c（SO32-）> c（H＋）> c（OH－）,

C.（H2SO3）+ c（H＋）= c（SO32-）+ （OH－）,

D.（Na＋）+ c（H＋）= 2 c（SO32-）+ c（HSO3－）+ c（OH－）

（3）甲同學(xué)推測Mg與SO2的反應(yīng)與CO2相似，則該反應(yīng)方程式為?????????????????????

乙同學(xué)的推測是：2Mg+3SO22MgSO3+S；

丙同學(xué)的推測是：3Mg+SO22MgO+MgS，

要驗證甲、乙、丙三位同學(xué)的推測是否正確，丁同學(xué)作如下實驗探究：

已知：MgSO3和MgS都是微溶于水，能與鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)放出氣體；

限選試劑：2mol/L HCl、2mol/L HNO­3、蒸餾水、2mol/L NaOH、品紅溶液、澄清石灰水、2mol/L CuSO4；儀器和用品自選。請?zhí)顚懴卤碇械目崭瘢?/span>

根據(jù)上述實驗探究，能證明甲同學(xué)推測正確的操作和預(yù)期現(xiàn)象是_________________ _

（4）上述實驗需要50mL，2mol/L的HCl，配制時應(yīng)選用?????? (10 mL ，25 mL ，,50 mL或100 mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的濃鹽酸的體積。

 

Answer 1

【答案】

（1）②③（2分）

（2）在A和B之間增加用濃硫酸干燥的裝置（2分）； D（2分）

（3）2Mg+SO2? 2MgO+S；（2分）

②

2mol/L 鹽酸至過量（1分）； 品紅（1分）

固體完全溶解；（1分） 品紅溶液褪色（1分）；

 

向反應(yīng)后所得固體加過量2mol?L?1鹽酸，固體未完全溶解且品紅溶液不褪色（或反應(yīng)后固體未完全溶解于鹽酸且無色氣體產(chǎn)生）（2分）

（4）10ml

【解析】

試題分析：（1）因SO2的溶解度較大，應(yīng)選用濃度較大的H2SO4溶液；為了使反應(yīng)順利進行須選擇Na2SO3固體與硫酸反應(yīng)（CaSO3固體與硫酸反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶于水）；

（2）SiO2、CO2都是酸性氧化物，所以鎂與玻璃中的二氧化硅能發(fā)生反應(yīng)，鎂不能與玻璃管直接接觸；又因為鎂與鈉的性質(zhì)相似，能與水反應(yīng)，因此A、B間應(yīng)加干燥裝置；實驗后裝置C中為Na2SO3溶液，A、根據(jù)物料守恒可得：（Na＋）= 2c（SO32-）＋2 c（HSO3－）+2c（H2SO3），錯誤；B、Na2SO3分兩步水解，以第一步為主，可得：（Na＋）> c（OH－）> c（HSO3－）> c（SO32-）> c（H＋），錯誤；C、根據(jù)質(zhì)子守恒可得：（OH－）= c（HSO3-）+ 2（H2SO3）+ c（H＋），錯誤；D、根據(jù)電荷守恒可得：（Na＋）+ c（H＋）= 2 c（SO32-）+ c（HSO3－）+ c（OH－），正確。

（3）根據(jù)Mg與CO2的反應(yīng)可類比得：2Mg+SO2? 2MgO+S；先加入2mol/L 鹽酸至過量，可檢驗產(chǎn)物中是否含有MgS，氣體通入品紅可檢驗是否生成了MgSO3，若試管Ⅰ固體完全溶解，說明沒有S，則丙同學(xué)推測正確；若試管Ⅰ固體未完全溶解且品紅溶液褪色，說明產(chǎn)物含有MgSO3，則乙同學(xué)推測正確；因為甲同學(xué)推測生成MgO和S，所以能證明甲同學(xué)推測正確的操作和預(yù)期現(xiàn)象是：向反應(yīng)后所得固體加過量2mol?L?1鹽酸，固體未完全溶解且品紅溶液不褪色。

（4）設(shè)需要濃鹽酸的體積為V，可得：0.05L×2mol/L×36.5g/mol=V×1.19g/mL×36.5%，則V=8.4mL，所以選擇10mL量筒量取。

考點：本題考查制取氣體試劑的選擇、反應(yīng)裝置的選用、離子濃度比較、反應(yīng)方案的分析、濃度的計算。