1、
焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一.某研究小组进行如下实验:采用如图1装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5 . 已知:①装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2═Na2S2O5 .
②Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成Na2SO4 .
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为______ .
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是______ .
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(图2)(夹持仪器已略去)为______(填序号).
(4)检测Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是______ .
(5)为了研究干燥的Cl2与干燥SO2反应及进行程度.用如图3所示装置收集满干燥的Cl2 , 再通入干燥SO2 , 集气瓶中立即产生无色液体SO2Cl2 , 充分反应后,将液体和剩余气体分离.继续用NaOH溶液吸收分离出的气体,用足量稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,该白色沉淀是______ , 由此可知反应后剩余气必然存在______气体,综合实验信息,请写出干燥的SO2与Cl2反应的化学方程式______ .
(1)Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O
(2)过滤
(3)d
(4)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
(5)白色沉淀是BaSO4;混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体;SO2+Cl2 SO2Cl2
解:(1)由装置Ⅱ中发生的反应可知,装置Ⅰ中产生的气体为SO2 , 亚硫酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫与水,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,所以答案是:Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O;(2)装置Ⅱ中获得已析出的晶体,分离固体与液态,应采取过滤进行分离,
所以答案是:过滤;(3)a.装置应将导管深入氨水中可以吸收二氧化硫,但为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故错误;
b.该装置吸收二氧化硫能力较差,且为密闭环境,装置内压强增大易产生安全事故,故错误;
c.该装置不能吸收二氧化硫,所以无法实现实验目的,故错误;
d.该装置中氢氧化钠与二氧化硫反应,可以吸收,且防止倒吸,故正确;
所以答案是:d;(4)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此会被氧化为为+6价,即晶体在空气中易被氧化为Na2SO4 , 用盐酸、氯化钡溶液检验样品中是否含有硫酸根即可,实验方案为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,
所以答案是:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加盐酸,振荡,再滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成;(5)生成的白色沉淀为BaSO4 , 说明NaOH溶液吸收分离出的气体成分不是单一的SO2或Cl2,而是二者的混合气体,在水溶液里发生了氧化还原反应,生成了硫酸根离子,同时也可知SO2与Cl2生成SO2Cl2的反应是可逆反应,因为反应物的转化率没有达到100%,所以答案是:白色沉淀是BaSO4;混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体;SO2+Cl2 SO2Cl2 .
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