Question

【題目】焦亞硫酸鈉（Na2S2O5）是常用的食品抗氧化劑之一．某研究小組進行如下實驗：采用如圖1裝置（實驗前已除盡裝置內的空氣）制取Na2S2O5 ． 已知：①裝置Ⅱ中有Na2S2O5晶體析出，發生的反應為Na2SO3+SO2═Na2S2O5 ．
②Na2S2O5晶體在空氣中被氧化生成Na2SO4 ．

（1）裝置Ⅰ中產生氣體的化學方程式為 ．
（2）要從裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，可采取的分離方法是 ．
（3）裝置Ⅲ用于處理尾氣，可選用的最合理裝置（圖2）（夾持儀器已略去）為（填序號）．
（4）檢測Na2S2O5晶體在空氣中已被氧化的實驗方案是 ．
（5）為了研究干燥的Cl2與干燥SO2反應及進行程度．用如圖3所示裝置收集滿干燥的Cl2 ， 再通入干燥SO2 ， 集氣瓶中立即產生無色液體SO2Cl2 ， 充分反應后，將液體和剩余氣體分離．繼續用NaOH溶液吸收分離出的氣體，用足量稀鹽酸酸化后，再滴加BaCl2溶液，產生白色沉淀，該白色沉淀是 ， 由此可知反應后剩余氣必然存在氣體，綜合實驗信息，請寫出干燥的SO2與Cl2反應的化學方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O
（2）過濾
（3）d
（4）取少量Na2S2O5晶體于試管中，加適量水溶解，滴加足量鹽酸，振蕩，再滴入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成
（5）白色沉淀是BaSO4；混合氣體中必然存在SO2和Cl2兩種氣體；SO2+Cl2 SO2Cl2
【解析】解：（1）由裝置Ⅱ中發生的反應可知，裝置Ⅰ中產生的氣體為SO2 ， 亞硫酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化硫與水，反應方程式為：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O，所以答案是：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；（2）裝置Ⅱ中獲得已析出的晶體，分離固體與液態，應采取過濾進行分離，
所以答案是：過濾；（3）a．裝置應將導管深入氨水中可以吸收二氧化硫，但為密閉環境，裝置內壓強增大易產生安全事故，故錯誤；
b．該裝置吸收二氧化硫能力較差，且為密閉環境，裝置內壓強增大易產生安全事故，故錯誤；
c．該裝置不能吸收二氧化硫，所以無法實現實驗目的，故錯誤；
d．該裝置中氫氧化鈉與二氧化硫反應，可以吸收，且防止倒吸，故正確；
所以答案是：d；（4）Na2S2O5中S元素的化合價為+4價，因此會被氧化為為+6價，即晶體在空氣中易被氧化為Na2SO4 ， 用鹽酸、氯化鋇溶液檢驗樣品中是否含有硫酸根即可，實驗方案為：取少量Na2S2O5晶體于試管中，加入適量水溶解，滴加鹽酸，振蕩，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成，
所以答案是：取少量Na2S2O5晶體于試管中，加入適量水溶解，滴加鹽酸，振蕩，再滴加氯化鋇溶液，有白色沉淀生成；（5）生成的白色沉淀為BaSO4 ， 說明NaOH溶液吸收分離出的氣體成分不是單一的SO2或Cl2，而是二者的混合氣體，在水溶液里發生了氧化還原反應，生成了硫酸根離子，同時也可知SO2與Cl2生成SO2Cl2的反應是可逆反應，因為反應物的轉化率沒有達到100%，所以答案是：白色沉淀是BaSO4；混合氣體中必然存在SO2和Cl2兩種氣體；SO2+Cl2 SO2Cl2 ．