Question

研究非元素及其化合物的性质具有重要意义。

Ⅰ. 含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是SO₂、CO₂、N₂、O₂ 。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气，并测定烟气中SO₂的体积分数。

（一）模拟烟气的制备

（1）用A装置制SO₂，化学反应方程式为___________________________。

（2）用B装置制CO₂，使用该装置优点的是___________________________。

（3）将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验。

（二）测定烟气中SO₂的体积分数

（4）将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是__________、__________。（填序号）

①KMnO₄溶液  ②饱和NaHSO₃溶液  ③饱和Na₂CO₃溶液  ④饱和NaHCO₃溶液

（5）若模拟烟气的流速为amL/min，若t₁分钟后，测得量筒内液体体积为VmL，则SO₂的体积分数____________________。

Ⅱ.某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹) 。

（1）A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验。①若在丙中加入适量水，即可制得氯水。将所得氯水进行实验，实验操作、现象、结论如下：

实验操作	现 象	结  论
氯水中加入碳酸氢钠粉末	有无色气泡产生	氯气和水反应的产物具有酸性

实验的结论是否合理__________，（选填合理或不合理）请说明理由______________________。

②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl^-和S^2-的还原性强弱,则甲、乙、丙中盛放的试剂是甲__________________ 乙__________________ 丙__________________ 

（2）B、D、E装置相连后，在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上)，可制得并进行NO₂有关实验。欲用D装置验证NO₂与水的反应，其操作步骤为：先关闭止水夹________，再打开止水夹________，使烧杯中的水进入试管丁的操作是：___________________________________使试管中的气体逸出，NO₂与水接触后即可引发烧杯中的水进入试管丁。

Answer

Na2SO3+H2SO4（浓）= Na2SO4+H2O+SO2↑ 可以随时控制反应的发生和停止 ① ④ % 不合理 制取的氯气中含有氯化氢，溶于水遇碳酸氢钠粉末有气泡 浓盐酸 MnO2 硫化钠溶液 ab c 双手紧握（或微热）试管丁

【解析】试题分析：Ⅰ.(1)装置A没有加热，这说明所用试剂是浓硫酸和亚硫酸钠。
(2)B装置制CO2，属于简易启普发生器。
(4)二氧化硫具有强的还原性，可以用强氧化性的高锰酸钾吸收；二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小，可以用排饱和碳酸氢钠溶液来侧量其体积；
(5)气体总体积是，二氧化碳的体积是Vml；
Ⅱ. (1) ①A装置用浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气，氯气中含有氯化氢气体。

② 根据还原剂的还原性大于还原产物的还原性验证Cl-和S2-的还原性强弱；

(2)根据气体受热体积膨胀及二氧化氮与水反应导致气体体积减小分析；

解析：Ⅰ. (1)装置A没有加热，这说明所用试剂是浓硫酸和亚硫酸钠，反应方程式是Na2SO3+H2SO4（浓）= Na2SO4+H2O+SO2↑。

(2)B装置制CO2，属于简易启普发生器，可以随时控制反应的发生和停止；(4)二氧化硫具有强的还原性，可以用强氧化性的高锰酸钾吸收；二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中的溶解度很小，可以用排饱和碳酸氢钠溶液来测量其体积，所以C、D中盛有的药品分别是①KMnO4溶液、 ④饱和NaHCO3溶液；(5)气体总体积是at1，二氧化碳的体积是Vml, 二氧化碳的体积分数是 ，二氧化硫的体积分数是=；

Ⅱ. (1) ①A装置用浓盐酸与二氧化锰加热制取氯气，氯气中含有氯化氢气体，HCl溶于水后能与碳酸氢钠粉末反应产生气泡，所以实验结论不合理。

②还原剂的还原性大于还原产物的还原性，根据反应验证 Cl-和S2-的还原性强弱，所以甲、乙、丙中盛放的试剂是甲浓盐酸、 乙是MnO2、 丙是硫化钠溶液。

(2)根据以上分析，先关闭止水夹ab，再打开止水夹c，使烧杯中的水进入试管丁的操作是：双手紧握（或微热）试管丁，试管中气体受热体积膨胀，气体逸出，NO2与水接触后发生反应，气体体积减小，则烧杯中的水进入试管丁。