Question

19．二氧化硫是硫的重要化合物，在生产，生活中有广泛应用，探究二氧化硫的制取和性质都有非常重要的意义．
（1）工业上用黄铁矿（FeS，其中S元素为-1价）在高温下和氧气反应制备SO₂．
4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂．
该反应中被氧化的元素是Fe、S（填元素符号）．当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为11.2L；
（2）①实验室可用70%的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，如图可选用的发生装置是a（填写字母）；

②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有4.0%亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠19.8g（保留一位小数）．

Answer 1

分析 （1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂中，Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低；
（2）①实验室可用70%的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，为固体与液体反应不加热装置，能控制反应速度，利用分液漏斗控制液体的加入；
②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，根据关系式及二氧化硫的物质的量计算出需要亚硫酸钠的质量；设没有变质的亚硫酸钠为100g，根据变质的质量计算出变质后溶液中亚硫酸钠的质量分数，再计算出需要变质后的亚硫酸钠的质量．

解答 解：（1）4FeS₂+11O₂$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe₂O₃+8SO₂中，Fe、S元素的化合价升高，O元素的化合价降低，则该反应中被氧化的元素是Fe、S，该反应转移44e^-，该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为5.5mol×$\frac{8}{44}$×22.4L/mol=11.2L，
故答案为：Fe、S；11.2；
（2）①实验室可用70%的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，为固体与液体反应不加热装置，能控制反应速度，利用分液漏斗控制液体的加入，只有a符合，
故答案为：a；
②由硫守恒可得：Na₂SO₃～SO₂，因此需称取亚硫酸钠的质量为：m（Na₂SO₃）=126g•mol^-1×$\frac{3.36L}{22.4L/mol}$=18.9g；
设没有变质的亚硫酸钠为100g，则有4g亚硫酸钠被氧化成硫酸钠，4g亚硫酸氧化为硫酸钠后质量变为：4g×$\frac{142}{126}$=4.5g，则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为$\frac{100g-4g}{100g-4g+4.5g}$×100%=95.5%，
因此称取变质后样品的质量应为$\frac{18.9g}{95.5%}$=19.8g，
故答案为：19.8．

点评 本题考查氧化还原反应及计算，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重分析与应用能力的考查，题目难度不大．