Question

某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、物质性质的探究等实验（图中夹持装置省略）．

请按要求填空：
（1）实验室制取SO₂气体时，可选择的合适试剂______（选填编号）．
a．10%的H₂SO₄溶液　 b．80%的H₂SO₄溶液　 c．Na₂SO₃固体　 d．CaSO₃固体
（2）相应的制取装置是______（填上图中装置下方编号）．
（3）实验室若用装置①来制取H₂S气体，可选择的固体反应物是______（选填编号）．
a．Na₂S固体　　　b．NaHS固体　　　 c．FeS固体　　　d．FeS₂固体
（4）如何检验装置①的气密性？简述其操作：______．
（5）若用装置③来证明SO₂具有氧化性，其实验中可能观察到的现象是______．
（6）实验室里可用浓硫酸和无水酒精反应制取乙烯，除了题中的仪器外，制取装置中还缺少的玻璃仪器是______．
（7）该化学兴趣小组为探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱，依次选择了装置①、②、④，其中装置②盛有的试剂是______，装置④盛有的试剂是______．

Answer 1

解：（1）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO₂气体，反应方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O；
a．10%的H₂SO₄溶液，SO₂是一种没有颜色而有刺激性气味的有毒气体，易溶于水，由于SO₂气体是易溶于水的气体，所以不能选择10%的H₂SO₄溶液，故a错误；
b．80%的H₂SO₄溶液，由于SO₂气体是易溶于水的气体，用浓硫酸可以降低二氧化硫在水中的溶解度，故b正确；
c．Na₂SO₃固体，Na₂SO₃固体易溶于水，保证反应均匀进行，故C正确；
d．CaSO₃固体，由于CaSO₃固体与硫酸反应生成的CaSO₄固体微溶，容易在CaSO₃固体表面形成一层薄膜阻止反应的进行，故d错误；
故答案为：bc；
（2）气体的制取装置的选择与反应物的状态、溶解性和反应的条件有关；实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO₂气体，反应方程式为：Na₂SO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+SO₂↑+H₂O，该制取所需装置为固体和液体反应不需加热制取气体，因Na₂SO₃固体易溶于水，选①无法控制反应的开始和停止和反应的速率，故选⑥，
故答案为：⑥；
（3）装置①的特点，固体与液体反应，不需要加热，且固体难溶于水，便于控制反应，a．Na₂S固体b．NaHS固体都是易溶于水的固体，故不正确，FeS₂颗粒虽难溶于水但与酸发生：FeS₂+H₂SO₄=H₂S₂+FeSO₄，H₂S₂类似于H₂O₂，易分解，发生H₂S₂=H₂S↑+S↓，显然不及用FeS固体与稀H₂SO₄反应制取H₂S气体副产物少，反应快，因此实验室用FeS固体和稀硫酸反应制取H₂S气体，FeS+H₂SO₄═FeSO₄+H₂S↑，用FeS固体与稀H₂SO₄反应制取H₂S气体，是固液常温型反应，所以c正确，
故答案为：c；
（4）装置①为简易的制取气体装置，对于该装置的气密性检查，主要是通过气体受热后体积膨胀、压强增大或压强增大看体积变化来进行检验．如夹紧止水夹，向长颈漏斗中加水至其液面高于试管中的液面，一段时间后，看液面高度差有无变化，说明变化装置漏气，反之不漏气，
故答案为：夹紧止水夹，向长颈漏斗中加水至其液面高于试管中的液面，一段时间后，液面高度差无变化，说明装置不漏气；
（5）证明SO₂具有氧化性，利用二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应，生成单质S和水，该反应为SO₂+2H₂S═3S↓+2H₂O，二氧化硫中+4价的S元素的化合价降低为产物中的0价，二氧化硫表现氧化性，实验现象为瓶壁上有淡黄色粉末为S和无色小液滴H₂O，
故答案为：瓶壁上有淡黄色粉末和无色小液滴；
（6）实验室制取乙烯的原理是CH₃CH₂OHCH₂=CH₂↑+H₂O，需酒精灯加热，需温度计测反应的温度，故答案为：酒精灯、温度计；
（7）探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱，依次选择了装置①、②、④，选择装置①乙酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，乙酸有挥发性，挥发出的乙酸也可以和苯酚钠溶液反应，生成苯酚；选择装置②盛有饱和NaHCO₃溶液，防止醋酸干扰实验，在气态未和苯酚反应前将其除去，除去醋酸且又不引进新的杂质气体；选择装置④盛有苯酚钠溶液，目的是使二氧化碳、水和苯酚钠反应生成苯酚和碳酸氢钠，现象是溶液出现浑浊，反应离子方程式为：C₆H₅O^-+CO₂+H₂O→C₆H₅OH+HCO₃^-，根据强酸制取弱酸的原则，酸性：乙酸＞碳酸＞苯酚，
故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；苯酚钠溶液．
分析：（1）根据SO₂气体易溶于水以及CaSO₄固体微溶等性质选择制取SO₂的合适试剂；
（2）根据二氧化硫的反应原理：使用固体+液体反应，不需加热选择装置；
（3）根据装置①的特点，固体与液体反应，不需要加热，且固体难溶于水，便于控制反应的特点解答；
（4）根据检查装置气密性的原理：通过气体发生器与附设的液体构成封闭体系，依据改变体系内压强时产生的现象（如气泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）来判断装置气密性的好坏分析解答；
（5）二氧化硫与硫化氢发生氧化还原反应生成单质S和液态水解答；
（6）乙醇在浓硫酸的作用下，加热到170℃时生成乙烯，据此分析所需仪器；
（7）探究乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱，依次选择了装置①、②、④，根据比较酸性强弱的原理和相关的装置①、②、④的作用进行解答．
点评：本题考查二氧化硫的性质、气体的制取装置的选择、乙酸、碳酸和苯酚的酸性强弱的探究，题目较为综合，明确各装置的作用及发生的化学反应是解答本题的关键，题目难度中等．