Question

【題目】二氧化硫（SO2）是一種在空間地理、環(huán)境科學、地質勘探等領域受到廣泛研究的一種氣體。

Ⅰ.某研究小組設計了一套制備及檢驗 SO2 部分性質的裝置，如圖 1 所示。

（1）儀器 A 的名稱______________，導管 b 的作用______________。

（2）裝置乙的作用是為了觀察生成 SO2的速率，則裝置乙中加入的試劑是______________。

（3）①實驗前有同學提出質疑：該裝置沒有排空氣，而空氣中的 O2 氧化性強于 SO2，因此 裝置丁中即使有渾濁現(xiàn)象也不能說明是 SO2 導致的。請你寫出 O2 與 Na2S 溶液反應的化學 反應方程式______________。

②為進一步檢驗裝置丁產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象的原因，進行新的實驗探究。實驗操作及現(xiàn)象見表。

序號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
1	向 10ml 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 O2	15min 后，溶液才出現(xiàn)渾濁
2	向 10ml 1mol·L-1 的 Na2S 溶液中通 SO2	溶液立即出現(xiàn)黃色渾濁

由實驗現(xiàn)象可知：該實驗條件下 Na2S 溶液出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象是 SO2 導致的。你認為上表實驗 1 反應較慢的原因可能是______________。

Ⅱ.鐵礦石中硫元素的測定可以使用燃燒碘量法，其原理是在高溫下將樣品中的硫元素轉化 為 SO2 ， 以 淀 粉 和 碘 化 鉀 的 酸 性 混 合 溶 液 為 SO2 吸 收 液 ， 在 SO2 吸 收 的 同 時 用 0.0010mol·L-1KIO3 標準溶液進行滴定，檢測裝置如圖 2 所示：

[查閱資料] ①實驗進行 5min，樣品中的 S 元素都可轉化為 SO2

②2IO3－＋5SO2＋4H2O=8H＋＋5SO42－＋I2

③I2＋SO2＋2H2=2I－＋SO42－＋4H＋

④IO3－＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O

（4）工業(yè)設定的滴定終點現(xiàn)象是______________。

（5）實驗一：空白試驗，不放樣品進行實驗，5min 后測得消耗標準液體積為 V1mL

實驗二：加入 1g 樣品再進行實驗，5min 后測得消耗標準液體積為 V2mL

比較數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn) V1 遠遠小于 V2，可忽略不計 V1。 測得 V2 的體積如表

序號	1	2	3
KIO3 標準溶液體積/mL	10.02	9.98	10.00

該份鐵礦石樣品中硫元素的質量百分含量為______________。

Answer 1

【答案】蒸餾燒瓶 平衡分液漏斗與蒸餾燒瓶的壓強，使液體順利流下或平衡壓強使液體順利流下 飽和亞硫酸氫鈉溶液 O2+2H2O+2Na2S==4NaOH+2S ↓ 氧氣在水中的溶解度比二氧化硫小 吸收液出現(xiàn)穩(wěn)定的藍色 0.096%

【解析】

根據(jù)實驗原理及實驗裝置分析解答；根據(jù)物質性質及氧化還原反應原理分析書寫化學方程式；根據(jù)滴定原理分析解答。

（1）根據(jù)圖中儀器構造及作用分析，儀器A為蒸餾燒瓶；導管b是為了平衡氣壓，有利于液體流出；故答案為：蒸餾燒瓶；平衡氣壓，有利于液體流出；

（2）裝置B的作用之一是觀察SO2的生成速率，其中的液體最好是既能觀察氣體產(chǎn)生的速率，也不反應消耗氣體，SO2與飽和NaHSO3溶液不反應，也不能溶解，可以選擇使用；故答案為：飽和NaHSO3溶液；

（3）①氧氣與Na2S反應生成硫單質和氫氧化鈉，化學反應方程式為：Na2S+O2=S↓+2NaOH；故答案為：Na2S+O2=S↓+2NaOH；

②氧氣在水中的溶解度比二氧化硫小，導致上表實驗1反應較慢，故答案為：氧氣在水中的溶解度比二氧化硫�。�

（4）可知滴定終點時生成了I2，故滴定終點現(xiàn)象為：溶液由無色變?yōu)樗{色，且半分鐘溶液不變色。故答案為：溶液由無色變?yōu)樗{色，且半分鐘溶液不變色；

（5）V(KIO3)=，根據(jù)滴定原理及反應中得失電子守恒分析，n(S)=n(SO2)=3 n(KIO3)= 3×0.0010mol·L-1×0.01L=3×10-5mol，則該份鐵礦石樣品中硫元素的質量百分含量為，故答案為：0.096%。