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9.某同学设计如图装置,用过量浓硫酸与铜反应制取SO2,并探究SO2与Na2O2反应的产物.
 
Ⅰ.制取SO2
(1)写出烧瓶中生成SO2的化学方程式:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)写出实验现象:
①细铜丝表面:有气泡产生,细铜丝溶解
②实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并逐渐变为蓝色
(3)欲使反应停止,应进行的操作是:先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭酒精灯烧瓶中液体冷却后,可观察到的现象是:有白色固体生成,溶液变为无色
Ⅱ.探究SO2与Na2O2反应后的固体产物.
  (4)实验方案如下:取洗涤玻璃棉所得溶液,滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4,若白色沉淀全部溶解,则产物只有Na2SO3,若白色沉淀部分溶解,且产生刺激性气味的气体,则产物含有Na2SO4和Na2SO3
(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上的目的是:SO2与Na2O2充分接触若Na2O2未完全反应,对实验结果的影响是(用必要的文字和化学方程式表示)
III.装置改进
(6)老师指出该实验装置需做如下改进(只答出一种即可):在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗刚好接触溶液.

分析 Ⅰ.(2)铜与浓硫酸在加热条件小生成二氧化硫和硫酸铜;
(2)实验现象:铜丝溶解,表面有气泡生成,溶液逐渐变为蓝色;
(3)为防止溶液倒吸,故欲使反应停止,先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭热源;浓硫酸具有吸水性,烧瓶中液体冷却后,使硫酸铜结晶析出,硫酸铜为白色固体;
Ⅱ.(4)SO2与Na2O2反应的产物可能为硫酸钠、亚硫酸钠或者两者的混合物,用氯化钡与之反应,检验生成的沉淀能否溶于盐酸可得;
(5)玻璃棉可SO2与Na2O2混合充分;过氧化钠有氧化性,若Na2O2未完全反应,则可能氧化亚硫酸钠为硫酸钠,不能确定生成的是否有硫酸钠;
(6)实验装置需要添加防倒吸的装置.

解答 Ⅰ.(1)铜与浓硫酸在加热条件小生成二氧化硫和硫酸铜,反应为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
故答案为:Cu+2H2SO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O;
(2)①细铜丝与浓硫酸反应,故细铜丝表面有气泡产生,细铜丝溶解;
故答案为:有气泡产生,细铜丝溶解;
②生成硫酸铜,故实验过程中,烧瓶内液体始终保持澄清,并逐渐变为蓝色;
故答案为:逐渐变为蓝色;
(3)为防止溶液倒吸,故欲使反应停止,先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭酒精灯;浓硫酸具有吸水性,烧瓶中液体冷却后,溶液中水减少,使硫酸铜结晶析出,硫酸铜为白色固体,故现象为有白色固体生成,溶液变为无色;
故答案为:先抽拉粗铜丝使细铜丝与浓硫酸脱离接触,再熄灭酒精灯;有白色固体生成,溶液变为无色;
Ⅱ.(4)SO2与Na2O2反应的产物可能为硫酸钠、亚硫酸钠或者两者的混合物,氯化钡与其可生成硫酸钡、亚硫酸钡的沉淀,硫酸钡不溶于盐酸,亚硫酸钡溶于盐酸,则方法为:取洗涤玻璃棉所得溶液,滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4,若白色沉淀全部溶解,则产物只有Na2SO3,若白色沉淀部分溶解,且产生刺激性气味的气体,则产物含有Na2SO4和Na2SO3;
故答案为:滴加足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,再加入足量的稀盐酸,若白色沉淀不溶解,则产物只有Na2SO4,若白色沉淀全部溶解,则产物只有Na2SO3,若白色沉淀部分溶解,且产生刺激性气味的气体,则产物含有Na2SO4和Na2SO3;
(5)把Na2O2粉末散附在玻璃棉上可SO2与Na2O2充分接触;若Na2O2未完全反应,则可能氧化Na2SO3为Na2SO4:Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH,不能确定生成的是否有Na2SO4;
故答案为:SO2与Na2O2充分接触;不能确定生成的是否有Na2SO4,Na2SO3+Na2O2+H2O=Na2SO4+2NaOH;
(6)该装置容易倒吸,故应在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗刚好接触溶液;
故答案为:在烧杯与硬质玻璃管之间加安全瓶或烧杯中导管接倒置的漏斗,且漏斗刚好接触溶液.

点评 本题考查了化学实验方案的设计,涉及二氧化硫的性质、实验方案的设计、氧化还原反应等知识,题目难度中等,注意掌握常见元素单质及其化合物性质,明确物质性质实验方案的设计原则,试题有利于培养学生的分析、理解能力及化学实验能力.

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沸点/℃132173----
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