Question

（17分）某同学受2Mg＋CO₂ 2MgO＋C的启发，用如图所示的装置进行Mg和SO₂的实验。

（1）选择制取SO₂的合适试剂：_____________。
①10%的H₂SO₄溶液 ②80%的H₂SO₄溶液   ③Na₂SO₃固体     ④CaSO₃固体
（2）写出装置B中发生的主要反应的化学方程式：____________
（3）有同学认为本实验应在镁下方垫一不锈钢片，理由是______________
（4）你认为该装置是否有不足之处？__________如果有，请列出两点：_________、________。
（5）对于反应后试管C中的成份某同学提出如下假设：
假设①全部是NaSO₃                             假设②全部是NaHSO₃
假设③_____________________               假设④_____________________
请补充完善假设。并将下表实验检验设计及结论补充完整。

实验操作	预期现象	结论
（1）取少许反应后试管C中的溶液加入足量的BaCl2溶液	无白色沉淀产生	证明假设_______是正确的
（2）若有白色沉淀产生再检测（1）的上层溶液的PH	若PH>7	证明__________正确
	若PH=7 若PH<7	证明__________正确 证明__________正确

Answer 1

（1）②③（1分）
（2）3Mg＋SO₂2MgO＋MgS    (2Mg＋2SO₂2MgO+S  Mg+SMgs) （2分）
（3）SiO₂是酸性氧化物 所以Mg与玻璃中的SiO₂能发生反应，故不能直接接触（2分）
（4）有（1分） 在A与B之间未连接一干燥装置；C装置未与大气相通
未放设计防倒吸装置（写两点即可）（2分）
（5）Na₂SO₃和NaHSO₃的混合物 （1分） NaSO₃和NaOH的混合物（1分）
假设①正确。（2分）
若 PH > 7 则溶液是Na₂SO₃和NaOH的混合物（1分）
PH < 7 则说明是NaHSO₃的Na₂SO₃的混合物（1分）
PH=7 则说明是Na₂SO₃（1分）

（1）实验室制取SO₂，常用亚硫酸钠固体和浓硫酸反应，所以答案选②③。
（2）根据2Mg＋CO₂ 2MgO＋C可知，镁和SO₂反应生成物应该是氧化镁和单质硫，由于在高温下镁还可以继续和硫反应生成硫化镁，所以方程式为3Mg＋SO₂2MgO＋MgS。
（3）由于玻璃中含有二氧化硅，而SiO₂是酸性氧化物因此Mg能与玻璃中的SiO₂能发生反应，所以不能直接接触。
（4）由于在高温下镁也能与水蒸气反应，而生成的SO₂没有干燥，所以应该在在A与B之间未连接一干燥装置；SO₂易溶于水，导管口直接插入氢氧化钠溶液中易造成倒吸。
（5）由于亚硫酸是二元酸，与氢氧化钠反应可以生成正盐，也可以生成酸式盐。所以根据题意两种。例外设应该是Na₂SO₃和NaHSO₃的混合物和NaSO₃和NaOH的混合物。亚硫酸钠能和氯化钡反应产生沉淀，所以如果没有产生沉淀，则没有亚硫酸钠。由于氢氧化钠是强碱，亚硫酸氢钠溶于水显酸性，所以可以通过测定上层清液的pH值来进一步鉴别。即若 PH > 7 则溶液是Na₂SO₃和NaOH的混合物；PH < 7 则说明是NaHSO₃的Na₂SO₃的混合物；PH=7 则说明是Na₂SO₃。