- 二氧化硫的制取
- 共1464题
分析下图装置，回答问题：
(1)装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式为 ，
(2)装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式为 ，
(3)在装置D的U形管中有无色晶体生成，此晶体的化学式是 ，
(4)装置E中NaOH的作用是 ，反应的离子方程式为 ；
(5)B装置的作用很多，除了可以混匀气体外，
还可以：____________________; __________________________________。
正确答案
（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2，（2）2SO2+O2==2SO3，
（3）吸收尾气，SO2+2OH-=SO32-+2H2O;
（4）与圆底烧杯相接导管的气泡速度与直玻管中气泡速度之比为2：1（SO2与O2的气泡之比为2:1）；干燥气体
试题分析：该实验装置图为在A产生了二氧化硫，气体在B中被干燥，然后二氧化硫和氧气在五氧化二钒催化加热下生成了三氧化硫，三氧化硫的凝固点很低，在D中被凝结，E为除去还没有反应的二氧化硫，所以(1)装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2，(2)装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式为:2SO2+O2==2SO3，(3)在装置D的U形管中有无色晶体生成，此晶体的化学式是SO3;(4)装置E中NaOH的作用是吸收尾气，其反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+2H2O；(5)B装置的作用很多，可以用来混合气体，也可以与圆底烧杯相接导管的气泡速度与直玻管中气泡速度之比为2：1（SO2与O2的气泡之比为2:1）；干燥气体。
点评：本题考查了三氧化硫的制备实验，解答该题的关键是要分析该题的各个小装置作用，本题有利于培养学生分析实验的能力，该题难度适中。
（14分）某研究性学习小组为研究Cu与浓H2SO4的反应，设计如下实验探究方案（装置中的固定仪器和酒精灯均未画出）。
实验选用铜片、98.3%的H2SO4、品红溶液、澄清石灰水、CCl4、NaOH溶液等药品，铜片一端没入浓H2SO4中，另一端露置在液面上方。
回答下列问题。
（1）Cu与浓H2SO4的反应的化学方程式为____________________。
（2）D、E两容器中CCl4的作用是____________________。
（3）加热过程中，观察到A容器中出现大量白色烟雾，随着反应的进行，A容器下有白色沉淀生成，你认为该沉淀物是_________，分析可能的原因是________________________________________。
（4）对A容器中的浓H2SO4和铜片进行加热，很快发现C容器中品红溶液褪色，但始终未见D试管中澄清石灰水出现浑浊或沉淀。你的猜想是_________________________________________，设计实验验证你的猜想_______________________________________。
（5）实验结束后，为了减少环境污染，排除各装置中的SO2，可采取的操作是________________________________________________________。
正确答案
（1） Cu+2H2SO4（浓）
（3）CuSO4（2分），浓硫酸中含水少，生成的硫酸铜较多，浓硫酸的吸水作用（2分）
（4）由于SO2溶解度较大，澄清石灰水中Ca（OH）2含量低，生成了Ca（HSO3）2溶液的缘故（2分）；取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（2分）（或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法）
（5）打开A容器上的弹簧夹，向里通入空气，将装置中的SO2赶到E中，最后再在B中加入NaOH溶液盖上塞子，振荡即可（2分）（注：直接在A中加NaOH溶液不给分）
（1）浓硫酸具有强氧化性，和铜的反应的方程式是Cu+2H2SO4（浓）
（2）由于SO2易溶于水，如果直接通入SO2，容易引起倒吸。而SO2不溶于四氯化碳，且四氯化碳不溶于水，密度大于水，所以四氯化碳的作用就是防止倒吸。
（3）由于浓硫酸中含有的溶剂水很少，而生成的硫酸铜较多，且浓硫酸具有吸水性，所以会有硫酸铜晶体析出。
（4）由于SO2溶解度较大，澄清石灰水中Ca（OH）2含量低，因此SO2是过量的，所以不能生成硫酸钙沉淀，而是生成了可溶性的Ca（HSO3）2，因此溶于不变混浊。由于Ca（HSO3）2能和强碱反应生成沉淀，据此可以鉴别。或者利用Ca（HSO3）2和盐酸反应生成SO2来检验。即取样后，向其中加入氢氧化钠溶液，观察是否有沉淀生成（或者加热、加盐酸检验SO2气体等方法）。
（5）由于装置中会残留没有挥发出的SO2，所以正确的做法是打开A容器上的弹簧夹，向里通入空气，将装置中的SO2赶到E中，最后再在B中加入NaOH溶液盖上塞子，振荡即可。
二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。 （1）T业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2：4FeS2＋11O2
（2）实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3。熔点为16.8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO2的影响）。
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是______。
②当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是______。
③实验结束后，若装置D增加的质量为mg，装置E中产生白色沉淀的质量为ng，则此条件下二氧化硫的转化率是______（用含字母的代数式表示，不用化简）。
（3）某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质，设计如下图实验装置。
B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为_______；
C中反应的离子方程式为______ ；D中的实验现象为______ ；E装置的作用是______。
正确答案
（1）S、Fe 11.2
（2）①打分液漏斗上的活塞，旋开分液漏斗的旋塞，缓慢滴加。②使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收。③
（3）品红溶液 SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 试管中有淡黄色沉淀生成。 吸收尾气，防止倒吸。
试题分析：在反应4FeS2＋11O2
(12分)
Ⅰ．(3分)化学反应经常伴随着颜色变化，下列有关反应显示的颜色正确的有
①氢氧化亚铁在空气中最终变为灰绿色； ②淀粉溶液遇碘化钾变为蓝色；
③向硫酸铁溶液中加入KSCN变为红色 ④品红溶液通入过量氯气后褪色
⑤无水硫酸铜吸收水蒸气变成浅绿色； ⑥新制氯水久置后变为无色；
Ⅱ．(9分)某化学实验小组同学为了证明、比较SO2和氯水的漂白性，设计了如下图所示的实验装置。
(1) 实验室常选用制CO2的发生装置制SO2；实验室在用MnO2跟浓盐酸反应制备Cl2时，应选用上图A、E两发生装置中 装置(填装置序号)制Cl2。在制Cl2的反应中MnO2表现出的性质是 。
(2) 反应开始后，发现B、D两个试管中的品红溶液都褪去，停止通气后，给B、D两个
试管加热，两个试管中的现象分别为B： ，D： 。
(3) 装置C的作用是 。
(4) 甲乙两同学分别利用下图所示装置探究两种气体按不同比例混合后的漂白性。试分析：
①在气体进入品红溶液之前，先将SO2和Cl2通过盛有浓硫酸装置的目的是： 。
②甲同学在实验过程中发现：通气一段时间后，品红溶液几乎不褪色，其原因是： ，并写出其相应的离子方程式： 。
③乙同学在实验过程中发现：通气一段时间后，品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅，其原因是： 。
正确答案
略
(13分）硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中，便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为：
(1) 在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用，其目的是_______。
(2) 用该方法获得的Naj2O3^H2O晶体中常混有一定量的杂质。某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究（不考虑副反应和杂质所带的结晶水）。
【提出假设】
假设1 ：晶体中只含>fe2C03杂质
假设2:晶体中只含Na2S杂质
假设3: ____________________________
【查阅资料】
②NhS2O3在中性、碱性溶液中较稳定，而在酸性溶液中能迅速反应：
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中，未见黑色沉淀，据此认为假设2不成立。你认为其结论是否合理？_______ (填“合理”、“不合理”）并说明理由：____________________________
【设计方案进行实验】
基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论（仪器自选)。
限选实验试剂：
(3) 已知：
正确答案
（1）赶走水中的溶解氧（或空气） （2分）
（2）晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质（2分）
不合理；（1分） Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应，可能无H2S逸出。（2分）
（其他合理答案均给分）
（3）晶体中含有杂质（如Na2S等）在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水（2分）（其他合理答案均给分）
晶体的主体Na2S2O3·5H2O与稀H2SO4反应生成的SO2对H2S和CO2的检验都有干扰，在检验时应充分考虑；考虑到晶体中含有的杂质（Na2S）在滴定时参与反应，是解答第（3）小题的关键。
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