- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
Ⅰ、硬质玻璃管常作为气体和固体反应的场所,如图(其他装置省略,必要时可加热)。
下列实验描述不正确的是
Ⅱ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,
a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:
正确答案
Ⅰ、C Ⅱ
试题分析:C、在空气流作用下,加热氯化铁晶体得到纯净的氢氧化铁,考虑Fe3+水解。
(1)a:品红溶液;SO2与品红反应生成无色不稳定物质,遇热分解又生成SO2和品红;
b:含酚酞的NaOH溶液,遇SO2反应,红色退去。
c:碘与淀粉的混合溶液;还原2的性质。
(20分)现有某铁碳合金,某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数,并探究浓硫酸的某些性质,设计了下图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略),请你参与此项活动并回答相应问题(由实验装置引起的实验误差忽略不计)。
I. 探究浓硫酸的某些性质
(1)按图示的连接装置,检查装置的气密性,称量E的质量;
(2)将m g铁碳合金样品放入A中,再加入适量的浓硫酸;
(3)点燃酒精灯一段时间后,A、B中可观察到明显的现象:
写出A中发生反应的化学方程式___________________________________________(任写一个); B中的现象是________________________________________,由此可得到浓硫酸具有____________性;C中足量的酸性KMnO4溶液所起的作用是________________________;
D中盛放的试剂是_______________。
(4)随着反应的进行,A中还可能发生某些离子反应。写出相应的离子方程式:
___________________________________(任写一个)。
Ⅱ.测定铁的质量分数
(5)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重b g,则铁碳合金中铁的质量分数为:___________________________________________(写表达式);
某同学认为:依据此实验测得的数据,计算合金中铁的质量分数可能会偏低,你认为可能的原因是_____________________________________________________________________;
(6)经过大家的讨论,决定采用下列装置和其他常用实验仪器测定某些数据即可,为了快速和准确地计算出铁的质量分数,最简便的实验操作是___________(填写代号)。
①用排水法测定H2的体积
②反应结束后,过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
③ 测定反应前后装置和药品的总质量
正确答案
⑶2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O(或C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O)(2分); 品红溶液逐渐褪色(2分); 强氧化(2分); 除去CO2中混有的SO2(2分);浓硫酸(2分);
⑷2Fe3++Fe=3Fe2+(或Fe+2H+=Fe2++H2↑,SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+)(2分);
⑸(或
(3分)); 空气中CO2、H2O进入E管使b增大(2分)
⑹③(3分)
试题分析:(3)浓硫酸具有强氧化性,能和铁或碳在加热的条件下反应,反应的化学方程式是2Fe+6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3+3SO2↑+6H2O、C+2H2SO4(浓)
CO2↑+2SO2↑+2H2O。SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以B中的实验现象是品红溶液逐渐褪色,这说明浓硫酸被还原生成了SO2,因此说明浓硫酸具有强氧化性。由于SO2也是一种酸性氧化物,能干扰CO2的检验,所以酸性高锰酸钾溶液的作用是除去CO2中混有的SO2。由于碱石灰也能吸收水蒸气,所以D装置的作用是干燥CO2气体,所以盛放的试剂是浓硫酸。
(4)由于随着反应的进行,稀硫酸的浓度会逐渐降低,所以有可能生成氢气。另外如果铁过量,则氯化铁还可能氧化剩余的单质铁,同时也可能氧化生成的SO2气体,因此可能的离子方程式是2Fe3++Fe=3Fe2+(或Fe+2H+=Fe2++H2↑,SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+)。
(5)E装置增加的质量就是CO2的质量,所以根据碳原子守恒可知,碳的质量是,则则铁碳合金中铁的质量分数
。由于空气中含有水蒸气和CO2,也会加入E装置中,导致b偏大,所以测定结果偏低。
(6)由于气体的体积测量往往受温度和压强的影响,不易测量,①不正确,②态复杂。在反应中碳和稀硫酸不反应,只有铁和稀硫酸反应生成氢气和硫酸亚铁,所以可以根据质量守恒定律,常用实验③。
点评:化学是一门以实验为基础的学科,所以有化学实验即科学探究之说法。这些探究性和制备性实验的试题,综合性强,理论和实践的联系紧密,有的还提供一些新的信息,这就要求学生必须认真、细致的审题,联系所学过的知识和技能,进行知识的类比、迁移、重组,全面细致的思考才能得出正确的结论。探究性实验的一般思路是:1.准确地把握实验目的;2.利用已学知识,分析如何实现这个目的--实验原理;3.结合实验材料,初步确定设计对策--实验方案。
(17分)I.为探究SO2的性质,需要标准状况下11.2 LSO2气体。化学小组同学依据化学方程式Zn+ 2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O计算后,取32.5g锌粒与质量分数为98%的浓硫酸(密度) 60mL充分反应,锌全部溶解,对于制得的气体,有同学认为可能混有杂质。
(1)化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是 (填分子式)。产生这种结果的主要原因是 (用化学方程式和必要的文字加以说明)
(2)为证实相关分析,化学小组的同学设计了实验,组装了如下装置,对所制取的气体进行探究。
①置B中加入的试剂 ,装置C中品红溶液的作用是 。
②装置D加入的试剂 ,装置F加入的试剂 。
③可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有某杂质气体的实验现象是 。
④U型管G加入的试剂 ,作用为 .
II.工业上可采用电化学法利用H2S废气制取氢气,该法制氢过程的示意图所示,回答下列问题:
(1)产生反应池中发生反应的化学方程式为 。
(2)反应后的溶液进入电解池,电解时阳极反应式为 。
(3)若电解池中生成5. 6 L H2(标准状况),则理论上在反应池中可生成S沉淀的物质的量为___________ mol。
正确答案
I.(1)H2(1分);随着反应的进行,硫酸浓度降低,致使锌与稀硫酸反应生成H2,
Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑(2分)
(2)①NaOH溶液(或KMnO4,其它合理答案也给分,1分)
证明SO2已被完全除尽。(1分)
②浓硫酸(1分) 无水硫酸铜(1分)
③装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色(2分)
④碱石灰(1分)防止空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体的检验(1分)
II. (1)H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl(2分)
(2)2Fe2+ — 2e- 2Fe3+ (2分)
(3)0.25(2分)
试题分析:I.(1)Zn的物质的量为0.5mol,浓硫酸中含H2SO4为1.84g/mL×60mL×98%÷98g/mol="1.1mol," 随着反应的进行,硫酸浓度降低,当硫酸变为稀硫酸时,发生反应:Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑,所以化学小组所制得的气体中混有的主要杂质气体可能是H2。
(2)①为了防止SO2对H2检验的干扰,装置B中应加入吸收SO2的试剂,NaOH溶液或KMnO4溶液等;装置C中品红溶液的作用是证明SO2已被完全除尽。
②H2还原CuO生成H2O,为了避免原气体中水分的干扰,装置D加入的试剂为浓硫酸;F的作用是检验气体与CuO反应生成了H2O,所以加入的试剂为无水硫酸铜。
③H2还原CuO的实验现象是:装置E中玻璃管中黑色CuO粉末变红色,干燥管F中无水硫酸铜变蓝色。
④为防止外界空气中H2O进入干燥管而影响杂质气体氢气的检验,装置G中应加入碱石灰。
II. (1)根据示意图,反应池加入的FeCl3与H2S为反应物,生成了S,发生了氧化还原反应,所以化学方程式为:H2S + 2FeCl3 = 2FeCl2 + S↓ + 2HCl
(2)反应后的溶液FeCl2和HCl进入溶液,生成H2的电极为阴极,所以阳极上失去电子的离子为Fe2+,所以阳极反应式为:2Fe2+ — 2e- 2Fe3+
(3)根据电解池中电子守恒和反应池的化学方程式可得关系式:S ~ 2Fe2+ ~ H2,所以n(S)=n(H2)=5.6L÷22.4L/mol=0.25mol。
兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如图所示:
(1)SO2气体还原Fe3+的产物是________(填离子符号),参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比是________。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体与浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热浓H2SO4
(3)装置C的作用是________________________________________________。
(4)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥,在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。
A.蒸发皿 B.石棉网 C.漏斗 D .烧杯
E.玻璃棒 F.坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是________,原因是________________________________
(6)能表明I-还原性弱于SO2的现象是________________________________
正确答案
(1)Fe2+和SO42— 1∶2 (2)BD (3)吸收多余的SO2,防止污染空气 (4)BF (5)方案① SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 (6)B中溶液蓝色变淡甚至消失
(1)SO2+2Fe3++2H2O=SO42—+2Fe2++4H+
(2)实验室制SO2:
Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O或Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;HNO3能氧化SO2,固体硫在纯氧中燃烧生成的SO2中混有O2。
(3)SO2有毒,须用碱液吸收。
(4)蒸发用到的仪器为:蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台;过滤用到的仪器为:铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯。
制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠(摩尔比2︰1)的混合溶液。在反应过程中,先生成黄色的固体,其量先逐渐增多,然后又逐渐减少,溶液的pH值降到7左右时,溶液近于无色,反应已经完成。如果继续通入二氧化硫,溶液的pH值降到5,又会有固体物质出现。
写出和以上现象有关的各个配平的化学方程式。
正确答案
生成黄色的固体和固态物质逐渐增多是因为SO2+Na2S+H2O=Na2SO3十H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O
固态物质减少是因为S+SO32-=S2O32-
pH在5左右又产生固态物质是因为S2O32-+SO2+H2O=2HSO3-+S↓。
制备硫代硫酸钠的总反应式:2Na2S+4SO2+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2,
生成固体为S,固体增多是S的量增加,固体减少是S单质和Na2SO3反应生成硫代硫酸钠。pH在5左右又产生固态物质是因为SO2过量使溶液显酸性,S2O32-在酸性条件下反应生成S。S2O32-+2H+=SO2+S+H2O
生成黄色的固体和固态物质逐渐增多是因为SO2+Na2S+H2O=Na2SO3十H2S,2H2S+SO2=3S↓+2H2O
固态物质减少是因为S+SO32-=S2O32-
pH在5左右又产生固态物质是因为S2O32-+SO2+H2O=2HSO3-+S↓。
制备硫代硫酸钠的总反应式:2Na2S+4SO2+Na2CO3=3Na2S2O3+CO2,
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现:将一定量的生铁与浓硫酸加热时,观察到固体完全溶解,并产生大量气体。实验室现有下列试剂: 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ.所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
Ⅱ.所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
【问题讨论】
(1)有同学提出:若另外选用KSCN溶液,则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究,试问是否可行,并说明原因: 。
(2)有同学提出:试管中气体可能是H2和Q气体,为此重新设计了实验装置如下图(图中夹持仪器省略)。
①Q产生的原因是 (用化学方程式表示)。
②为确认Q的存在,则M中盛放的试剂为 ,并将装置M添加于 (选填序号)。
a.A之前 b.A-B间 c.B-C间 d.C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。
正确答案
SO2
【实验探究】
步骤①溶液紫红色褪去;含有Fe2+
步骤②另取少量所得溶液,滴加KI和淀粉溶液;溶液变为蓝色(或者另取少量溶液,滴加数滴KSCN溶液,溶液变成血红色。)
猜想Ⅱ甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体
【问题讨论】
(1)不正确(1分);若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+
(2)①C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
②澄清石灰水;c ③确认是否有H2
试题分析:【提出猜想】浓硫酸和铁在加热条件下反应生成二氧化硫,所以所得气体中肯定含有SO2,答案为:SO2;
【实验探究】验证猜想Ⅰ:所得溶液中的金属离子可能含有Fe2+和Fe3+中的一种或两种;
酸性高锰酸钾溶液显紫红色,有强氧化性,二价铁离子有还原性,酸性高锰酸钾能被二价铁离子还原而使紫红色褪去,如果步骤①溶液紫红色褪去,说明含有二价铁离子,否则没有;碘化钾有还原性,三价铁离子有氧化性,碘离子能被三价铁离子氧化生成单质碘,碘遇淀粉变蓝色,所以步骤②另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液,如果溶液变为蓝色,说明含有三价铁离子,否则没有;答案为:溶液紫红色褪去;含有Fe2+;另取少量所得溶液,滴加KI溶液和淀粉溶液;溶液变为蓝色;
猜想Ⅱ:所得气体中肯定含有SO2气体;
二氧化硫有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,但氢气不易溶于水,所以如果甲中KMnO4溶液褪色,说明含有二氧化硫;乙中KMnO4溶液颜色不变,说明二氧化硫完全被吸收,如果试管中收集气体,只能是氢气,答案为:甲中KMnO4溶液褪色,乙中KMnO4溶液颜色不变,试管中收集到气体;
【问题讨论】
(1)氯水具有氧化性,二价铁离子有还原性,氯水能将二价铁离子氧化生成三价铁离子,KSCN只能检验三价铁离子不能检验二价铁离子,所以若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+,所以该观点不正确,答案为:不正确,若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+;
(2)①在加热时,生铁中不仅铁和浓硫酸反应,碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水,反应方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;②Q为二氧化碳,二氧化碳和二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊,选择a或b受二氧化硫的影响无法判断二氧化碳的存在,选d时二氧化碳被碱石灰吸收,答案为:澄清的石灰水,C;③根据氢气的性质分析,氢气具有还原性,能还原黑色的氧化铜而生成水,水能使白色的无水硫酸铜变蓝。答案为:确认是否有H2。
(12分)为验证木炭可被浓硫酸氧化成二氧化碳,选用下图中的仪器(含所盛物质)组装成套实验装置,回答下列问题。(KMnO4能吸收SO2)
(1)在实验进行中,按气流方向从左到右的顺序,导管口的三处连接应该
是 接 , 接 , 接 。
(2)试管B,C中各有什么现象,才能表示已检验出二氧化碳?
B中 ,C中 。
(3)试管D中能否用饱和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液?
说明理由:
(4)试管E的作用是
(5)写出A中反应的化学方程式:
正确答案
(1)①接⑥,⑤接④,③接②;(2分)
(2)品红不褪色(2分) 澄石灰水变浑浊(2分)
(3)不能,(1分)若用NaHCO3饱和溶液, NaHCO3会发生反应:2NaHCO3+SO2==Na2SO3+H2O+CO2↑,生成CO2,因此无法确认木炭是否被氧化生成CO2(2分) (4)防倒吸(或为安全瓶装置)(1分)
(5)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O(2分)
(1)由于SO2也能使澄清的石灰水变混浊,所以首先除去SO2,所以连接顺序是①接⑥,⑤接④,③接②。
(2)C是检验SO2是否被完全除尽的,因此当C中品红不褪色,而B中澄石灰水变浑浊,才能说明反应中产生了CO2。
(3)由于SO2能和碳酸氢钠反应产生CO2,方程式为2NaHCO3+SO2==Na2SO3+H2O+CO2↑,因此无法确认木炭是否被氧化。所以不能用碳酸氢钠来代替顺序高锰酸钾溶液。
(4)CO2在石灰水反应时,溶液有可能倒流,所以E的作用是防倒吸(或为安全瓶装置)。
(5)方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
某课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸反应情况,用下图所示装置进行实验。已知:①SO2难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液;②SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使之褪色(化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4)。
回答下列问题(注:E为止水夹,F为旋塞):
(1)检查A装置的气密性的方法 。
(2)装置A中反应的化学方程式为 。
(3)装置D中试管口放置的棉花应蘸有NaOH溶液,
其作用是 。
(4)装置B具有贮存气体的作用。当D处有明显的现象后,关闭旋塞F并移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中的现象是 ,B中应放置的液体是(填字母) 。
(5)该小组学生做了如下实验:取一定质量的铜片和一定体积18.4 mol·L-1的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中没有铜片剩余。往反应后的溶液中加入足量的BaCl2溶液,获得沉淀3.495 g;产生的气体恰好使200ml 0.01mol·L-1的酸性高锰酸钾溶液褪色,则实验中取用的硫酸的物质的量为 。
正确答案
(1)夹紧水夹E,关闭分液漏斗旋塞,往分液漏斗中加水,打开分液漏斗旋塞,若漏斗中水滴入部分后便停止,证明气密性好。若水一直滴入,则气密性不好。
(2)H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O
(3)吸收尾气中SO2,防止污染;
(4)瓶中液面下降,漏斗中液面上升; B
(5)0.02mol;
试题分析:(1)检查A装置的气密性的方法是夹紧水夹E,关闭分液漏斗旋塞,往分液漏斗中加水,打开分液漏斗旋塞,若漏斗中水滴入部分后便停止,证明气密性好。若水一直滴入,则气密性不好。(2)在装置A浓 与Cu发生反应,化学方程式为H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O. (3)SO2是大气污染物,如不处理,容易导致大气污染。所以在装置D中试管口放置的棉花应蘸有NaOH溶液,其作用是吸收尾气中SO2,防止污染;(4)装置B具有贮存气体的作用。当D处有明显的现象后,关闭旋塞F并移去酒精灯,由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中的现象是瓶中液面下降,漏斗中液面上升至一定的高度。由于SO2难溶于饱和亚硫酸氢钠溶液; SO2能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应使之褪色,而且容易溶解在水中。所以B中应放置的液体是饱和NaHSO3溶液。选项为B。根据S守恒可得n(H2SO4)=n(SO42-)+n(SO2)。n(SO42-)=3.495 g÷233g/mol=0.015mol;根据方程式5SO2+ 2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4可得n(SO2)= 5/2×n(KMnO4)= 5/2×0.2L×0.01mol/L=0.005mol.所以n(H2SO4)=0.02mol。
(14分)某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________。
(2)实验过程中,装置B中产生的现象是________________________,这个现象说明SO2具有的性质是________________。
(3)装置C中Na2S溶液在空气中不易保存,时间长了会变浑浊,原因是(用离子方程式表示) __________________________________。
(4)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象__________________________________。
(5)如果把分液漏斗中的中的浓H2SO4换作浓HNO3,对此实验是否有影响
________(填“是”或“否” ),请说明你的理由_____________________________
(6)工业上用黄铜矿( CuFeS2)冶炼铜,副产品中也有SO2 ,冶炼铜的反应为
若CuFeS2中 Fe 的化合价为+2 ,反应中被还原的元素是 (填元素符号)。当生成0.8 mol铜时,此反应转移的电子数目是___________________。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶(1分) (2) 溶液颜色由紫色逐渐退去 还原性(每空1分,计2分)
(3) 2S2-+O2+2 H2O ===2 S↓+4 OH-(2分)
(4)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色(2分)
(5)是(1分)浓HNO3可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,而得不到SO2气体(2分)
(6) Cu 、O(2分)(只写一个不得分) 10NA或6.02×1024(2分)
(1)根据仪器的构造可判断,该仪器是蒸馏烧瓶。
(2)A中产生SO2,由于SO2具有还原性,而酸性高锰酸钾溶液具有氧化性,所以B中溶液颜色由紫色逐渐退去。
(3)硫化钠中硫元素的化合价是最低价-2价,具有还原性,极易被氧化,生成单质硫,方程式为2S2-+O2+2 H2O ===2 S↓+4 OH-。
(4)SO2的漂白性原理是和有色物质结合,生成不稳定的无色物质。在加热的条件下,又能恢复原来的颜色,据此可以检验。即品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色。
(5)由于浓硝酸具有强氧化性,浓HNO3可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠,而得不到SO2气体,因此对实验造成影响。
(6)CuFeS2中 Fe 的化合价为+2 ,则Cu的化合价是+2价,S的化合价是-2价。在生成物中Cu的化合价是0价,得到电子,被还原。同时氧气也是氧化剂,氧元素被还原;当生成0.8 mol铜时,被还原的铜是0.8mol,氧气是2.1mol,所以转移电子是0.8mol×2+2.1mol×4=10mol,即转移电子的个数是10NA或6.02×1024。
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体,有剧毒,存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料:①H2S可溶于水约1∶2,其水溶液为二元弱酸。
②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③H2S在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色。
(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验,如下图所示。A中是CuSO4溶液,B中放有湿润的蓝色石蕊试纸,C中是FeCl3溶液。
回答下列问题:
①A中有黑色沉淀(CuS)产生,A中发生反应的化学方程式为___________________。
②B中的现象是__________________。
③C中只有浅黄色沉淀产生,且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为______________。
④D中盛放的试剂可以是________(填字母序号)。
a.水 b.盐酸
c.NaCl溶液 d.NaOH溶液
(2)为进一步探究-2价硫的化合物与+4价硫的化合物反应条件,小明同学又设计了下列实验。
已知:电离平衡常数:
H2S Kal=1.3×10-7,Ka2=7.1×10-15
H2SO3 Ka1=1.7×10-2,Ka2=5.6×10-8
①根据上述实验,可以得出结论:在__________条件下,+4价硫化合物可以氧化-2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量,下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是________(填字母序号)。
(3)文献记载,常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管,请设计简单实验,通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应______。
正确答案
(1)①H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4②蓝色石蕊试纸变红
③H2S+2Fe3+=S↓+2H++2Fe2+ ④d
(2)①酸性(或酸性较强)②C
(3)将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等),除去未反应的H2S后,点燃,若观察到火焰呈淡蓝色,说明有H2生成,从而证明H2S与Ag发生了置换反应(或做爆鸣实验,其它合理答案均可)
(1)根据装置图,实验流程为
FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑
H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4
H2SH++HS-,显酸性,能使蓝色石蕊试纸变红。
2Fe3++H2S=S↓+2H++2Fe2+
D装置用于尾气处理,应选用NaOH溶液。
(2)①SO32—和S2-需在酸性条件下才能发生反应生成S。
②SO2+2H2S=3S↓+2H2O
SO2+H2OH2SO3
H2SO3的酸性大于H2S,所以pH由小到大(接近7)再到小,且小于原氢硫酸的pH值,C项正确。
(3)H2S+2Ag=Ag2S+H2,应设计实验验证是否有H2生成。
扫码查看完整答案与解析