- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
某研究性学习小组按下图所示装置进行探究实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)实验过程中,装置B发生的现象是 ,发生反应的离子方程式为 。
(3)装置C中发生的现象是 ,这说明SO2具有的性质是 。
(4)装置D的目的是探究SO2与品红作用的稳定性,请写出实验操作及现象
。
(5)试设计实验验证装置B溶液是否含有SO42- 。
(6)试在框图内画出SO2尾气处理装置图。
正确答案
(1) Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O (2分)
(2)溶液由紫红色(1分)变为无色(1分)或紫红色褪色
5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+(2分)
(3)无色溶液出现黄色(1分)浑浊或沉淀 (1分) 氧化性(1分)
(4)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗活塞(1分);点燃酒精灯加热(1分),溶液恢复红色(1分)
或:取少量褪色后品红溶液于试管(1分),加热(1分),溶液恢复红色(1分)
(5)取少量待测液,滴加入适量氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,说明含有SO42-(操作、现象、结论全对得1分);若无白色沉淀产生,说明没有SO42-(现象、结论全对得1分)。(“先加入足量稀盐酸酸化”,不扣分)
(6)(2分,其中装置1分,标注试剂1分,装置、试剂
试题分析:(1)浓硫酸是强酸,和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、SO2和水,因此装置A是制备SO2的,所以装置A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)SO2具有还原性,酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性,和SO2发生氧化还原反应,因此实验过程中,装置B发生的现象是溶液由紫红色变为无色或紫红色褪色,发生反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。
(3)SO2中S元素的化合价是+4价,具有氧化性。Na2S中S元素的化合价是-2价,具有还原性。因此SO2通入到Na2S溶液中发生氧化还原反应生成单质S沉淀,所以装置C中发生的现象是无色溶液出现黄色浑浊或沉淀,反应的离子方程式为SO2+2S2-+2H2O=3S↓+4OH-。
(4)由于SO2的漂白性不稳定,在加热的条件下又恢复到原来的颜色,因此探究SO2与品红作用的稳定性的实验操作及现象是品红溶液褪色后,关闭分液漏斗活塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复红色或取少量褪色后品红溶液于试管,加热,溶液恢复红色。
(5)硫酸钡是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,据此可以检验SO42-。因此验证装置B溶液是否含有SO42-的方法是取少量待测液,滴加入适量氯化钡溶液,若有白色沉淀产生,说明含有SO42-,若无白色沉淀产生,说明没有SO42-。
(6)SO2是大气污染物,需要尾气处理。由于SO2是酸性氧化物,可以用氢氧化钠溶液吸收,因此正确的装置图为。2制备、性质验证、尾气处理以及离子检验
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。
请到答F列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ,其中发生反应的化学方程式为 ;
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是 、 ,这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ;装置B中发生反应的离子方程式为 ;
(3)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 ;
(4)尾气可采用 溶液吸收。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4(浓)= Na2SO4+ H2O+SO 2↑
(2)溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊
还原性 氧化性 5SO2 + MnO4- + 2H2O = 2Mn2+ + 5SO42- + 4H+
(3)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
(4)NaOH
试题分析:该实验为制备SO2并检验其性质,则A为SO2的发生装置,B、C、D为检验装置;B中为酸性高锰酸钾溶液。它具有强氧化性能把SO2氧化成H2SO4,它本身被还原为Mn2+,溶液的紫色变浅或褪去。故可用于检验SO2的还原性;C中为硫化钠溶液,其具有强还原性二者发生反应产生难溶于水的S单质,看见溶液变浑浊,故可用于检验SO2的氧化性;D中为品红溶液,可检验SO2的漂白性;SO2的漂白是结合漂白,产生的无色物质不稳定,受热容易分解而恢复原来的红色。SO2是大气污染物,它是酸性氧化物,可用碱性溶液NaOH来消除其危害。2的实验室制法及性质的检验。
(15分)用下图装置进行转化为
的转化率测定实验:
;
。已知:
(1)要顺利进行实验,上图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处各应连接合适的装置(可重复使用),请从下列A~E中选择适宜的装置,将其序号填入空格内。
(2)将装置连接好,实验前,必须进行的操作是(不必写具体过程) 。
(3)实验时,浓硫酸能顺利滴入烧瓶中,甲装置所起的作用是 。
(4)开始实验时,先从乙处均匀通入,为使
有较高的转化率,实验时滴入浓硫酸与加热催化剂的先后顺序是 。
(5)实验中“当表面红热时,应将酒精灯移开一会儿再加热”,以防温度过高,这样做的原因是 ;若用大火加热有
处的反应管时,
的转化率会 (填“升高”、“降低”或“不变”)。
(6)实验时若用25.2g的,加入的浓硫酸是足量的,反应结束时继续通入
一段时间,称得Ⅱ处装置的质量增加11.3g,则本实验中
的转化率为 %(保留小数点后一位)。
正确答案
(1)`Ⅰ:B Ⅱ:A Ⅲ:BE(各1分,共3分)
(2)检查装置的气密性(2分)
(3)保持分液漏斗内压强与烧瓶内压强相等(2分)
(4)先加热催化剂,然后缓慢滴加浓硫酸(2分)
(5)温度过高不利于SO3的生成,且影响催化剂的活性(2分) 降低(2分)
(6)70.6%(2分)
综合题给信息,实验装置自左至右分别为的发生装置生成
,经浓硫酸干燥(I)后催化氧化,生成的SO3的经冰水冷凝(II)在U型管中,为了避免SO3吸水及SO2污染空气,在(III)中填加浓硫酸的吸水装置及NaOH的尾气吸收装置。
(4)为防止SO2的损失应该先预热催化剂,然后缓慢滴加浓硫酸
(5)2SO2+O22SO3,正反应是放热反应,温度过高不利于SO3的生成,且影响催化剂的活性。
(6)Na2SO3 → SO2→ SO3
可:25.2g 16g
故:SO2的转化率为:11.3/16 = 70.6%
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。
(16分)面粉增白剂主要包括过氧化苯甲酰(俗称面粉增白剂)和过氧化钙两种物质。其中过氧化钙(CaO2)在日常生活和工农业生产中还常用于种子消毒、药物制造、油脂漂白及鱼池增氧等,还可以作为高温氧化剂。已知:过氧化钙与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钙粉末中也有气体生成。有人提出CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同,但也有人提出SO2具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一:通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:
(1)试剂A可以选用________,试剂B的作用是________。
(2)装置E用于测定氧气的体积,请在方框中画出装置图。
(3)实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g,装置D质量增加了m2 g,装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,SO2未被氧化、部分被氧化、完全被氧化的V——m1关系式。
未被氧化:____________,部分被氧化:____________,
完全被氧化:____________。
若SO2完全被氧化,写出反应的化学方程式:___________________________。
实验二:向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。
提出假设:
假设1:反应后固体只有________,证明SO2未被氧化;
假设2:反应后固体中只有________,证明SO2完全被氧化;
假设3:________________________________________________________。
实验探究:
(4)设计实验,证明假设3是正确的,简要回答实验过程、现象和结论:______
_____________________________________________________________。
实验评价:
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性,请简要说明原因:___________________________________________________________。
正确答案
(1)浓硫酸 吸收未反应的SO2 (各一分)
(2) (其他合理答案均可)(2分)
(3)V=7m1/30 0<V<7m1/30 V=0 CaO2+SO2===CaSO4(5分)
假设1:Na2SO3 假设2:Na2SO4 假设3:固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物,证明二氧化硫部分被氧化(3分)
(4)取反应后的固体放入试管中,加少量水溶解,加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加入稀盐酸,沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠,即Na2O2将SO2部分氧化(2分)
(5)若CaO2有剩余,固体加水溶解时,过氧化钠能将SO32-氧化成SO,检验出SO时不能说明其是过氧化钠与SO2反应生成的(2分)
(1)根据装置可知,A是制取SO2的。但由于生成的SO2中含有水蒸气,而水蒸气也能和过氧化钙反应,所以装置B中的试剂应该是浓硫酸,用来干燥SO2;由于SO2和过氧化钙的反应中,SO2是过量的,所以为了防止SO2对反应中生成的气体的干扰,则装置D中应该盛放碱石灰,用来吸收未反应的SO2。
(2)由于氧气难溶于水,所以应该用排水法来测量氧气的体积,因此装置图是(见答案)。
(3)如果SO2没有被氧化,则反应式是2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2,所以生成的氧气体积是V=;如果是完全被氧化,则生成气体是0,即反应的方程式为CaO2+SO2===CaSO4;因此如果是部分被氧化,则生成的氧气是0<V<7m1/30;根据以上分析可知,如果生成的固体中只有亚硫酸钠,则SO2未被氧化;如果生成的固体只有硫酸钠,则全部被氧化;如果既有亚硫酸钠,也有硫酸钠,则SO2是部分被氧化。
(4)要证明假设3正确,则可以利用亚硫酸钠和硫酸钠的性质差异,即取反应后的固体放入试管中,加少量水溶解,加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加入稀盐酸,沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠,即Na2O2将SO2部分氧化。
(5)由于过氧化钙具有氧化性,因此如果过氧化钙有剩余,固体加水溶解时,过氧化钙能将SO32-氧化成SO,检验出SO时不能说明其是过氧化钙与SO2反应生成的。
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。
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