- 三氧化硫的物理性质
- 共739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%
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。
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