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某兴趣小组设计如图装置制取SO2

发布时间:2023-01-30 04:41:28

A. 某课外学习小组的同学设计了如图的装置,以验证SO2的氧化性、还原性和漂白性.回答以下问题:(1)单独检

(1)检查装置气密性是否良好,关闭活塞b,往试管中加水,发现水加不进去,试管是一个封闭系统,气密性良好,反之气密性不好,
故答案为:往试管中加水;若水加不进去;
(2)实验室用块状固体亚硫酸钠与浓硫酸反应制取二氧化硫气体,反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,SO2气体密度比空气大,有毒,能与水反应生成亚硫酸,制取二氧化硫的反应物状态和反应条件属于固液常温型,所以选择的发生装置是C;启普发生器适用于固液混合状态其不需加热而制取的气体,且固体必须是块状的,实验室用亚硫酸钠和硫酸制取二氧化硫,硫酸钠是粉末状固体,所以不能用启普发生器制取,
故答案为:C;Na2SO3易溶于水,SO2也易溶于水,不能用有启普发生器功能的装置;
(3)硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸在常温下发生复分解反应:FeS+H2SO4(稀)═FeSO4+H2S↑,生成硫化氢气体和硫酸亚铁,
故答案为:FeS+H2SO4(稀)═FeSO4+H2S↑;
(4)SO2可使品红溶液的红色褪去,所以SO2气体通过D装置时现象是红色褪去,二氧化硫有还原性,高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫和高锰酸钾能发生5SO2+2MnO4+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+紫色褪去,SO2与H2S能发生SO2+2H2S=3S+2H2O,所以瓶壁有淡黄色粉末和无色的小液滴,
故答案为:红色褪去;紫色褪去;瓶壁有淡黄色粉末和无色的小液滴;
(5)SO2有毒,所以尾气不能直接排空,应该选用碱性物质吸收,所以碱石灰的作用是吸收未反应完的SO2
故答案为:吸收尾气.

B. 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

(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器是蒸馏烧瓶,亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:蒸馏烧瓶;Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)二氧化硫能和硫化氢发生反应生成淡黄色沉淀,所以C中出现黄色浑浊,该反应中,二氧化硫中的硫元素化合价由+4价变为0价,所以二氧化硫得电子而作氧化剂,体现氧化性,
故答案为:无色溶液中出现黄色浑浊;氧化性;
(3)二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质,所以二氧化硫能使品红溶液褪色,但二氧化硫的漂白性不稳定,加热无色溶液时,溶液又变为红色,其操作方法和现象为: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,
故答案为: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)二氧化硫属于酸性氧化物,能和碱反应生成盐和水,所以能用碱液氢氧化钠溶液吸收,离子反应方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O,
故答案为:NaOH;SO2+2OH-=SO32-+H2O;
故答案为:;
(5)影响化学反应速率的因素有:浓度、温度等,亚硫酸钠变质会生成硫酸钠,硫酸钠和浓硫酸不反应,亚硫酸钠和稀硫酸反应产生的二氧化硫速率会很慢,所以可能的原因是Na2SO3变质或不是浓硫酸;
取待测试样于试管中,加适量的蒸馏水配成溶液,滴加足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,则证明该亚硫酸钠已变质;
或者用洁净的玻璃棒沾取待测试样,滴到白纸上,如果不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸,
故答案为:Na2SO3变质,取待测试样于试管中,加适量的蒸馏水配成溶液,滴加足量的稀盐酸,再加入氯化钡溶液,如果有白色沉淀生成,则证明该亚硫酸钠已变质;
不是浓硫酸;用洁净的玻璃棒沾取待测试样,滴到白纸上,如果不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸.

C. 某研究性学习小组设计实验,用于制取SO2并探究SO2的某些性质.制取SO2反应的化学方程式为:Na2SO3+2H2SO4

【实验探究】
(1)n(Na2SO3)=

12.6g
126g?mol?1
=0.1mol,根据化学方程式可知,二氧化硫的物质的量与Na2SO3物质的量相等,生成标准状况下的二氧化硫的体积V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L;
在Na2SO3+2H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O中S的化合价没有发生变化,因此该反应不属于氧化还原反应,
故答案为:2.24;不是;
(2)二氧化硫可使品红溶液褪色,表现了二氧化硫的漂白性,故答案为:品红溶液褪色;漂白性;
(3)浓硫酸不能氧化二氧化硫气体,浓硫酸的作用除掉二氧化硫气体中混有的水蒸气,故答案为:干燥剂;
(4)二氧化硫气体污染大气,二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应而被吸收,因此装置D作为尾气吸收之用,
故答案为:吸收多余的SO2,防止污染空气;
【实验讨论】二氧化硫气体密度比空气的大,应用向上排空气法收集,应该从a进入集气瓶,故甲同学正确,
故答案为:甲;
【联系实际】减少SO2对空气的污染可从产生源头、产生后吸收等方面采取措施.
例如①减少化石燃料的使用
②对SO2的排放加以控制
③改变能源结构,开发利用清洁能源
④工业上对煤进行脱硫处理
⑤对SO2气体进行处理或回收利用
故答案为①减少化石燃料的使用
②对SO2的排放加以控制
③改变能源结构,开发利用清洁能源
④工业上对煤进行脱硫处理
⑤对SO2气体进行处理或回收利用
(以上任选其一或其他合理答案均可).

D. 某同学设计了如图装置用于制取SO2和验证SO2的性质.分液漏斗内装75%的浓硫酸,锥形瓶内装固体Na2SO3.试

(1)亚硫酸钠(Na2SO3)固体与较浓硫酸(H2SO4)在锥形瓶内反应,生成硫酸钠和水和二氧化硫,化学反应方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)二氧化硫可使品红溶液褪色,表现了二氧化硫的漂白性,所以实验过程中,品红试液的颜色变为无色,二氧化硫和水反应生成亚硫酸,石蕊试液遇酸显红色,二氧化硫漂白不稳定,实验后加热烧瓶,品红试液的颜色恢复红色,
故答案为:无;红;红;
(3)SO2通入溴水中,二氧化硫被氧化剂溴单质氧化为硫酸,反应的化学方程式SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,反应的离子方程式为:SO2+Br2+2H2O═4H++SO42-+2Br-
故答案为:Br2+SO2+2H2O=4H++2Br-+SO42-
(4)导管①用橡皮管连接分液漏斗和锥形瓶,能平衡分液漏斗和锥形瓶内压强,使液体能够顺利流下,倒扣的漏斗溶液上升具有缓冲作用,能防止倒吸,防止烧杯内液体倒流入左侧试剂瓶内,
故答案为:平衡分液漏斗和锥形瓶内压强,使液体能够顺利流下;防止烧杯内液体倒流入左侧试剂瓶内.

E. 某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验.请回答下列问题:(1)装置A中盛放浓硫酸和亚

(1)根据反应的原理和实验的需要,装置A中盛放浓硫酸的为分液漏斗,盛放亚版硫酸钠的仪器是圆底烧瓶权,
故答案为:分液漏斗;圆底烧瓶;
(2)二氧化硫中硫元素是+4价,是中间价态,既有还原性,又有氧化性,氯气为黄绿色的气体,其溶液为黄绿色,具有强氧化性,能氧化二氧化硫中+4价的硫,生成硫酸和盐酸,溶液褪色;酸性高锰酸钾有强氧化性,也能氧化二氧化硫中+4价的硫,所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色,同时说明二氧化硫有还原性;硫化氢中的硫为-2价,与二氧化硫作用,二氧化硫表现为氧化性,被还原成0价的硫,
故答案为:溶液褪色;SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;溶液紫色褪去;还原性;有黄色沉淀生成;2H2S+SO2=2H2O+3S;
(3)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,但加热褪色后的品红溶液,溶液的颜色能复原,
故答案为:将试管E在酒精灯上加热,溶液恢复红色;
(4)1体积水中能溶解40体积的二氧化硫,所以用水可吸收二氧化硫,倒扣的漏斗溶液上升具有缓冲作用,能防止倒吸,故答案为:吸收多余的二氧化硫;防止倒吸;

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