⑴ 用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验.已知SO3的熔点是16,8℃,沸点是445.8℃.已知发生
(1)Ⅰ装置必须要对二氧化硫进行干燥,可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体;SO3的熔点是16,8℃,可以用冰水来获得三氧化硫;未反应掉的二氧化硫对空气会产生污染,可以用碱石灰或者氢氧化钠溶液来进行尾气处理,故答案为:B;A;E(或C);
(2)为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫,应先加热催化剂再滴入浓硫酸,故答案为:先加热催化剂再滴入浓硫酸;
(3)氯酸具有氧化性,其中氯元素的化合价为+5价,有1.5×6.02×1023个即1.5mol电子转移时,1.5mol氯酸中氯元素的化合价应由+5价降到+4价,所以产物中氯元素以二氧化氯的形式存在,二氧化硫被氧化为硫酸,故答案为:SO2+2HClO3=H2SO4+2ClO2;
(4)根据硫原子守恒,Na2SO3~SO2~SO3,amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,应产生二氧化硫的质量为64ag,测得装置Ⅲ增重了bg,即为剩余二氧化硫的质量,所以二氧化硫的转化率α=
64a?b |
64 |
1600a?25b |
16a |
1600a?25b |
16a |
⑵ 若用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是
(1)因从溶液中反应生成气体中混有水蒸气,所以产生的气体首先经过干燥装置Ⅴ,然后版再进行二氧化硫气体权的催化氧化即经过装置Ⅱ,然后是收集S03,S03的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃,所以选择装置Ⅳ进行冷却,使三氧化硫与二氧化硫分离,最后在Ⅲ中吸收未反应的SO2,故答案为:h;i;b;c;f;g;d;
(2)为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫,应先先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸,故答案为:先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸;
(3)装置IV处是用来冷却三氧化硫气体,使之变成液态或固态,从而收集得到三氧化硫,所以可以在Ⅳ处看到有无色(或白色)晶体(或固体)生成,故答案为:有无色(或白色)晶体(或固体)生成;
(4)nmolNa2SO3粉末与足量浓硫酸反应生成nmol二氧化硫,当反应结束时,Ⅲ处增重的部分为未反应的二氧化硫,则转化了的二氧化硫的质量为:64n-m,所以实验中SO2的转化率为
64n?m |
64n |
64n?m |
64n |
⑶ 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.
⑷ 实验室用浓硫酸与铜的反应制取少量NaHSO3,实验装置如图所示:(1)装置乙的作用是______.(2)装置丁的
(1)浓硫酸和铜反应生成二氧化硫,二氧化硫极易溶于水和氢氧化钠溶液,应防止倒吸,故答案为:防止丙中液体倒吸入装置甲中(或缓冲瓶的作用);
(2)二氧化硫具有还原性,可与酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,反应的离子方程式为 5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+,
故答案为:5SO2+2MnO4-+2H2O═5SO42-+2Mn2++4H+;
(3)二氧化硫可与氯气发生氧化还原反应,反应的方程式为SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,故答案为:还原;SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl;
(4)溶液中的NaOH完全转化为了NaHSO3,二氧化硫应过量,滴加品红褪色,故答案为:品红溶液褪色;
(5)实验探究吸收后产物中是否存在NaHSO3和Na2SO3,可取少量待测液放入试管中,滴加过量lmol/L氯化钡溶液,静置一段时间后,得到滤液A和固体B,往固体B中加入蒸馏水洗涤沉淀,静置后弃去上层清液,向固体滴入2滴(或少量)品红,再滴加盐酸,若品红褪色(或有气泡),则说明含有Na2SO3,然后用试管取少量A,向其中加入过量的氢氧化钡溶液或加入品红再加入盐酸,如生成白色沉淀或品红褪色,则说明有NaHSO3生成,否则不存在NaHSO3,
故答案为:
实验操作 | 预期现象与结论 |
步骤1:取少量待测液放入试管中,滴加过量lmol/L氯化钡溶液.静置一段时间后,得到滤液A和固体B. | / |
滴加盐酸 | 说明含有Na2SO3 |
然后用试管取少量A,向其中加入过量的氢氧化钡溶液或加入品红再加入盐酸, | 生成白色沉淀或品红褪色; 说明有NaHSO3生成; 不存在NaHSO3. |
⑸ 用下图装置可以进行测定SO2转化成SO3的转化率的实验.已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃.已知发生装
解;(1)Ⅰ装置必须要对二氧化硫进行干燥,可以用浓硫酸来干燥二氧化硫气体;SO3的熔点是16,8℃,可以用冰水冷却来获得三氧化硫;未反应掉的二氧化硫对空气会产生污染,可以用碱石灰或者氢氧化钠溶液来进行尾气处理,故答案为:B;A;E(或C);
(2)为保证产生的二氧化硫尽可能多的转化为三氧化硫,应先加热催化剂再滴入浓硫酸;SO2转化成SO3的过程为放热,升高平衡向逆向移动,转化率SO2的转化率会降低,
故答案为:①;②;降低;
(3)①Na2SO3变质变成Na2SO4,所以取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质,
故答案为:取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质;
②用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸,故答案为:用洁净玻璃棒蘸取待测试样,涂白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸;
(4)根据硫原子守恒,Na2SO3~SO2~SO3,amolNa2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,应产生二氧化硫的质量为64ag,测得装置Ⅲ增重了bg,即为剩余二氧化硫的质量,所以参加反应的二氧化硫的物质的量为:64ag-bg转化率α=
64a?b |
64 |
1600a?25b |
16a |
1600a?25b |
16a |
⑹ 现有如图装置: 已知二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的有毒气体,易溶于水,密度比空气大.实验室常
实验室常用亚硫酸钠(Na2SO3)固体与浓硫酸在常温下反应制取二氧化硫,不需要加热,属于固液常温型,故选项AB错误;
二氧化硫的密度比空气的密度大,易溶于水,所以只能用向上排空气法收集,若直接用向上排空气法收集,容易造成污染,故D错误;为了环保,用最后一个装置,二氧化硫的密度比空气的密度大,因此应该从长管进入;二氧化硫污染空气,可以用氢氧化钠溶液反应吸收.故选项C正确;
故选:C.
⑺ 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.