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(3)装置内空气中有氧气,加热硫时要氧化硫,故通入N2的目的是排尽装置中的空气,防止硫加热时与氧气反应;关闭K2打开K3,当B装置上方充满黄绿色气体时,关闭K3打开K2,通过上述操作可将A、B装置中的空气去除;
故答案为:关闭K2打开K3,当B装置上方充满黄绿色气体时,关闭K3打开K2。
(4)氯气及HCl的尾气环境有污染,利用石灰乳吸收多余的氯气及氯化氢气体并获得漂白粉或漂粉精,防E中氯气与石灰乳发生的氧化还原反应的化学方程式为2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O, 止污染环境;
故答案为:吸收多余的氯气及氯化氢气体并获得漂白粉或漂粉精,防止污染环境;2Ca(OH)2+2Cl2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
(5)反应过程中不需要持续加热,说明生成二氯化二硫的反应为放热反应; 故答案为:放热。
(6)E中可能有水汽进入D中,导致D中S2Cl2可能会水解,使制得的二氯化二硫可能不纯,需要在D与E之间添加盛放无水氯化钙或五氧化二磷或硅胶的干燥装置,故答案为:
在D与E之间加一个装有无水氯化钙或五氧化二磷或硅胶干燥管(或装有浓硫酸的洗气瓶)。
24.硫酸是化工行业广泛应用的基础原料,某化学兴趣小组为探究浓硫酸所具有的一些特殊性质,进行如下有关实验。
实验一:浓硫酸与铜反应
(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________________________________; 当反应转移0.2mol电子时,生成气体在标况下的体积为____L,被还原的硫酸为____mol (2)装置D中试管口放置的棉花浸有NaOH浓溶液,其作用是_________________;
(3)装置B的作用是贮存多余的气体。当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中由于气压增大引发的现象是________________,B中应放置的溶液是________。
A.水 B.酸性KMnO4溶液 C.浓溴水 D.饱和NaHSO3溶液
实验二:浓硫酸与碳反应,并验证反应生成的气体产物
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(4)冯同学认为按照甲、丙、丁、乙的装置顺序,即可验证产物为SO2和CO2,那么丁中酸性KMnO4溶液的作用是______________;
(5)陈同学认为丙装置要使用两次才能确保检验气体产物的准确性,如按该同学所说,气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):
A——________________________________________________________——B;
能说明气体产物中有CO2的实验现象是①__________________②____________________。 【答案】2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O 2.24 0.1 吸收多余的SO2 溶液倒流回长颈
漏斗中 D 除去CO2中的SO2 CDFECD 第二个丙装置不褪色 乙中生成白色沉淀 【解析】(1)装置A中浓硫酸和铜在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,发生反应的化学方程式为2H2SO4(浓)+Cu
CuSO4+SO2↑+2H2O;反应中硫元素化合价从+6价降低到+4价得到2个电子,则当
22.4L/mol=2.24L,根据硫原子守恒可知被还反应转移0.2mol电子时,生成气体在标况下的体积为0.1mol×原的硫酸为0.1mol;
(2)二氧化硫有毒,需要尾气处理,又因为二氧化硫是酸性氧化物,则装置D中试管口放置的棉花浸有NaOH浓溶液,其作用是吸收多余的SO2,防止污染空气;
(3)装置B的作用是贮存多余的气体,则B中应放置的溶液不能溶解或吸收二氧化硫,酸性高锰酸钾溶液和溴水均能氧化二氧化硫,二氧化硫易溶于水,所以B中溶液应该是饱和的亚硫酸氢钠溶液,答案选D;当D处有明显的现象后,关闭旋塞K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A处仍有气体产生,此时B中由于气压增大引发的现象是溶液倒流回长颈漏斗中。
(4)由于二氧化硫和二氧化碳均是酸性氧化物,都能使澄清石灰水先变浑浊后澄清,则检验二氧化碳之前要首先除去二氧化硫,即丁中酸性KMnO4溶液的作用是除去CO2中的SO2;
(5)由于二氧化硫能干扰二氧化碳,则检验二氧化碳之前要首先除去二氧化硫,且还需要检验二氧化硫是否除尽,则按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是ACDFECDB;能说明气体产物中有CO2的实验现象是第二个丙装置不褪色,乙中生成白色沉淀。
25.已知马尔氏盐晶体[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]易溶于水,不溶于乙醇,受热易分解,是分析化学中的重要试剂。回答下列问题:
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(1)马尔氏盐晶体的制备:
甲组同学利用新生成的硫酸亚铁溶液与硫酸铵溶液反应制备马尔氏盐晶体(已知所使用的铁屑中含有少量的Fe2O3和FeS杂质),装置如图所示;
①为了使A中所制得的FeSO4中不含Fe,应使______________________过量(填化学式)。
②实验前期,需要用生成的H2将装置中的空气排尽,其原因是______________________,装置B中的试剂为____________(填写试剂名称)。
③装置A中反应一段时间后,若不拆卸装置,如何使装置A中生成的FeSO4进入装置C中,叙述操作过程____________________________________________。 (2)验证马尔氏盐晶体分解的气态产物成分:
提出假设:马尔氏盐晶体分解可能生成H2O、NH3、SO3、___________等气态化合物。
实验验证:实验小组取一定量马尔氏盐晶体隔绝空气加强热分解,利用下列裝置检验气态产物的成分(防倒吸装置已略去),试完成下表:
3+
操作步骤 ①按___→___→____顺序连接装置(填字母)。 ③按B→C→D顺序连接装置,其实验现象 ②______________________ ______________________。 结论 证明气体产物中含有H2O和NH3。 B中无明显现象,C中有白色沉淀生中装置B的作用是成。 ______________________。
④_____________________ ______________________。 2+
【答案】Fe 防止空气中的氧气氧化Fe NaOH溶液 关闭止水夹1、3、4,打开止水夹2 SO2
E D A E中无水硫酸铜由白色变为蓝色 A中溶液变为红色 吸收NH3,检验是否存在SO3
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气体产物中无SO3 有SO2
3+2+3+
【解析】(1)①Fe过量可发生反应2Fe+Fe=3Fe,防止Fe剩余;
A中含有杂质FeS,②Fe易被氧气氧化,需排除装置中残留的空气;生成H2中混有H2S,故装置B中NaOH溶液可除去H2S气体;
③关闭止水夹1、3、4,打开止水夹2后,产生H2使A中压强增大,将溶液压入C瓶中反应。 故本题答案为:Fe;防止空气中的氧气氧化Fe;NaOH溶液;关闭止水夹1、3、4,打开止水夹2。 (2)因为三氧化硫可以分解为二氧化硫和氧气,分解的气态产物可能还有SO2和氧气等等;
①根据实验结论(气体产物中含有H2O和NH3),应先通过E证明含有H2O,再通过D除去SO3和SO2,然后通入A,溶液变红,证明含有NH3;
②对应的实验现象为E中无水硫酸铜由白色变为蓝色,A中溶液变为红色;
③按B→C→D顺序连接装置,由于氨气易溶于酸中、三氧化硫易和水化合生成硫酸,硫酸可以与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故装置B的作用是:吸收NH3,检验是否存在SO3;
④B中无明显现象,证明不含有SO3,C中有白色沉淀生成,证明气体产物中有二氧化硫,H2O2将SO2氧化为SO4,然后与氯化钡反应生成BaSO4沉淀。
故本题答案为:E、D、A;E中无水硫酸铜由白色变为蓝色,A中溶液变为红色;吸收NH3,检验是否存在SO3;气体产物中无SO3,有SO2。
2-2+
2+
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