(2)设计实验:利用装置A中产生的气体证明+4价硫具有氧化性:______________________________________________________
____________________________________________________。 (3)选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
装置连接顺序为A→C→________→________→D→F,其中装置C的作用是________________________,通过___________________的现象即可推断亚硫酸的酸性强于次氯酸。
(4)利用装置G可测定装置A残液中SO2的含量。量取1.00 mL残液于烧瓶中,加适量的水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中H2O2完全反应(SO2+H2O2===H2SO4),然后用0.100 0 mol·L NaOH标准溶液进行滴定,至终点时消耗NaOH溶液20.00 mL。
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①G中球形冷凝管的冷凝水进口为________(填“a”或“b”)。 ②残液中SO2含量为________g·L。
③经多次测定发现,测定值始终高于实际值,则其原因是 ____________________________________________________。
解析:(1)装置A中CaSO3和HCl发生复分解反应。(3)亚硫酸和次氯酸盐发生氧化还原反应而不是复分解反应,要证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,可以通过证明亚硫酸酸性强于碳酸、碳酸酸性强于次氯酸。A为SO2的发生装置,C装置用于除去SO2中的HCl,气体先通过B,再通过E,除去SO2,通过D,验证SO2除尽,通过F,F中出现浑浊,说明B中SO2和NaHCO3反应生成了CO2,F中CO2和Ca(ClO)2反应生成了CaCO3,证明亚硫酸酸性强于碳酸、碳酸酸性强于次氯酸,即可说明亚硫酸酸性强于次氯酸。(4)①球形冷凝管的冷凝水从下口进。②根据
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滴定原理,可得关系式:SO2~H2SO4~2NaOH,则n(SO2)=n(NaOH)=×0.100 0 mol·L×
220.001 mol×64 g·mol-1
0.02 L=0.001 mol,故SO2含量为=64.00 g·L。
0.001 L
答案:(1)CaSO3+2HCl===CaCl2+SO2↑+H2O
(2)将SO2通入氢硫酸溶液或者硫化钠溶液中,出现淡黄色沉淀(或溶液变浑浊)即可证明 (3)B E 除去HCl气体 D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀
(4)①b ②64.00 ③残液中有剩余的盐酸(或过氧化氢),导致实验中消耗的NaOH的量偏多
10.(2019·宁德联盟校调研)硫代硫酸钠(Na2S2O3)在工业生产、医药制造业中被广泛应用,工业普遍使用Na2SO3与硫黄(S)共煮得到,装置如图1。
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已知:Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
(1)步骤1:打开K1、关闭K2,向圆底烧瓶中加入足量甲并加热,烧瓶中反应的方程式:__________________________________
____________________________________________________。
(2)步骤2:始终保持C中溶液呈碱性,反应一段时间后,硫粉的量逐渐减少,打开K2、关闭K1并停止加热。
①C中溶液须保持呈碱性的原因:若呈酸性,则_____________ ____________________________________________________、 _____________________________________________________ __________________________________(用离子方程式表示)。 ②装置B、D的试剂相同,均为____________。 步骤3:将C中所得混合物分离提纯后得产品。
(3)利用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2也能制备Na2S2O3。所需仪器如图2,按气流方向连接各仪器,接口顺序为a→________,________→________,________→________,________→d。
(4)装置乙盛装的试剂是________。
(5)Na2S2O3还原性较强,工业上常用作除去溶液中残留的Cl2,该反应的离子方程式为______________________________________
____________________________________________________。 (6)请设计简单的实验方案,证明上述残留的Cl2被还原成了 Cl:_____________________________________________________
_____________________________________________________。
解析:(1)Na2SO3与硫黄共煮可制得硫代硫酸钠,装置C中试剂为Na2CO3溶液和硫粉,所以试剂甲与铜片反应生成SO2,则试剂甲为浓硫酸。(2)①Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在,所以C中溶液若呈酸性,则发生反应:CO3+2H===H2O+CO2↑、S2O3+
2H===SO2↑+S↓+H2O。②尾气中的SO2是大气污染物,所以装置B、D中的试剂为氢氧化钠溶液,其作用是吸收SO2,防止污染。(3)应注意反应结束时进行尾气吸收。然后接b或c,连接一个防倒吸装置,接e,在乙中,SO2与装置中试剂发生反应制取硫代硫酸钠,为使气体与试剂充分反应气体应该长进短出,然后f接d,进行尾气处理,故接口顺序a→g,h→b,c→e,f→d等。(5)在反应中氯气作氧化剂,硫代硫酸钠作还原剂,根据氧化还原反应配平原则配平化学方程式。(6)反应后的溶液含有SO4,会干扰Cl的检验,所以应加入足量的Ba(NO3)2溶液除去SO4,然后再进行Cl的检验,故实验方案为取少量反应后的溶液于试管中,滴入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,再取上层清液(或过滤后取滤液),滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明Cl2被还原为了Cl。
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答案:(1)Cu+2H2SO4(浓)=====CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)①CO3+2H===H2O+CO2↑ S2O3+2H===SO2↑+S↓+H2O ②NaOH溶液(或其他合理答案)
(3)g h b c e f[或h g b c e f(b、c可互换)] (4)Na2CO3和Na2S的混合溶液
(5)S2O3+4Cl2+5H2O===2SO4+8Cl+10H
(6)取少量反应后的溶液于试管中,滴入Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,再取上层清液(或
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过滤后取滤液),滴加AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明Cl2被还原为了Cl
11.(2019·汉川第二中学月考)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,请回答下列问题:
Ⅰ.H2S的除去。
方法1:生物脱H2S的原理为H2S+Fe2(SO4)3===S↓+2FeSO4+H2SO4,4FeSO4+O2+硫杆菌
2H2SO4=====2Fe2(SO4)3+2H2O
(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×10倍,该菌的作用是____________________________________________。
(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为_________。若反应温度过高,反应速率减小,其原因是_____________________。
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方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S (3)随着参加反应的式为________。
Ⅱ.SO2的除去
①SO2
方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生。NaOH溶液②CaONa2SO3 (4)写出过程①的离子方程式:__________________________ ____________________________________________________; CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)===Ca(OH)2(s) (aq),从平衡移动的角度,简述过程②NaOH__________________________________________
_____________________________________________________。 方法2:用氨水除去SO2。
(5)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10,H2SO3的Ka1=1.3×10,Ka2=6.2×10。若氨水的浓度为2.0 mol·L,溶液中的
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-5
-2
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n(H2O2)n(H2O2)
变化,氧化产物不同。当=4时,氧化产物的分子
n(H2S)n(H2S)
Ca(aq)+2OH
2+-
再生的原理
c(OH-)=______________mol·L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.0×10-7 mol·L-1
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