山东省淄博第一中学高中化学硫及其化合物 知识归纳总结
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山东省淄博第一中学高中化学硫及其化合物知识归纳总结
一、选择题
1.下列有关叙述正确的是()
A.二氧化硫可使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的漂白性
B.同体积、同密度的N2O和CO2,两种气体的分子数一定相等
C.1mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时,失电子数目均为2N A
D.1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度比0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液大
【答案】B
【详解】
A. 二氧化硫具有还原性,可被酸性高锰酸钾溶液氧化,所以使酸性高锰酸钾溶液褪色,体现了二氧化硫的还原性,故A错误;
B. 同体积、同密度的N2O和CO2的质量相等,因为N2O和CO2的摩尔质量均为44g/mol,所以两者的物质的量相等,气体的分子数一定相等,故B正确;
C. 钠最外层只有一个电子,所以1mol钠与氧气反应不管是生成Na2O还是Na2O2,失电子数目均为N A,故C错误;
D. 1L 0.45 mol/L NaCl溶液中Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,0.1L 0.15 mol/L AlCl3溶液的Cl-的物质的量浓度为0.45 mol/L,两者Cl-的物质的量浓度相等,故D错误;
答案:B。
2.下列变化中,不属于化学变化的是()
A.SO2使品红溶液褪色B.氯水使有色布条褪色
C.活性炭使红墨水褪色D.漂白粉使某些染料褪色
【答案】C
【分析】
产生新物质的变化是化学变化。
【详解】
A. SO2具有漂白性,与品红结合生成不稳定的无色物质,发生了化学变化而使品红溶液褪色,A项错误;
B. 氯水中存在HClO,HClO具有强氧化性,能使有色布条褪色,发生了化学变化,B项错误;
C. 活性炭使红墨水褪色是因为活性炭具有吸附性,没有产生新物质,没有发生化学变化,C 项正确;
D. 漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2,与CO2等物质结合生成HClO,HClO具有强氧化性,能使有色物质褪色,过程中发生了化学变化,D项错误;
答案选C。
3.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是()
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】
A. 由于Fe3+有氧化性,可以与铜反应,故FeCl3溶液可用于回收废旧电路板中的铜,A正确;
B. 二氧化硅没有导电性,其可作光导纤维是由于其对光的创导,B错误;
C. SO2可使溴水褪色是因为其还原性,C错误;
D. 浓硫酸具有吸水性,故浓硫酸可用于干燥H2和CO,D错误;
故答案选A。
4.如图是硫酸试剂瓶标签上的部分内容。
据此下列说法中正确的是()
硫酸化学纯(CP)(500 mL)
品名:硫酸
化学式:H2SO4
相对分子质量:98
密度:1.84 g·cm-3
质量分数:98%
A.该硫酸的物质的量浓度18.0 mol·L-1
B.1molZn与足量的该硫酸反应能产生22.4L H2
C.配制230mL4.6mol·L-1的稀硫酸需取该硫酸62.5mL
D.若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应立即用NaOH溶液冲洗
【答案】C
【详解】
A.该硫酸的物质的量浓度为1000w
M
ρ
=
1000 1.8
9
4
8
98%
⨯⨯
=18.4mol/L,故A错误;
B.18.4mol/L的硫酸为浓硫酸,浓硫酸与Zn反应生成二氧化硫,不会生成氢气,故B错误;
C.配制230mL4.6mol·L-1的稀硫酸需要选取250 mL容量瓶,设需浓硫酸的体积为V,根据稀释定律,稀释前后溶质硫酸的物质的量不变,则250mL×4.6 mol•L-1=V×18.4mol/L,解得V=62.5mL,故C正确;
D.NaOH溶液具有强腐蚀性,会腐蚀皮肤,若不小心将该硫酸溅到皮肤上,应该用水冲洗后,再用稀的碳酸氢钠溶液涂抹,故D错误;
故选C。
5.下列说法正确的是
A.新制氯水能使品红溶液褪色,说明Cl2具有漂白性
B.富含硫单质的矿物在工业上可用于制造硫酸
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO3
D.常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸不反应
【答案】B
【详解】
A. 新制氯水能使品红溶液褪色,只能说明氯水中某种成分具有漂白性,不能肯定Cl2表现出漂白性,A错误;
B. 富含硫单质的矿物,比如硫磺粉,在工业上可用于制造硫酸,B正确;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧可以生成大量的SO2,但不能直接生成SO3,C错误;
D. 常温时将Fe片放入浓硫酸,无明显现象是因为Fe和浓硫酸反应,生成的钝化膜阻止了反应的进行,D错误。
故选B。
6.将SO2分别通入下列4种溶液中,有关说法正确的是()
A.试管a中实验可以证明SO2具有漂白性
B.试管b中溶液褪色,说明SO2具有强氧化性
C.试管c中蓝色退去,说明还原性:SO2>I-
D.试管d中无明显现象,说明SO2不是酸性氧化物
【答案】C
【详解】
A.SO2与KMnO4酸性溶液发生氧化还原反应,表现了SO2的还原性,故A错误;
B.SO2使品红溶液褪色,表现了SO2的漂白性,故B错误;
C.二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色,说明发生了氧化还原反应,碘是氧化剂,二氧化硫是还原剂,其反应的离子方程式为:I2+SO2+2H2O=4H++2I-+SO42-,还原剂的还原性大于还
原产物的还原性,表明I-的还原性比SO2弱,即还原性:SO2>I-,故C正确;
D.SO2是酸性氧化物,NaOH溶液中通入SO2,生成Na2SO3和水,无明显现象,故D错误;
故答案为C。
7.下列试剂能用于鉴别CO2和SO2的是
A.BaCl2溶液B.NaOH溶液
C.澄清石灰水D.酸性高锰酸钾溶液
【答案】D
【详解】
A、CO2、SO2均不能和BaCl2溶液反应,故BaCl2溶液不能用于鉴别CO2和SO2,A错误;
B、CO2、SO2均能和NaOH溶液反应,但都没有明显现象,故NaOH溶液不能用于鉴别CO2和SO2,B错误;
C、CO2、SO2均能使澄清石灰水变浑浊,故澄清石灰水不能用于鉴别CO2和SO2,C错误;
D、SO2具有还原性,可以使酸性高锰酸钾溶液褪色,CO2不和酸性高锰酸钾溶液反应,故酸性高锰酸钾溶液能用于鉴别CO2和SO2,D正确;
故选D。
8.下列关于金属的说法正确的是()
A.金属单质在氧化还原反应中常作还原剂
B.金属在加热条件下都易与氧气反应
C.加热条件下铜与硫蒸气反应生成硫化铜
D.铁丝能在氯气中燃烧生成氯化亚铁
【答案】A
【详解】
A、金属元素的最低价为0价,金属单质在氧化还原反应中化合价升高,作还原剂,故A 正确;
B、金、铂等不活泼金属在加热条件不易与氧气反应,故B错误;
C、硫的氧化性弱,加热条件下铜与硫蒸气反应生成硫化亚铜,故C错误;
D、氯气的氧化性强,铁丝能在氯气中燃烧生成氯化铁,故D错误。
9.下图是一检验气体性质的实验装置。
向装置中缓慢通入气体X,若关闭活塞K,则品红溶液无变化,而澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,则品红溶液褪色。
据此判断气体X和洗气瓶内液体Y(足量)可能是()
选项A B C D
X CO SO2CO2Cl2
Y浓H2SO4NaHCO3饱和溶液Na2SO3溶液NaHSO3饱和溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【详解】
A.CO不能使品红褪色,A错误;
B.若关闭活塞K,SO2与NaHCO3溶液反应生成CO2气体,品红溶液无变化,澄清石灰水变浑浊;若打开活塞K,SO2使品红褪色,B正确;
C.CO2与Na2SO3溶液不反应,且不能是品红褪色,C错误;
D.Cl2与饱和NaHSO3溶液发生氧化还原反应,Cl2不能使澄清石灰水变浑浊,D错误。
10.下列说法中正确的是()
A.向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液,溶液先变红后褪色
B.二氧化硅与氢氟酸和氢氧化钠均能反应,属于两性氧化物
C.硫粉在过量的纯氧中燃烧可生成SO3
D.合金的熔点一般比成分金属的低
【答案】D
【详解】
A. 久置的氯水中次氯酸发生分解反应生成HCl和O2,所以不具有漂白性,故滴入紫色石蕊试液,溶液只变红不褪色,故A错误;
B. 二氧化硅既能与氢氟酸反应,又能与烧碱反应,但二氧化硅和HF反应生成四氟化硅而不是盐,所以它是酸性氧化物而不是两性氧化物,故B错误;
C. 硫粉在过量的纯氧中燃烧也只能生成SO2,故C错误;
D. 在熔化状态时金属相互溶解或金属与某些非金属相互融合形成合金。
合金是两种金属或金属与某些非金属的非均匀混合物,它的熔点总比任一成分金属的熔点低,故D正确;
答案:D。
11.用如图装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,下列叙述正确的是()
A.若A为浓盐酸,B为Na2CO3,C中盛有Na2SiO3溶液,则C中溶液出现白色沉淀,证明酸性:H2CO3> H2SiO3
B.若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛石蕊试液,则C中溶液最终呈红色
C.若A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,C中盛有Na2S溶液,则C中溶液变浑浊
D.装置D起干燥气体作用
【答案】C
【详解】
A.浓盐酸挥发的HCl在C中也能与Na2SiO3溶液反应生成白色沉淀,则无法判断H2CO3的酸性一定比H2SiO3强,故A错误;
B.A为浓盐酸,B为KMnO4,则反应生成的氯气通入C中,Cl2与水反应生成HCl和HClO,其中HClO有强氧化性和漂白性,则C中紫色石蕊试液先变红色,后褪色,故B错误;
C.A为较浓硫酸,B为Na2SO3固体,两者反应生成的SO2气体通入C中,因SO2有氧化性,则与C中Na2S溶液反应有淡黄色S生成,可观察到C中溶液变浑浊,故C正确;D.仪器D为球形干燥管,则可以起到防止溶液倒吸的作用,故D错误;
故答案为C。
12.如下图,将甲、乙两个装有不同物质的针筒用导管连接起来,将甲针筒内的物质压到乙针筒内,进行下列实验,下列说法正确的是
实验序号甲针筒内
物质
乙针筒内物
质
乙针筒里的
现象
A H2S CuSO4溶液产生黑色沉淀
B H2S FeSO4溶液产生黑色沉淀
C SO2H2S 出现白色固体
D SO2紫色石蕊溶
液
先变红后褪
色
A.A B.B C.C D.D 【答案】A
【详解】
A.H2S与CuSO4溶液能反应生成硫化铜黑色沉淀,A正确;
B.H2S与FeSO4溶液不能反应,B错误;
C.H2S和SO2反应SO2+2H2S=3S↓+2H2O,析出浅黄色固体,C错误;
D.SO2通入紫色石蕊溶液中,溶液变红后不褪色,二氧化硫不能漂白指示剂,D错误;
故选A。
【点睛】
二氧化硫具有漂白性,但其遇到石蕊溶液时,溶液显红色。
13.下列物质都具有漂白性,漂白原理与其它几种不同的是()
A.氯水B.SO2C.H2O2D.HClO
【答案】B
【详解】
二氧化硫漂白原理是它与有色物质化合生成不稳定的无色物质;氯水、双氧水、次氯酸具有强氧化性能使有色物质褪色,故选B。
14.以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下,下列说法不正确
...的是( )
A.焙烧时产生的SO2气体可以用NaOH溶液吸收
B.滤液中的铝元素主要以AlO2-存在,可以往滤液中通入过量二氧化碳,经过滤、灼烧生产氧化铝
C.可以将少量Fe3O4产品溶于稀硫酸中,再滴入酸性高锰酸钾溶液,若溶液褪色则证明产品中含有FeO
D. Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的
n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16
【答案】C
【分析】
高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸盐)粉碎后通入空气、加入氧化钙焙烧,其中氧化钙和二氧化硫反应生成亚硫酸钙,和二氧化硅反应生成硅酸钙,得到产物加入氢氧化钠溶液碱浸其中氧化铝溶解生成偏铝酸钠溶液,经操作Ⅰ得到的固体中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,以此解答该题。
【详解】
A.二氧化硫可与氢氧化钠溶液反应而被吸收,避免污染环境,A正确;
B.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以将AlO2-转化为Al(OH)3,灼烧可生成氧化铝,B正确;
C.Fe3O4产品溶于稀硫酸中,可生成硫酸亚铁,可与酸性高锰酸钾溶液反应,不能证明产品中含有FeO,C错误;
D.“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成
Fe3O4和SO2,设有x mol Fe2O3和y mol FeS2完全参加反应,根据电子得失守恒:2x×(3-
8 3)=2y×5+y×(
8
3
-2),解得
x
y
=16,所以理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,D
正确;
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查无机工艺流程制备,涉及到SO2的反应,铝三角的反应,氧化还原反应的计算,题目侧重考查学生的分析能力、实验能力和计算能力。
15.下列说法不正确的是
A.氯水、氨水、漂白粉都是混合物
B.C60、金刚石、石墨都是碳元素的同素异形体
C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都是强氧化性酸
D.Na2O2、Cl2、SO2都能使紫色石蕊溶液褪色
【答案】D
【详解】
A.氯水是氯气的水溶液,氨水是氨气的水溶液,漂白粉是氯化钙和次氯酸钙的混合物,都属于混合物,选项A正确;
B.C60、石墨和金刚石都是碳元素形成的不同单质,属于同素异形体,选项B正确;C.HClO、H2SO4(浓)、HNO3都具有强氧化性,是强氧化性酸,选项C正确;
D.Na2O2、Cl2都能使紫色石蕊溶液褪色,SO2只能使紫色石蕊溶液变红而不能褪色,选项D不正确;
答案选D。
16.类推思维是化学解题中常用的一种思维方法,下列有关离子方程式的类推正确的是
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】
A、钠与硫酸铜溶液反应,钠会优先与水反应,生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜,A错误;
B、硫酸与氢氧化钡除了生成水还生成硫酸钡沉淀,B错误;
C、氢氧化铝溶于强碱,不溶于弱碱,C错误;
D、CO2和SO2均为酸性氧化物,与碱反应时类似,D正确;
答案选D。
17.下列陈述Ⅰ、Ⅱ正确并且有因果关系的是
选项陈述Ⅰ陈述Ⅱ
A.Fe3+ 有氧化性FeCl溶液可用于回收旧电路板中的铜
B.SiO2有导电性SiO可用于制备光导纤维
C.氯水、SO2都有漂白性氯水与SO2混合使用漂白效果更好
D.铝制容器表面有氧化膜保护可用铝制容器盛装稀硫酸
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】
试题分析:2Fe3+ +Cu= 2Fe3++ Cu2+,故A正确;SiO2不导电,故B错误;
SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl,氯水与SO2混合使用漂白效果差,故C错误;氧化铝、铝都能与稀硫酸反应,不能用铝制容器盛装稀硫酸,故D正确。
考点:本题考查元素、化合物性质。
18.二氯化二硫(S2Cl2)是广泛用于橡胶工业的硫化剂,其分子结构与双氧水分子相似。
常温下,S2Cl2是一种橙黄色液体,遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体。
下列说法中不正确的是
A.S2Br2与S2Cl2结构相似,沸点S2Br2 > S2Cl2
B.S2Cl2的结构式为Cl—S—S—Cl
C.S2Cl2中S显—1价
D.2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl
【答案】C
【详解】
A. 组成和结构相似的分子晶体,相对分子质量越大,分子间作用力越大,熔、沸点越高;S2Br2与S2Cl2结构相似,S2Br2相以分子质量较大,所以沸点S2Br2 > S2Cl2,A正确;
B. 由题中信息分子结构与双氧水分子相似,双氧水的结构式为H-O-O-H,所以S2Cl2的结构式为Cl-S-S-Cl,B正确;
C. 氯和硫都是第3周期元素,氯的非金属性较强,所以S2Cl2中Cl显-1价,S显+1价,C错误;
D. 由题中信息S2Cl2遇水可发生反应,并产生能使品红褪色的气体,可知反应后生成二氧化硫,所以S2Cl2与水发生反应的化学方程式为2S2Cl2+2H2O=SO2↑+3S↓+4HCl,D正确;故选C。
19.CuSO4是一种重要的化工原料,其有关制备途径及性质如图所示。
下列说法不正确的是()
A.途径①所用混酸中H2SO4与HNO3物质的量之比最好为3:2
B.相对于途径①、③,途径②更好地体现了绿色化学思想
C.1molCuSO4在1100℃所得混合气体X中O2可能为0.75mol
D.Y可以是葡萄糖
【答案】C
【详解】
A、根据反应式3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知,硫酸与硝酸的物质的量之比是3︰2,选项A正确;
B、途径①③中均生成大气污染物,而②没有,所以选项B正确;
C、1mol硫酸铜可以生成0.5mol氧化亚铜,转移1mol电子,所以生成0.25mol氧气,选项C不正确;
D、醛基能被新制的氢氧化铜悬浊液氧化,生成氧化亚铜,葡萄糖含有醛基,D正确;
所以正确的答案选C。
20.实验室有一瓶久置的白色亚硫酸钾粉末,为确定其是否被氧化及其成分,元素分析表
明粉末中钾元素和硫元素的质量比为39∶16,下列结论正确的是()
A.根据元素分析结果推测该粉末为纯净物
B.将粉末溶于水,加入氯化钡,有白色沉淀生成,证明原粉末是硫酸钾
C.将粉末加入盐酸中,产生气泡,证明原粉末是亚硫酸钾
D.将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸,有白色沉淀和气泡生成,证明原粉末是硫酸钾和亚硫酸钾的混合物
【答案】D
【详解】
A. 硫酸钾和亚硫酸钾中钾元素和硫元素元素的质量比均为39∶16,不能推测该粉末为纯净物,故A错误;
B. 加入氯化钡都可产生沉淀,故B错误;
SO ===H2O+SO2↑,只能证明原粉末有亚硫酸C. 将粉末加入盐酸中,产生气泡, 2H++2
3
钾,不能证明原粉末只有亚硫酸钾,故C错误;
D. 将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸有白色沉淀,证明原粉末含硫酸钾,有气泡生成,说明发生反应2HCl+BaSO3=BaCl2+H2O+SO2↑,证明原粉末仍含亚硫酸钾,故D正确。
故选D。
二、非选择题
21.下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。
填写下列空白。
(1)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序变为②、①、③,则可以检出的物质是_______,不能检出的物质是________。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是_____,不能检出的物质是_________。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是______,不能检出的物质是_________。
(4)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式___________________。
【答案】SO2和CO2 H2O H2O SO2和CO2 SO2和CO2 H2O
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O
【解析】
【分析】
木炭粉与浓硫酸反应生成SO2和CO2,方程式为:C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O,SO2能使品红溶液褪色,SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,CO2不能使品红溶液褪色,CO2也不能酸性高锰酸钾溶液褪色。
无水硫酸铜遇水变蓝,二氧化硫、二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊。
据此即可解答。
【详解】
(1)①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜,②中SO2能使品红溶液褪色,SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,③SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊。
如果装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,通过②中品红溶液褪色,说明有SO2,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再通过品红溶液,品红不褪色,说明二氧化硫已经除尽,通过①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜,但不能说明是生成的水,可能是溶液中的引入的水,通过③澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明有二氧化碳生成,故可以检验出的物质是SO2和CO2;不能检验出的物质是
H2O;
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,通过①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜,能说明生成物有H2O,通过③澄清石灰水,石灰水变浑浊,由于SO2、CO2都能使澄清石灰水变浑浊,不可以检出SO2、CO2,故能够检验出的物质是H2O;不能检验出的物质是SO2和CO2;
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,通过②中品红溶液褪色,说明有SO2,通过酸性高锰酸钾溶液除去SO2,再通过品红溶液,品红不褪色,说明SO2已经除尽,通过③澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明有CO2生成,通过①中装有无水硫酸铜,无水硫酸铜遇水由白色变成蓝色的五水合硫酸铜,但不能说明该水是反应生成的H2O,可能是溶液中的引入的H2O,故能够检验出的物质是SO2和CO2;不能检验出的物质是H2O;
(4)浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式为:
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O。
【点评】
本题考查了碳与浓硫酸反应产物的检验。
注意二氧化硫、二氧化碳的化学性质的异同是解答本题的关键。
为防止用溶液检验SO2、CO2从溶液中带入水,要先检验水的产生,当气体中同时存在二氧化硫、二氧化碳需要检验两种物质时,要先根据品红溶液褪色检验二氧化硫的存在,并经验证完全除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验二氧化碳的存在。
22.为检验浓硫酸与木炭在加热条件下反应产生SO2和CO2气体,设计了如图所示实验装置,a、b、c为止水夹,B是用于储气的气囊,D中放有用I2和淀粉的蓝色溶液浸湿的脱脂棉。
请回答下列问题:
(1)在A中发生的化学反应方程式为_____;
(2)此实验成败的关键在于控制反应产生气体的速率不能过快,由此设计了虚框部分的装置,则正确的操作顺序是_____(用操作编号填写);
①向A装置中加入浓硫酸,加热,使A中产生的气体进入气囊B,当气囊中充入一定量气体时,停止加热;
②待装置A冷却,且气囊B的体积不再变化后,关闭止水夹a,打开止水夹b,慢慢挤压气囊,使气囊B中气体慢慢进入装置c中,待达到实验目的后,关闭止水夹b;
③打开止水夹a和c,关闭止水夹b;
(3)若该实验中还需检测产物水蒸气,则应在C装置前添加干燥管,并在其中放置_____试剂。
(4)实验时,装置C中盛放的试剂是_____,现象时_____,可用来验证_____的存在。
(5)装置D中发生的反应方程式为_____,当D中_____现象时,可以说明使E中澄清石灰水变浑浊的是CO2,而不是SO2。
【答案】2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O ③①②无水CuSO4品红溶液
品红溶液褪色 SO2 SO2+I2+2H2O=4H++2I﹣+SO42进气口一端脱脂棉上蓝色变浅,出气口一端脱脂棉上蓝色不变
【分析】
根据实验目的和装置图考虑操作步骤和试剂的作用及发生反应。
从整体考虑,A为制取气体装置,B为收集气体装置,C为检验二氧化硫装置,D为除去二氧化硫并检验是否除尽二氧化硫的装置,最后为检验二氧化碳的装置,
(1)木炭粉与浓硫酸发生反应产生水、SO2和CO2气体;
(2)根据具体操作可知,要控制气体流速,应先收集气体,然后慢慢挤压气球来控制流速;
(3)通常用无水硫酸铜检验水;
(4)品红溶液用来检验二氧化硫;
(5)检验二氧化碳,应排除二氧化硫的干扰,碘单质与二氧化硫发生氧化还原反应,D是用来除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽的双重作用。
【详解】
(1)木炭粉与浓硫酸加热反应产生SO2和CO2气体,该反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O;
故答案为2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O;
(2)根据气囊B的作用是收集气体,要想控制流速,从虚线框设计来看,应先收集气体,然后再慢慢释放气体,所以正确的操作顺序是③①②;
故答案为③①②;
(3)白色的无水CuSO4遇到水生成蓝色的五水硫酸铜,可用无水CuSO4检验水;
故答案为无水CuSO4;
(4)A装置中产生了二氧化硫气体,C装置用于检验二氧化硫,可选用品红溶液,当品红溶液褪色,证明有SO2气体生成,
故答案为品红溶液;品红溶液褪色;SO2;
(5)D装置是用来除去二氧化硫并检验二氧化硫是否除尽的双重作用,二氧化硫和碘反应为:SO2+I2+2H2O=4H++2I﹣+SO42﹣;当在进气一端碘与二氧化硫反应使得进气口一端脱脂棉蓝色变浅,在出气口一端二氧化硫被除尽,出气口一端脱脂棉蓝色不变,说明出气口出的是二氧化碳;
故答案为SO2+I2+2H2O=4H++2I﹣+SO42﹣;进气口一端脱脂棉蓝色变浅,出气口一端脱脂棉蓝色不变。
23.为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,选用如图所示仪器(内含物质)组装成实验装置(资料:SO2能与酸性KMnO4反应:2KMnO4 + 5SO2 + 2H2O = 2MnSO4 + K2SO4 + 2H2SO4 )。
甲.乙.丙.
丁.
(1)如按气流由左向右流向,连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母):A接________,________接________,________接________;
(2)仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2。
乙中_______,丙中______。
【答案】F E C D B乙中出现白色沉淀丙中品红未褪色
【分析】
(1)根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,进行选择发生和验证产物装置;
(2)根据二氧化碳和二氧化硫的性质进行解答。
【详解】
(1)根据实验室浓H2SO4氧化木炭的反应原理、条件,固液加热下反应,进行选择发生装置,高锰酸钾可氧化二氧化硫,用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色确认SO2已除干净,验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2,可通过二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊确认,即装置的连接顺序为A接F;E接C;D接B;
(2)乙中为澄清的石灰水,澄清的石灰水和二氧化碳反应变浑浊,二氧化硫具有漂白性,二氧化硫能使品红褪色,丁装置用高锰酸钾酸性溶液除SO2,再通过品红溶液不褪色。
24.为了探究木炭与浓H2SO4反应的产物中是否存在CO2,某同学选用如图所示装置进行实验:
(1)组装好上述实验装置后,在装入药品之前必需的实验操作是__。
(2)写出A中发生反应的化学方程式___。
(3)装置B的作用是除去产物中的SO2,发生的反应为MnO4-+ SO2+ H2O= Mn2++ SO42-+ H+;配平该反应方程式___,若用酸性KMnO4溶液吸收标况下
22.4LSO2,则反应转移的电子数为___。
(4)装置C的作用是__。
(5)用物质的量浓度为18.4mol/L的浓硫酸配制500mL0.5mol/L的稀硫酸,主要仪器除
量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要__,定容时由于仰视刻度线,则对所配溶液浓度产生的影响为__(填“偏大”,“偏小”或“无影响”)。
【答案】检查装置的气密性 C +2H 2SO 4(浓)
CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O 2MnO 4-+5SO 2+2H 2O =2Mn 2++5SO 42-+4H + 2N A 检验SO 2是否除尽,避免干扰CO 2的检验 500mL 容
量瓶 偏小
【分析】
碳和浓硫酸在加热条件下反应生成SO 2和CO 2,SO 2和CO 2均能使澄清石灰水变浑浊,因此在用澄清石灰水检验CO 2之前必须把SO 2吸收干净,酸性高锰酸钾溶液用于吸收SO 2,品红用于检验SO 2是否除干净,据此分析。
【详解】
(1)在组装好上述实验装置后,在装入药品之前必须检验装置的气密性,故答案为:检查装置的气密性;
(2)装置A 中发生的反应为C 和浓硫酸共热生SO 2、CO 2和水,化学方程式为:C +2H 2SO 4(浓)CO 2↑+2SO 2↑+2H 2O ; (3)反应中SO 2→SO 42-,硫元素由+4价升高为+6价,共升高2价,MnO 4-→Mn 2+,Mn 元
素由+7降低为+2价,共降低5价,化合价升降最小公倍数为10,故SO 2的系数为5,MnO 4-的系数为2,再结合原子守恒、电荷守恒配平其它物质的系数,配平后的方程式为:2MnO 4-+5SO 2+2H 2O =2Mn 2++5SO 42-+4H +;根据反应2MnO 4-+5SO 2+2H 2O =2Mn 2++5SO 42-+4H +可知,若用酸性KMnO 4溶液吸收标况下22.4LSO 2,即1molSO 2,则反应转移的电子数为1105
A mol N mol -⨯=2N A ; (4)装置C 的作用是检验SO 2是否除尽,避免干扰CO 2的检验;
(5)配制500mL0.5mol /L 的稀硫酸,主要仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,还需要500mL 容量瓶,定容时由于仰视刻度线,则所加蒸馏水偏多,对所配溶液浓度偏小。
25.某实验小组欲制取 NaHSO 3 晶体,设计采用如下装置制备(省略夹持和加热装置)。
(1)仪器 b 的名称是_____________。
(2)装置丙的作用是_____________。
(3)装置乙中过量的 SO 2 与 NaOH 溶液反应生成 NaHSO 3 晶体,其离子方程式为
_____________。
(4)装置甲中反应生成 SO 2 的操作顺序是_____________。