含硫物質(zhì)燃燒會產(chǎn)生大量煙氣,主要成分是SO2、CO2、N2、O2 。某研究性學習小組在實驗室利用下列裝置制備模擬煙氣,并測算模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器的脫硫效率。

回答下列問題:
Ⅰ.模擬煙氣的制備
(1)用A裝置制SO2,化學反應方程式為                             。
(2)用B裝置制CO2,使用該裝置優(yōu)點的是                           。
(3)將制得的氣體與空氣充分混合,獲得模擬煙氣用于后續(xù)實驗。
II.測定煙氣中SO2的體積分數(shù)
(4)將部分模擬煙氣緩慢通過C、D裝置,其中C、D中盛有的藥品分別是    、    。(填序號)
①KMnO4溶液;②飽和NaHSO3溶液;③飽和Na2CO3溶液;④飽和NaHCO3溶液
(5)若模擬煙氣的流速為amL/min,若t1分鐘后,測得量筒內(nèi)液體體積為VmL,則SO2的體積分數(shù)是               。
Ⅲ.測算模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器的脫硫效率(已轉(zhuǎn)化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)將模擬煙氣通過轉(zhuǎn)化器E裝置,E裝置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液,常溫下,它可催化SO2與O2的反應,以達到脫硫目的。寫出催化劑參與反應過程的離子方程式 ①SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+ ②                          。
(7)若模擬煙氣仍以amL/min的流速通過轉(zhuǎn)化器E裝置,t2分鐘后,向E裝置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色渾濁液,經(jīng)     、洗滌、       、稱量,得到mg固體。若實驗的氣體體積已折算為標準狀況,則該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是          。

Ⅰ.(1)Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑(2分)
(2)可以隨時控制反應的發(fā)生和停止(2分)
Ⅱ.(4)① ④(各1分)(5)%(2分)(6)4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+(2分)
(7)過濾 (1分) 干燥 (1分) (3分)

解析試題分析:Ⅰ.(1)實驗室制備SO2是用濃硫酸與亞硫酸鈉反應,反應的化學方程式為Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑。
(2)B裝置是簡易啟普發(fā)生器,其優(yōu)點是可以隨時控制反應的發(fā)生和停止。
Ⅱ.(4)由于SO2易溶于水,所以C裝置中的試劑應該是原來吸收SO2,可以利用SO2的還原性借助于酸性高錳酸鉀溶液氧化。CO2氣體能溶于水,所以D裝置應該用飽和碳酸氫鈉溶液通過排水法收集液體來測量SO2的體積。
(5)若模擬煙氣的流速為amL/min,若t1分鐘后,測得量筒內(nèi)液體體積為VmL,這說明混合氣中CO2、氮氣和氧氣的體積之和為Vml,則SO2的體積是t1amL-Vml,所以二氧化硫的體積分數(shù)是×100%=×100%。
(6)催化劑在反應前后是不變的,因此常溫下,若它可催化SO2與O2的反應,以達到脫硫目的。則根據(jù)第一步反應SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+可知,第二步反應一定是氧氣再將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子,則反應的離子方程式為4Fe2++O2+4H+=2H2O+4Fe3+
(7)所得白色沉淀是硫酸鋇,層溶液中分離出硫酸鋇的操作應該是過濾、洗滌、干燥、稱量。根據(jù)(5)中SO2的含量可知,理論上應該生成硫酸鋇的質(zhì)量為×233,因此該轉(zhuǎn)化器的脫硫效率是
考點:考查SO2制備、性質(zhì)檢驗、實驗方案設計與評價以及含量測定等

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:計算題

鈦白粉(主要成分是TiO2),廣泛用于油漆、塑料、造紙等行業(yè),還可用作乙醇脫水、脫氫的催化劑。下圖是以鈦鐵礦(主要成分FeTiO3,鈦酸亞鐵)為主要原料生產(chǎn)鈦白粉并獲得副產(chǎn)品FeSO4·7H2O的工藝流程圖。

(1)鈦鐵礦與硫酸發(fā)生反應①的化學方程式為       ;在TiOSO4和FeSO4溶液中加入Fe的目的是       。
(2)溶液Ⅱ中TiOSO4在加熱條件下發(fā)生水解反應②的離子方程式為      ;可回收利用的物質(zhì)是       。
(3)為測定溶液Ⅱ中TiOSO4的含量,首先取待測鈦液10 mL用水稀釋至100 mL,加過量鋁粉,充分振蕩,使其完全反應:3TiO2+ +Al+6H+=3Ti3++Al3++3H2O。過濾后,取出濾液20.00 mL,向其中滴加2~3滴KSCN溶液作指示劑,用       (填一種玻璃儀器的名稱)滴加0.1000mol·L1 FeCl3溶液,當溶液出現(xiàn)紅色達到滴定終點,用去了30.00mL FeC13溶液。待測鈦液中TiOSO4的物質(zhì)的量濃度是        

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(19分)黃銅礦的主要成分是CuFeS2(硫元素顯價,鐵元素顯+2價)。實驗室里用黃銅礦為原料制取單質(zhì)銅和鐵紅(Fe2O3)的流程如下:

已知:
   =
(1)在實驗室中,應將黃銅礦粉末放在__________(填儀器名稱)中焙燒。
(2)將反應過程中產(chǎn)生的SO2和H2S通入下圖所示裝置中檢驗它們的性質(zhì)。該實驗證明SO2具有_________性和__________性。

(3)欲選用下列部分裝置在實驗室中以MnO2和濃鹽酸為原料制取純凈、干燥的氯氣。

①圓底燒瓶中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________________________。
②按氣流方向由左到右,導管口連接順序為a→__________________________________。
③裝置連接好后,在裝藥品前,需檢驗裝置的氣密性,具體方法是__________________。
④向濾液A中通入C12,某同學取通入C12后的溶液滴加KSCN溶液,用來證明C12的氧化性比Fe3+強的結(jié)論。該實驗設計是否合理________(填“是”或“否”),請用簡要文字解釋你的理由_____________________________________________________________。
(4)若使用20 g黃銅礦粉末可制得8 gFe2O3(鐵紅),則該黃銅礦中含CuFeS2的質(zhì)量分數(shù)是________ (假設各步反應均完全進行且過程中無額外物質(zhì)損耗)。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

(15分)已知:BaSO4(s)+4C(s) 高溫4CO(g)+BaS(s)
工業(yè)上以重晶石礦(主要成分BaSO4,含雜質(zhì)Fe2O3、SiO2)為原料,通過下列流程生產(chǎn)氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)。

(1)若按以上流程在實驗室焙燒重晶石礦,回收處理所產(chǎn)生的氣體,恰當?shù)姆椒ㄊ?u>     (填字母編號)。
a.用澄清石灰水吸收氣體    b.用濃硫酸吸收氣體    c.點燃氣體
(2)焙燒重晶石礦時,可能發(fā)生的副反應的化學方程式是            (寫兩個)。
(3)為測定產(chǎn)品氯化鋇晶體(BaCl2·nH2O)中的n值,設計下列實驗步驟,請補充完善空缺項的實驗步驟:①稱量樣品;②灼燒樣品;③置于      (填儀器名稱)中冷卻;④       ;⑤恒重操作。恒重操作的目的是     ;若最終測出的n值偏大,可能的實驗操作誤差原因是    (舉例一種情況)。
(4)用下列裝置組合也可完成(3)中實驗。請選擇下列恰當?shù)难b置組合(稱量、加熱和夾持儀器省略),完成上述實驗:            (用裝置代號以“A ……”形式表示,每套裝置不可重復使用)

(5)將重晶石礦與碳、氯化鈣共同焙燒,可以直接得到氯化鋇,反應的化學方程式為:
BaSO4+4C+CaCl2高溫4CO+CaS+BaCl2。以下是從焙燒后的固體中分離得到氯化鋇晶體的實驗流程設計(已知硫化鈣不溶于水,易溶于鹽酸)。請在空格方框橫線上填寫操作名稱。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某化學實驗小組的同學為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設計了如下的
實驗裝置。

(1)實驗室用裝置A制備SO2某同學在實驗時發(fā)現(xiàn)打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未
流下,你認為原因可能是:                                
(2)實驗室用裝置E制備Cl2其反應的化學化學方程式為:MnO2+4HCl(濃)=C12↑+MnCl2+2H2O
濃鹽酸的作用為:                             
(3)反應開始一段時間后,觀察到 B、D兩個試管中的品紅溶液出現(xiàn)的現(xiàn)象是:
B:                     D                                    。
②停止通氣后,再給B、D兩個試管分別加熱,兩個試管中的現(xiàn)象分別為
B:                     D                               。
(4)另一個實驗小組的同學認為SO2和氯水都有漂白性.二者混合后的漂白性肯定會更強。他們將制得的SO2和CI2按1:1同時通入到品紅溶液中,結(jié)果發(fā)現(xiàn)褪色效果并不像想象的那樣。請你分析該現(xiàn)象的原因(用化學方程式表示):                         。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

制備氮化鎂的裝置示意圖如下:

回答下列問題:
(1)檢查裝置氣密性的方法是________________________________,
a的名稱是________,b的名稱是________;
(2)寫出NaNO2和(NH4)2SO4反應制備氮氣的化學方程式___________________;
(3)C的作用是______________________________________________________,
D的作用是____________________________________________________,
是否可以把C和D的位置對調(diào)并說明理由_____________________________;
(4)寫出E中發(fā)生反應的化學方程式_________________________________;
(5)請用化學方法確定是否有氮化鎂生成,并檢驗是否含有未反應的鎂,寫出實驗操作及現(xiàn)象____________________________________________________。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

硫酸銅晶體俗稱“膽礬”,在無機化工及生產(chǎn)生活中有廣泛的應用。某課外研究小組的同學用粗銅粉(含有碳等雜質(zhì))設計了兩種制備膽礬的途徑,并測定了其中結(jié)晶水的含量。設計的流程如下:

(1)“較純銅”轉(zhuǎn)化為氧化銅時,應將其置于          內(nèi)進行灼燒(填寫儀器名稱)。“粗銅”表面的油脂可以用熱堿溶液洗去,原因是                     。若灼燒“粗銅”,獲得的產(chǎn)物是混有少量銅的氧化銅。存在少量銅的可能原因是          。
a.灼燒過程中部分氧化銅被還原         b.該條件下銅無法被氧氣氧化
c.氧化銅在加熱過程中分解生成銅       d.灼燒不充分銅未被完全氧化
(2)通過途徑I實現(xiàn)用粗制氧化銅制取膽礬,必須進行的實驗操作步驟是:酸溶、加熱通氧氣、過濾、       、冷卻結(jié)晶、        、自然干燥。比較由粗制氧化銅制取膽礬的兩種途徑,途徑Ⅰ有明顯的兩個優(yōu)點:
                                             。
                                                          
(3)測定膽礬晶體里結(jié)晶水的含量時,若測定的相對誤差大于零,則產(chǎn)生誤差的原因可能是___________。
a.加熱后容器未放入干燥器中冷卻
b.最后兩次加熱后的質(zhì)量相差較大
c.加熱前稱量時容器未完全干燥 
d.加熱過程中有少量濺失
(4)利用下圖裝置加熱無水硫酸銅粉末直至完全分解,A的試管中剩余黑色粉末,用帶火星的木條伸入集氣瓶D,發(fā)現(xiàn)木條能復燃。反應前后各裝置的質(zhì)量見圖下方的表格所示。

請通過計算,推斷該實驗條件下硫酸銅分解的化學方程式:                  

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

某學生利用以下裝置探究噴泉實驗。其中A、F分別為硫化氫和氯氣的發(fā)生裝置,C為純凈干燥的氯氣與硫化氫反應的裝置。

請回答下列問題:
(1)裝置F中發(fā)生反應的化學方程式                                       
(2)裝置A中的分液漏斗內(nèi)液體a可選用            (選填以下選項的代號)
A.鹽酸       B.濃硫酸         C.稀硫酸         D.稀硝酸
(3)虛線框內(nèi)應添加必要的除雜裝置,請從上圖的“備選裝置”中選擇合適裝置的編號,填入下列空格。B__________、D__________、E__________。
(4)打開K1、K2,將常溫壓下的H2S、Cl2以體積比1:1充滿燒瓶后,燒瓶中發(fā)生的反應用化學方程式表示為                    ;關閉K1、K2,始終看不到燒瓶內(nèi)產(chǎn)生“噴泉”現(xiàn)象,理由是:                                                            。
(5)在操作(4)的基礎上,引發(fā)噴泉操作方法是                                  。

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

堿式碳酸銅是一種用途廣泛的化工原料。工業(yè)上可用酸性刻蝕廢液(主要含有Cu2+、Fe2+、Fe3+、H +、Cl-)制備,其制備過程如下:

Cu2+、Fe2+、Fe3+生成沉淀的pH如下:

物 質(zhì)
Cu(OH)2
Fe (OH)2
Fe (OH)3
開始沉淀pH
4.2
5.8
1.2
完全沉淀pH
6.7
8.3
3.2
 
(1)濾渣的主要成分是              (寫化學式)。
(2)調(diào)節(jié)反應A后溶液的pH范圍應為        。選擇的試劑最合適的是     (填序號)。
a.氨水        b.稀硫酸         c.氫氧化鈉         d.碳酸銅
(3)反應B的溫度如過高,則所得藍綠色產(chǎn)品中可能會出現(xiàn)的雜質(zhì)是            。
(4)將Na2CO3溶液滴入到一定量CuCl2溶液中得到沉淀。用相應的離子方程式表示:
① 沉淀只有CuCO3                                      ;
② 沉淀只有Cu(OH)2且放出氣泡:                                        。
(5)堿式碳酸銅的組成可表示為:aCuCO3?bCu(OH)2?cH2O。要測定其組成,甲同學設計的實驗方案中需要如下五個步驟:①稱量樣品的質(zhì)量;②高溫分解;③測出CO2的質(zhì)量;④測出水蒸汽的質(zhì)量;⑤稱量CuO的質(zhì)量。而乙同學認為除步驟②外,實驗只需測定四個量中的三個即可,則合理的組合為        (填序號,寫一組即可)。

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同步練習冊答案