二氧化硫和氯氣是中學(xué)化學(xué)中的常見氣體,探究二者的制法和性質(zhì)是十分重要的課題。
(1)實驗室可由多種途徑制取SO2。
途徑I:Na2SO3固體與較濃的硫酸(約70%)反應(yīng)制取;
途徑II:銅與濃硫酸加熱制取。
如果要在實驗室制取SO2,選用上述兩種方法中的 (填“途徑I”或“途徑II”)更合理,你的理由是 (答出一點就可)。
(2)如圖是用KMnO4與濃鹽酸反應(yīng)制取適量氯氣的簡易裝置。
已知:2 KMnO4+16HCl(濃)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。裝置B、C、D的作用分別是:
B: ;
C: ;
D: 。
(3)某同學(xué)設(shè)計用如下裝置探究二氧化硫、氯氣的化學(xué)性質(zhì)。
通過控制彈簧夾a、b,向裝置A中分別通入不同氣體,請完成如下問題:
①若關(guān)閉b,打開a,若X為品紅溶液,則A中的現(xiàn)象為: ,說明二氧化硫具有 性。
②若關(guān)閉a,打開b,若X為紫色石蕊試液,則A中的現(xiàn)象為: ,原因是 。
③若同時打開a、b,且通入的氣體體積比為1:1,若X為紫色石蕊試液,則A中的現(xiàn)象為 ,與②現(xiàn)象不同的原因是 (書寫相應(yīng)的化學(xué)方程式)。
(1)途徑I(1分) 制備等量的二氧化硫消耗的硫酸少(合理即可) (1分)
(2)B:向上排空氣收集氯氣(1分)
C:安全瓶作用:防止D中的液體倒吸進入集氣管B中(1分)
D:吸收尾氣,防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境(1分)
(3)①溶液紅色褪去(1分) 漂白(1分)
②溶液紫色先變紅,后褪色(1分)氯氣與水反應(yīng)生成的鹽酸使紫色變?yōu)榧t色,同時生成的HClO具有漂白性,使溶液紅色褪去(2分)
③溶液由紫色變?yōu)榧t色(1分) Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4(2分)
解析試題分析:(1)途徑I的反應(yīng)為Na2SO3+H2 SO4 =SO2+Na2SO4+ H2O ,途徑II反應(yīng)為Cu+2H2SO4(濃) =△= CuSO4+SO2↑+ 2H2O,由兩反應(yīng)可知生成等量的SO2 途徑I需要的濃硫酸少。
由圖可知B裝置為收集裝置,氯氣的密度比空氣的密度大,故作用為向上排空氣收集氯氣。C裝置為防止D裝置中的溶液進入C中,D中氫氧化鈉溶液吸收氯氣。(3)①SO2具有漂白性,能使品紅褪色
②氯氣與水反應(yīng)生成的鹽酸使紫色變?yōu)榧t色,同時生成的 HClO 具有漂白性,使溶液紅色褪去
③通入的氣體體積比為1:1二者恰恰完全反應(yīng) Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4生成的酸使溶液由紫色變?yōu)榧t色
考點:考查Cl2和SO2 的制法及化學(xué)性質(zhì)
科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
安徽省從2013年12月1日零時起,車用汽油升級為“國Ⅳ”標(biāo)準(zhǔn),汽油中的硫含量下降三分之二,對二氧化硫的排放有了大大的改善,SO2可以用Fe( NO3)3溶液吸收,某化學(xué)興趣小組對SO2和 Fe( NO3)3溶液的反應(yīng)[0.1mol/L的Fe(NO3)3溶液的 pH=2]做了相應(yīng)探究。
探究I
(1)某同學(xué)進行了下列實驗:取12.8g銅片和20 mL 18 mol?L-1的濃硫酸放在三頸瓶中共熱,直至反應(yīng)完畢,最后發(fā)現(xiàn)燒瓶中還有銅片剩余,同時根據(jù)所學(xué)的知識同學(xué)們認(rèn)為還有較多的硫酸剩余。
①配制1mol/L 的Fe(NO3)3溶液,需準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的Fe(NO3)3固體,在燒杯中溶解恢復(fù)到室溫后,將溶液轉(zhuǎn)移到容量瓶中,再經(jīng)過洗滌、定容、搖勻可配得溶液,請回答將溶液轉(zhuǎn)移至容量瓶中的操作方法________________________________。
②裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是_________________________________________。
③該同學(xué)設(shè)計求余酸的物質(zhì)的量實驗方案是測定產(chǎn)生氣體的量。其方法有多種,請問下列方案中不可行的是______ (填字母)。
A.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄟ^預(yù)先稱量的盛有堿石灰的干燥管,結(jié)束反應(yīng)后再次稱重
B.將產(chǎn)生的氣體緩緩?fù)ㄈ胱懔縉a2S溶液后,測量所得沉淀的質(zhì)量
C.用排飽和NaHSO3溶液的方法測定其產(chǎn)生氣體的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)
探究II
(2)為排除空氣對實驗的干擾,滴加濃硫酸之前應(yīng)進行的操作是____________________。
(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因,提出下列三種猜想:
猜想1: SO2與Fe3+反應(yīng);
猜想2:在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng);
猜想3:____________________________________;
①按猜想1,裝置B中反應(yīng)的離子方程式是______________________________,證明該猜想1中生成的還原產(chǎn)物,某同學(xué)取少量溶液滴加幾滴酸性高錳酸鉀溶液,紫紅色褪去,請分析該同學(xué)做法是否正確_________(填“正確”或“不正確”),理由是__________________________________。
②按猜想2,只需將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列某種溶液,在相同條件下進行實驗。應(yīng)選擇的替換溶液是______ (填序號)。
A.1 mol/L 稀硝酸
B.pH=1的FeCl3溶液
C.6.0mol/L NaNO3和0.2 mol/L鹽酸等體積混合的溶液
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某興趣小組設(shè)計如下圖實驗裝置進行實驗。
Ⅰ、探究大氣污染物SO2的性質(zhì)
(1)為了實現(xiàn)綠色環(huán)保的目標(biāo),能否用上圖A2代替A1裝置 (填“能”或“否”)。
(2)B、C、D分別用于檢驗SO2的漂白性、還原性和氧化性,則B中所盛試劑為 ,C中反應(yīng)的離子方程式為 ,D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
Ⅱ、探究銅片與濃H2SO4反應(yīng)的產(chǎn)物
實驗結(jié)束,發(fā)現(xiàn)在銅片表面附著黑色固體。查閱資料得知:此黑色固體可能含有CuO、CuS、Cu2S。常溫下CuS和Cu2S都不溶于稀鹽酸,在空氣中煅燒都轉(zhuǎn)化為Cu2O和SO2。該小組同學(xué)收集一定量黑色固體,按如下實驗方案探究其成分:
(3)步驟Ⅱ 中檢驗濾渣洗滌干凈的實驗方法是_____________________________。
(4)黑色固體的成分是________________。
Ⅲ、尾氣處理
用氨水吸收尾氣中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等陰離子。
(5)氨水吸收過量SO2的反應(yīng)的離子方程式為 。
(6)已知亞硫酸氫鹽一般易溶于水,SO2也易溶于水。
現(xiàn)有儀器和試劑為:小燒杯、試管、玻璃棒、膠頭滴管、過濾裝置和濾紙;2 mol/L鹽酸、
2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品紅溶液、蒸餾水。請設(shè)計實驗證明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的實驗操作、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論:
實驗操作 | 預(yù)期現(xiàn)象與結(jié)論 |
步驟1:取適量“吸收液”于小燒杯中,用膠頭滴管取l mol/L BaCl2溶液向小燒杯滴加直至過量。 | 若出現(xiàn)白色渾濁,則“吸收液” 中存在SO32-或 SO42-。 |
步驟2:將小燒杯中的濁液過濾、洗滌,再用適量水把附在濾紙上的固體沖入另一小燒杯中;向沖下的固體 。 | , 則“吸收液”中存在 SO32-。 |
步驟3: 。 | , 則“吸收液”中存在 HSO3-。 |
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
氨氣具有還原性。在一定條件下,氨氣可與氧化銅反應(yīng),反應(yīng)后得到三種物質(zhì),其中有兩種單質(zhì),下圖為氨氣與氧化銅反應(yīng)并驗證部分產(chǎn)物的裝置(夾持裝置略):
請回答下列問題:
(1)實驗室制取氨氣的化學(xué)方程式是 。
(2)能證明氨氣具有還原性的現(xiàn)象是 ;
B裝置的作用是 。
(3)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
用下圖裝置進行實驗。
回答有關(guān)問題:
(1)玻璃管E內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。
(2)小試管C的作用是 。
(3)廣口瓶D內(nèi)盛的試劑是 ,裝置D的3個作用是① , ② , ③ 。
(4)從管E導(dǎo)出的氣體成分是 。
(5)裝置F中U形管觀察到所收集物質(zhì)的顏色狀態(tài)是 。
(6)若U形管內(nèi)收集到的物質(zhì)很少,分析其原因不可能是 (填標(biāo)號)。
a.裝置氣密性不好; b.制得的SO2中混有少量H2S雜質(zhì)使催化劑中毒;c.氣流速度過快。
(7)從U形管導(dǎo)出的尾氣的處理方法是 。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
無水氯化鋁是一種重要的化工原料,利用明礬石制備無水氯化鋁的流程如下:
(1)驗證焙燒爐產(chǎn)生的氣體含有的方法是________________________________。
(2)吸收焙燒爐中產(chǎn)生的,下列裝置合理的是________(填代號)。
(3)氯化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
(4)生產(chǎn)氯化鋁的過程中產(chǎn)生等大氣污染物,若將二者按照一定比例通入水中可減少或消除污染。試設(shè)計簡單實驗檢驗二者是否恰好完全反應(yīng)。(簡要描述實驗步驟、現(xiàn)象和結(jié)論)
__________________________________________________________________________。
儀器自選;可供選擇試劑如下:
①滴加酚酞的氫氧化鈉溶液 ②氯化亞鐵溶液 ③硫氰化鉀溶液 ④品紅溶液
(5)某學(xué)習(xí)小組設(shè)計用如下裝置驗證二氧化硫的某些化學(xué)性質(zhì)。
①能說明二氧化硫具有氧化性的實驗現(xiàn)象為_____________________________________。
②寫出a瓶中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式___________________________________________。
③充分反應(yīng)后,取a瓶中的溶液分成三份,分別進行如下實驗。
實驗I:向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液,生成白色沉淀,迅速變?yōu)榛揖G色,最終變?yōu)榧t褐色
實驗II:向第二份溶液中加入少量KMnO4溶液,紫色褪去
實驗III:向第三份溶液中加入BaC12溶液,生成白色沉淀
上述實驗中能證明二氧化硫具有還原性的是________(填實驗代號)。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某校課外活動小組為探究銅與稀硝酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體主要是NO,設(shè)計了下列實驗。圖中K為止水夾,F(xiàn)是裝有一半空氣的注射器,其中加熱裝置和固定裝置均已略去。
請回答有關(guān)問題:
(1)設(shè)計裝置A的目的是_______________________。
(2)當(dāng)完成裝置A的實驗?zāi)康暮,關(guān)閉K,再將裝置B中的銅絲插入稀硝酸。B中反應(yīng)的離子方程式是____________________________。
(3)將F中的空氣推入E中,證明NO存在的實驗現(xiàn)象是_______________,此過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。
(4)裝置D中溶液的作用是________________。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題
某校兩個化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組,在學(xué)習(xí)了銅和濃硫酸的反應(yīng)后分別探究足量的鋅與濃硫酸反應(yīng)的過程。甲小組設(shè)計了下圖裝置:試回答:
(1)請從甲、乙中選擇合適的裝置填入B、C中,并進行正確連接,a接______, c接______(用序號表示)。
(2)D、E兩支試管中CCl4的作用是______。
(3)本實驗?zāi)茏C明濃硫酸具有強氧化性的實驗現(xiàn)象為______。
(4)D中出現(xiàn)渾濁的離子方程式為______。
(5)某學(xué)生注意觀察到:實驗開始后,C、D、E中均有氣泡產(chǎn)生;隨后氣泡量減少,品紅溶液褪色,D中出現(xiàn)渾濁;反應(yīng)一段時間后,C、D、E中的氣泡量又會明顯增加。請用化學(xué)方程式表示“反應(yīng)一段時間后氣泡量又會明顯增加”的原因是______。
乙小組設(shè)計了下圖裝置:
(6)分析出乙小組的設(shè)計意圖是______。
(7)裝置B中的藥品是______。
(8)能證明產(chǎn)生SO2和H2先后順序的實驗現(xiàn)象是______。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題
A~E是中學(xué)常見的5種化合物,A、B是氧化物,它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下圖所示。
則下列說法正確的是
A.X與A反應(yīng)的化學(xué)方程式是:Al2O3 + 2Fe Fe2O3 + 2Al
B.檢驗D溶液中的金屬陽離子的反應(yīng):Fe3++3SCN—= Fe(SCN)3↓
C.單質(zhì)Y在一定條件下能與水發(fā)生置換反應(yīng)
D.由于化合物B和C均既能與酸反應(yīng),又能與堿反應(yīng),所以均是兩性化合物
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