Question

【題目】SO2為大氣污染物，研究它的性質(zhì)對環(huán)境治理具有重要意義。在鋁基氧化銅作催化劑時，可利用天然氣脫除二氧化硫，并回收單質(zhì)硫（熔點為112.8℃，沸點為444.6℃）。

（1）①裝置中導管X的作用是：______________________________。

②用裝置A制取SO2，則試劑的組合最好是_________（填字母）。

a. 18.4 mol/L H2SO4＋Cu b. 4 mol/L HNO3＋Na2SO3 c. 60% H2SO4＋K2SO3

③水與Al4C3在裝置A中制取甲烷，其化學方程式為：_______________________________。

（2）利用制得的CH4和SO2并結(jié)合B～G裝置驗證反應產(chǎn)物：CH4＋2SO22S＋CO2＋2H2O生成的單質(zhì)S和CO2。

①B裝置有三個作用，分別是_________、__________、__________。

②實驗裝置依次連接的合理順序為B、_____________________（每個裝置只用一次）。

③證明有CO2產(chǎn)生的現(xiàn)象為_____________________________。

④G裝置中發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________。

Answer 1

【答案】 平衡氣壓，使液體順利滴入燒瓶中 c Al4C3+12H2O = 4Al(OH)3↓+3CH4↑ 干燥 充分混合 觀察氣泡以便調(diào)節(jié)CH4和SO2的流速 D、C、G、F、E F中品紅不褪色，澄清石灰水變渾濁 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

【解析】（1）①蒸餾燒瓶中產(chǎn)生氣體，使其中的壓強增大，若分液漏斗與蒸餾燒瓶不連通，則不利于液體滴入，所以裝置中導管X的作用是是平衡壓強，使液體順利滴入燒瓶中。②a項，“18.4mol/LH2SO4＋Cu”制取SO2需要加熱，而裝置A為固液不加熱裝置，故不適合；b項，HNO3具有強氧化性，“4mol/LHNO3＋Na2SO3”發(fā)生氧化還原反應，+4價S被氧化成+6價，得不到SO2，故不適合；c項，“60%H2SO4＋K2SO3”制取SO2符合強酸制弱酸原理，故適合。③由已知，用水與Al4C3制取甲烷，根據(jù)原子守恒還生成Al(OH)3，故化學方程式為：Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑。

（2）①CH4和SO2的反應需要高溫條件下在硬質(zhì)玻璃管中進行，所以B中濃硫酸可以起到干燥CH4和SO2的作用；如圖，B裝置中可同時通入CH4和SO2，便于充分混合CH4和SO2；CH4和SO2氣體通過濃硫酸，會形成氣泡，觀察氣泡以便調(diào)節(jié)CH4和SO2的流速比約為1∶2。②根據(jù)實驗目的：驗證CH4和SO2反應生成的單質(zhì)S和CO2，則裝置C冷卻得到固體S單質(zhì)，用E裝置中澄清石灰水驗證CO2，為防止SO2對驗證CO2實驗造成干擾，必須先將其除盡，可依次通過酸性高錳酸鉀和品紅溶液，綜上分析實驗裝置依次連接的合理順序為B、D、C、G、F、E（每個裝置只用一次）。③若F中品紅溶液不褪色，則說明SO2已經(jīng)除盡，E中澄清石灰水變渾濁則能證明該實驗有CO2產(chǎn)生。④G裝置中，酸性高錳酸鉀溶液與SO2發(fā)生氧化還原反應，+7價Mn被還原為+2價，+4價S被氧化為+6價，根據(jù)電子守恒、電荷守恒、原子守恒可寫出離子方程式：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。