【題目】直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨,危害環(huán)境。某化學(xué)興趣小組進行如下有關(guān)SO2性質(zhì)和含量測定的探究活動。

(1)裝置A中儀器a的名稱為__________。若利用裝置A中產(chǎn)生的氣體證明+4價的硫元素具有氧化性,試用化學(xué)方程式表示該實驗方案的反應(yīng)原理________________。

(2)選用圖4中的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強弱:

①甲同學(xué)認為按A→C→F→尾氣處理順序連接裝置可以證明亞硫酸和次氯酸的酸性強弱,乙同學(xué)認為該方案不合理,其理由是_________________。

②丙同學(xué)設(shè)計的合理實驗方案為:按照A→C→_________→F→尾氣處理(填字母) 順序連接裝置。證明亞硫酸的酸性強于次氯酸的酸性的實驗現(xiàn)象是_____________________。

③其中裝置C的作用是__________。常溫下,測得裝置C中飽和NaHSO3溶液的pH≈5,則該溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為__________________。(已知0.1mol/L的H2SO3溶液pH >1)

(3)為了測定裝置A殘液中SO2的含量,量取10.00 mL殘液于圓底燒瓶中,加熱使SO2 全部蒸出,用20.00 mL0.0500 mol/L的KMnO4溶液吸收。充分反應(yīng)后,再用0.2000mol/L的KI標準溶液滴定過量的KMnO4 ,消耗KI溶液15.00 mL。

已知:5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

10I-+2MnO4-+16H+=2Mn2++5I2+8H2O

①殘液中SO2的含量為_______g·L-1。

②若滴定過程中不慎將KI標準溶液滴出錐形瓶外少許,使測定結(jié)果_______(填“偏高”、“偏低”或“無影響”)。

【答案】 分液漏斗 SO2+2H2S=3S↓+2H2O (沉淀符號可標也可不標)

SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaOH (或其它合理答案)

⑵①二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng),不能證明強酸制備弱酸的原理

B→E→D 裝置D中品紅溶液不褪色,F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀 除去HC1氣體以免影響后面的實驗 c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)

⑶①6.4 偏低

【解析】 (1). 裝置A中儀器a的名稱為分液漏斗。若利用裝置A中產(chǎn)生的氣體SO2證明+4價的硫元素具有氧化性,可以將其通入盛有硫化氫氣體的集氣瓶中或盛有氫硫酸的試劑瓶中,分別生成淡黃色固體即可證明,化學(xué)方程式表示該實驗方案的反應(yīng)原理為SO2+2H2S=3S↓+2H2O。

(2). 選用圖4中的裝置和藥品探究亞硫酸與次氯酸的酸性強弱:

①若按A→C→F→尾氣處理順序連接裝置不能證明亞硫酸和次氯酸的酸性強弱,理由是二氧化硫通入次氯酸鈣溶液發(fā)生了氧化還原反應(yīng),二氧化硫被氧化為硫酸根進一步與鈣離子結(jié)合成微溶物硫酸鈣沉淀而不是發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成亞硫酸鈣沉淀和次氯酸,所以不能證明強酸制備弱酸的原理。

②欲證明亞硫酸的酸性強于次氯酸的酸性,根據(jù)給定裝置的特點,可以先用二氧化硫通入飽和亞硫酸氫鈉溶液中除去其中的氯化氫雜質(zhì),然后通入碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成二氧化碳氣體,再用酸性高錳酸鉀溶液除去二氧化碳氣體中剩余的二氧化硫,經(jīng)品紅溶液檢驗二氧化硫已除盡,最后通入漂白粉溶液,若出現(xiàn)白色沉淀,證明碳酸的酸性比次氯酸強,從而間接地證明亞硫酸的酸性比次氯酸強。所以丙同學(xué)設(shè)計的合理實驗方案為:按照A→C→B→E→D→F→尾氣處理順序連接裝置。證明亞硫酸的酸性強于次氯酸的酸性的實驗現(xiàn)象是裝置D中品紅溶液不褪色,F(xiàn)中出現(xiàn)白色沉淀。

③NaHSO3是一種弱酸的酸式鹽,溶于水后電離出的亞硫酸氫根能發(fā)生電離:

HSO3- H++SO32-,還能發(fā)生水解:HSO3- +H2O H2SO3+OH-。HSO3-無論是電離還是水解其程度都是很小的。常溫下,測得裝置C中飽和NaHSO3溶液的pH≈5,說明亞硫酸氫根的電離程度大于其水解程度,由于水也能電離出H+,則該溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為c(Na+)>c(HSO3-)>c(H+)>c(SO32-)>c(OH-)。

(3). 20.00 mL0.0500 mol/L的KMnO4溶液中

n(KMnO4)=20.0010-3L0.0500mol/L=1.00010-3mol

由10I- 2 MnO4- 可求出與KI標準溶液反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為:

n1(KMnO4)= n(I-)= 15.0010-3L0.2000mol/L=6.00010-4mol

所以與SO2反應(yīng)的KMnO4的物質(zhì)的量為:n2(KMnO4)=n- n1=4.00010-4mol

由5SO2~2MnO4-可求出10.00mL殘液中:n(SO2)=n2(KMnO4)=1.00010-3mol

m(SO2)= 1.00010-3mol64g/mol=6.40010-2g

所以①殘液中SO2的含量為 =6.400g·L-1。

②若滴定過程中不慎將KI標準溶液滴出錐形瓶外少許,相當(dāng)于剩余的高錳酸鉀偏多,與二氧化硫反應(yīng)的高錳酸鉀偏少,使測定結(jié)果偏低。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】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(xué)習(xí)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(xué)反應(yīng)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(yīng),以達到脫硫目的。寫出催化劑參與反應(yīng)過程的離子方程式 ①SO2+2H2O+2Fe3+=SO42-+2Fe2++4H+

(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 。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】實驗室制備下列物質(zhì)時,不用加人濃H2S04的是( )

A. 由苯制取硝基苯 B. 用乙酸和乙醇制備乙酸乙酯

C. 由乙醇制乙烯 D. 由溴乙烷制乙烯

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在一定溫度下的某容積固定的密閉容器中,建立下列化學(xué)平衡:C(s)+H2O(g) CO(g) +H2(g)。不能確定上述可逆反應(yīng)在一定條件下己達到化學(xué)平衡狀態(tài)的是

A. 體系的壓強不再發(fā)生變化 B. 1molH—H鍵斷裂的同時斷裂1 mol H—O

C. v(CO)=v(H2O) D. 生成n mol CO的同時消耗n mol H2

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】反應(yīng)5KCl+KClO3+3H2SO4===3Cl2↑+3K2SO4+3H2O氧化生成和還原生成的氯分子數(shù)之比是

A. 1∶1 B. 5∶1

C. 1∶5 D. 3∶1

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】10 mL某氣態(tài)混合烴在80 mL O2中充分燃燒,得到體積為65 mL的混合氣體(氣體體積均在相同條件20℃時測定),則該混合物不可能是 ( )

A. 丙烷和丙烯 B. 乙烷和丙烯 C. 丙烯和丁炔 D. 丁烯和丙炔

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】以硫鐵礦(主要成分為FeS2)為原料制備氯化鐵晶體(FeCl3·6H2O)的工藝流程如下:

(1)氧化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________,檢驗氧化生成的陽離子的試劑是________________。

(2)尾氣中主要含N2、O2、SO2和少量的CO2、H2O,取標準狀況下的尾氣V L測定SO2含量:

方案一:讓尾氣緩慢通過以下裝置。

①裝置c的作用是____________。

②實驗時先通入尾氣,再通入一定量氮氣。若通過B裝置的增重來測量SO2的體積分數(shù)。你認為該方案是否合理__________,請說明理由__________(若方案合理該空不必填寫)。

方案二:將尾氣緩慢通過足量溴水,在所得的溶液中加入過量氯化鋇溶液后,過濾,將沉淀洗滌、干燥,稱得其質(zhì)量為m g。

①SO2含量的表達式是_____________(用含m、V的代數(shù)式表示)。

②從FeCl3溶液中得到FeCl36H2O晶體的操作包括_____、冷卻結(jié)晶、過濾,該過程需保持鹽酸過量,結(jié)合必要的離子方程式說明原因_______________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】一定溫度下,在三個體積均為1.0 L 的恒容密閉容器中發(fā)生反應(yīng):2A(g)B(g)+C(g) ΔH

容器

編號

溫度(℃)

起始物質(zhì)的量(mol)

平衡物質(zhì)的量(mol)

A(g)

B(g)

C(g)

387

0. 20

0. 080

0. 080

387

0. 40

207

0. 20

0. 090

0. 090

下列說法不正確的是

A. 該反應(yīng)的正反應(yīng)為ΔH<0

B. 207℃,K=4

C. 達到平衡時,容器Ⅰ中的A體積分數(shù)與容器Ⅱ中的相同

D. 容器Ⅰ中反應(yīng)到達平衡所需時間比容器Ⅲ中的短

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列除雜的方法正確是( )

A.除去CO2中的少量HCl:通入NaOH溶液,收集氣體

B.除去H2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集氣體

C.除去NaCl溶液中少量CaCl2:加入過量Na2CO3溶液,過濾

D.除去BaSO4中少量BaCO3:加入過量稀鹽酸,過濾

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