Question

【题目】CaS用于制备除虫剂、发光材料等。某课题组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。

(1)甲同学设计如图所示实验装置检验气体产物。

B装置的作用是______________________________；D和E装置能检验装置A的反应产物中的________(填化学式)；E装置中可能出现的现象是_________________________________。

(2)乙同学提出，根据氧化还原反应原理，装置A中的气体产物可能还有CO2、SO2，为了验证他的猜想，结合上述装置并选择下列仪器设计实验方案(同一种仪器可重复使用)。

①气流从左至右，仪器连接顺序为A、F、__________。

②能证明有CO2的现象是______________________________________________________。

③除去SO2的离子方程式为___________________________________________________。

(3)经实验检验气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2，写出A中反应的化学方程式：________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】除去酸性气体 CO 溶液变浑浊 J、F、I、M 第2个F中溶液不褪色，I中溶液变浑浊 5SO2＋2MnO4-＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42-＋4H＋ 2CaSO4＋3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑

【解析】

硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙的反应中可能产生使氧化铜还原的气体应为CO，CuO氧化CO生成红色的Cu和CO2，CO2使石灰水变浑浊。验证A中的气体产物可能还有CO2、SO2，必须先用品红验证SO2后再用酸性高锰酸钾除去SO2，再用澄清石灰水检验CO2，据此分析解答。

(1)硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙的反应中可能产生使氧化铜还原的气体应为CO，因此氢氧化钠溶液可吸收除去酸性气体，但不能吸收CO；通过一氧化碳还原氧化铜由黑色变红色和CO2能够使澄清石灰水变浑浊的现象，证明装置A的反应产物是CO；反应生成的二氧化碳能够使E装置中的澄清石灰水变浑浊，故答案为：除去酸性气体；CO；溶液变浑浊；

(2)①装置A中的气体产物可能还有CO2、SO2，根据装置图，可以通过品红溶液检验二氧化硫，除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验二氧化碳，因此气流从左至右的仪器连接顺序为A、F、J、F、I、M，故答案为：J、F、I、M；

②能证明有CO2的现象是第2个F中品红溶液不褪色，I中澄清石灰水变浑浊，故答案为：第2个F中溶液不褪色，I中溶液变浑浊；

③装置J中酸性高锰酸钾将二氧化硫氧化，反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案为：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；

(3)经实验检验气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2，反应的化学方程式为2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑，故答案为：2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑。