题目内容

某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图Ⅰ所示装置进行实验.
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请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是
 
;其中发生反应的化学方程式
 

(2)实验过程中,装置B、C中发生反应的现象分别是
 
 
,这些现象分别说明SO2具有的性质是
 
 

(3)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述图Ⅱ装置继续进行实验:通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅.试根据该实验装置和两名同学的实验结果回答问题.
①请写出实验室制取氯气的化学方程式:
 

如何除去所制氯气中混有的氯化氢杂质:
 

②试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是(用离子方程式表示):
 

③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?
 
分析:(1)根据仪器名称书写;亚硫酸钠和浓硫酸反应生成硫酸钠、二氧化硫和水;
(2)二氧化硫能被酸性高锰酸钾氧化,能和硫化氢发生氧化还原反应生成硫单质;根据元素化合价变化判断氧化性、还原性;     
(3)①加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水;
实验室用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢;
②二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成盐酸和硫酸;
③如果二氧化硫和氯气不恰好反应,则品红溶液会慢慢褪色.
解答:解:(1)该仪器是蒸馏烧瓶,硫酸的酸性大于亚硫酸,根据强酸制取弱酸知,硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水,反应方程式为:Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:蒸馏烧瓶;Na2SO3+H2SO4(浓)═Na2SO4+SO2↑+H2O;
(2)酸性高锰酸钾具有强氧化性,通入二氧化硫后溶液褪色,说明高锰酸钾将二氧化硫氧化,自身被还原,所以二氧化硫具有还原性,看到的现象是溶液由紫色变为无色;
硫化氢和二氧化硫反应生成硫单质,硫不易溶于水,所以看到无色溶液中出现淡黄色沉淀,二氧化硫得电子而作氧化剂,氧化剂具有氧化性,
故答案为:溶液由紫红色变为无色;无色溶液出现淡黄色浑浊;还原性和氧化性;     
(3)①加热条件下,二氧化锰和浓盐酸发生氧化还原反应生成氯气、氯化锰和水,反应方程式为:MnO2+4HCl (浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O,浓盐酸具有挥发性,加热促进浓盐酸挥发,导致氯气中含有氯化氢,氯化氢极易溶于水,氯气也能溶于水,饱和食盐水中含有氯离子抑制氯气溶解,所以用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢,
故答案为:MnO2+4HCl (浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2↑+2H2O;将混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶洗气;
②氯气具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,在水溶液二者发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,硫酸和盐酸都没有漂白性,所以如果二者恰好反应,则溶液不褪色,发生的离子反应方程式为:SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-,故答案为:SO2+Cl2+H2O=4H++SO42-+2Cl-
③次氯酸和二氧化硫都能使品红溶液褪色,如果氯气或二氧化硫过量,则溶液会慢慢褪色,所以要使品红溶液褪色,则应该控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等,
故答案为:控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等.
点评:本题考查了二氧化硫、氯气的实验室制法、性质等知识点,明确实验原理是解本题关键,再结合物质间的反应来分析解答,注意:次氯酸和二氧化硫都具有漂白性,但氯气和二氧化硫的混合物可能没有漂白性,知道二氧化硫和次氯酸漂白原理的差别,二氧化硫不能使酸碱指示剂褪色,为易错点.
练习册系列答案
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某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应,如图所示装置进行有关实验.
请回答下列问题:
(1)装置A中发生的化学反应的化学方程式为
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O
Cu+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O

(2)装置B的作用是贮存多余的气体,B中广口瓶内应盛放的液体是
(序号)
①水     ②酸性KMnO4      ③Na2SO3溶液      ④饱和的NaHSO3溶液
(3)装置C和D中产生的现象相同,但原因却不同.C中是由于SO2
溶液具有酸性,中和了溶液中的NaOH
溶液具有酸性,中和了溶液中的NaOH
,反应的离子方程式为
SO2+2OH-=SO32-+H2O
SO2+2OH-=SO32-+H2O
,而D中则是由于SO2具有
漂白性
漂白性

(4)装置D中试管口塞一团棉花,棉花中应浸有一种液体,这种液体是
碱液
碱液
,其作用是
吸收多余的二氧化硫,防止污染空气
吸收多余的二氧化硫,防止污染空气

(5)实验完毕,待A中烧瓶内液体冷却后,过滤,向滤液中加入少量的蒸馏水稀释,溶液为蓝色.为了证明蓝色只与Cu2+有关,而与其他离子无关,某同学设计了下列实验,其中对实验目的没有意义的是
②③
②③
.(填序号)
①观察稀硫酸溶液呈无色  ②观察CuSO4粉末呈白色  ③稀释CuSO4溶液,溶液蓝色变浅  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成蓝色沉淀,过滤,滤液呈无色  ⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,过滤,滤液仍呈蓝色.
(6)若实验中用7.2g铜片和12.5mL 18.5mol/L的浓硫酸在加热条件下充分反应,最终铜片仍有剩余.根据所学的知识,某同学认为溶液中一定还有硫酸剩余,其理由是
反应过程中浓H2SO4被不断消耗,生成的水逐渐增多,使浓硫酸逐渐变稀,至一定浓度就不再与铜片反应
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精英家教网某化学兴趣小组为探究Cl2、Br2、Fe3+的氧化性强弱,设计了如下实验:
(1)①连接仪器:把玻璃导管插入橡胶塞的操作是:
 
,然后对准橡胶塞上得空稍稍用力转动,将其插入.
②检查气体发生装置A的气密性的操作是:向分液漏斗中注水,若水不能顺利流下,则气密性良好.
(2)整套实验装置存在一处明显不足,请指出
 

用改正后的装置进行实验.实验过程如下:
实验操作 实验现象 结论
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后关闭活塞a,点燃酒精灯 D装置中:溶液变红
E装置中:水层溶液变黄
振荡后CCl4层无明显变化
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为:
 
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化:
D装置中:红色慢慢褪去.
E装置中:CCl4层先由无色变为橙色,后颜色逐渐变成红色.
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
Ⅰ.(SCN)2性质与卤素单质类似.氧化性:Cl2>(SCN)2
Ⅱ.Cl2和Br2反应生成BrCl,它呈红色(略带黄色),沸点为5℃,与水发生水解反应.
Ⅲ.AgClO、AgBrO均可溶于水.
①请用平衡移动原理(结合化学用语)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因,请设计简单实验证明上述解释:
 

②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生.请结合化学用语解释仅产生白色沉淀的原因
 

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