题目内容

(16分)过氧化钙(CaO2)常用作种子消毒剂、药物制造、油脂漂白及高温氧化剂,还可以作为鱼池增氧剂。将SO2通入过氧化钙固体粉末中有气体生成。有人提出:CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同;但也有人提出:SO2具有较强的还原性,CO2无强还原性,反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断
实验一、通过气体体积的测量判断发生的化学反应,实验装置如下:

(1)试剂A可以选用        ,试剂B为碱石灰其作用是______________________。
(2)装置E用于测定氧气的体积,请在框中画出装置图。
(3)实验测得装置C增重m1 g,装置D增重m2 g,装置E中收集到V L气体(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据判断,当SO2未氧化时,V与m1或m2的关系式为_________。
若SO2完全氧化,写出反应的化学方程式:___________________________________。
实验二、向一定量的过氧化钠固体中通入足量SO2,取反应后的固体进行实验探究,以证明过氧化物与SO2反应的特点。
提出假设:
假设1:反应后固体中只有Na2SO3,SO2未氧化;
假设2:反应后固体中只有Na2SO4,SO2完全氧化;
假设3:________________________________________________________________。
实验探究:
(4)设计实验证明假设3是正确的,简要回答实验过程、现象和结论:________________
____________________________________________________________________________。
验评价:
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性,请简要说明原因:
____________________________________________________________________________。
(16分)(1)浓硫酸  吸收未反应的SO2
(2)

(其它合理答案均可)
(3) V=7m1/30  CaO2+SO2===CaSO4
反应后固体为Na2SO3、Na2SO4的混合物,SO2部分氧化
(4)取少量反应后的固体放入试管中,加适量水溶解,加入BaCl2溶液有白色沉淀产生。再加入稀盐酸,沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠,即Na2O2将SO2部分氧化。
(5)若Na2O2剩余,固体加水溶解,过氧化钠能将SO氧化成SO。
(1)试剂A可用浓硫酸,用于SO2的干燥,试剂B为碱石灰其作用是吸收未反应的SO2
(2)测CaO2与SO2反应生成的氧气的体积,可用如右装置:

(3)当SO2未氧化时,发生的反应为
2CaO2+2SO2=2CaSO3+O2        ?m
2x72        2x120    22.4L    96
VL      m1         22.4/V="96/" m1        V=7m1/30
SO2完全氧化,化学方程式为CaO2+SO2===CaSO4
假设3:反应后固体为Na2SO3、Na2SO4的混合物,SO2部分氧化
(4)探究假设3是否正确,主要检验混合物中是否含Na2SO3及Na2SO4,即设计实验证明Na2SO3、Na2SO4的存在,可取少量反应后的固体放入试管中,加适量水溶解,加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,再加入稀盐酸,沉淀部分溶解,证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠,则Na2O2将SO2部分氧化。(5)由于过氧化钠能将SO氧化成SO,则不能确定过氧化钠与SO2是否生成了Na2SO3、Na2SO4的混合物,所以通入的SO2应足量,使过氧化钠无剩余。
练习册系列答案
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22、某研究小组按图示方向将A装置与下面所示装置相连,设计实验,研究铁与浓硫酸的反应。请你帮助完成下列实验报告,并回答有关问题。


实验现象
结论及解释
①将铁钉(足量)加入烧瓶中,再向其中滴加含amolH2SO4的浓硫酸溶液
未见明显现象
原因:
                   
②点燃A、G处酒精灯
片刻后,烧瓶中溶液的颜色发生变化,并有气泡产生。C中溶液颜色      ,E中溶液未见明显变化。一段时间后,黑色的CuO变成了红色,此时E装置溶液颜色仍未有颜色变化
烧瓶中发生的所有反应
的化学方程式:
                         
                         
说明产生的SO2气体完全被D中溶液吸收
填完上述实验报告并回答下列问题:
(1)连接好装置后,盛放药品前,首先要进行                      操作。
(2)装置D的作用是                         ,若现在实验室没有酸性高锰酸钾溶液,则D装置中的溶液可用          (填编号)代替
A、蒸馏水       B、浓硫酸       C、浓NaOH溶液     D、饱和NaHSO3溶液
(3)装置F中的溶液是               ,装置H的作用是:                                    
(4)为了测定产生的SO2的量,实验后向烧瓶中加足量的盐酸至无气泡产生,再加足量的BaCl2溶液至沉淀完全,然后进行                        、干燥、称量。为判断沉淀完全,应该进行的操作是:                                                  。
(5)若(4)所得沉淀的质量为mg,则反应产生的SO2在标准状况的体积为:
                           L(列出计算式即可)
(13分)铁是生活中的常见金属,也是高中所学的过渡元素,由于其结构特点,在与其化物质反应时往往表现出不同的价态。某研究性学习小组对铁和硫反应产物中铁的化合价进行了探究,并设计了以下实验,其实验的步骤为:

步骤一:将铁粉和硫粉按一定质量比混合,如图所示在氮气环境中,加热后反立即可发生并持续进行,冷却后得到黑色固体。
步骤二:取黑色固体少许,加入浓NaOH溶液并稍稍加热,冷却后过滤,得到黑色滤渣。
在取得黑色滤渣后,同学们经过讨论分析,对其成分提出了各种猜想,其中代表性的为:
猜想一:由于硫和氧是同一主族元素,所以黑色固体的可能是Fe3S4
猜想二:硫和氧虽是同一主族元素,但硫的非金属性弱,则黑色固体为FeS
为了验证以上猜想又进行了以下操作:
步骤三:在滤渣中加入已煮沸的稀硫酸。
步骤四:取步骤三所得溶液少许,……。
请回答下列问题:
(1)查阅资料:实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠(NaNO2)饱和溶液混合加热反应得氮气。请写出该反应的离子方程式:                 
(2)实验中通入氮气的作用                   
(3)若猜想一正确,则步骤三应该观察到试管内有         出现(填实验现象)。
(4)若猜想二正确,请完成步骤四的实验操作、现象和结论                
(5)步骤一中铁粉和硫粉的混合粉末中硫要过量些,其原因是                   
(6)步骤二中加入浓NaOH溶液并稍稍加热的目的是                         

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