Question

【题目】硫酸是一种重要的化学试剂。某实验小组的同学利用浓硫酸进行如下实验。请按要求回答下列问题。

I．制取二氧化硫并探究其性质

(1)装置A中发生反应的化学方程式为___________。上述装置中适于收集二氧化硫的气体是（填字母）____。

(2)将一收集满二氧化硫气体的小试管倒置于滴有紫色石蕊溶液的水中，可观察到的现象是____。

(3)上述实验所产生的二氧化硫尾气可选用E装置来吸收，该反应的化学方程式为_________。

II.处理含正六价铬的废水样液(+6价Cr的含量为78mg/L)。实验步骤如下：

①取1L废水加入一定量1.8mol/LH2SO4溶液使样液酸化

②加入一定量的绿矾(FeSO4·7H2O)，将正六价铬转化为正三价铬离子

③加入过量的石灰水，使正三价的铬离子转化为Cr(OH)3沉淀

④过滤，除去沉淀物

(1)配制步骤①中所需的H2SO4溶液l00mL，需用18mol/L H2SO4溶液的体积是______mL。

(2)步骤②中反应的离子方程式为14H++Cr2O72-+6Fe2+=2Cr3++6Fe3++7H2O，此反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为__________。

(3)处理1L该废水样液至少需用绿矾________g。

Answer 1

【答案】 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑ C 试管内液面上升，溶液变成红色 2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O 10 1:6 1.251

【解析】I．（1）浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑，二氧化硫易溶于水，密度比空气的大，采用向上排空气法收集，因此选择装置C；（2）二氧化硫溶于水的同时与水反应生成亚硫酸，石蕊溶液遇酸变红色，因此可观察到的现象是：试管内液面上升，溶液变为红色；（3）二氧化硫与过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；

Ⅱ．（1）根据稀释定律可知：100mL×1.8mol/L=V浓×18mol/L，解得V浓=10mL；（2）反应中Cr化合价由+6→+3，化合价降低，因此Cr2O72-作氧化剂，Fe化合价由+2→+3，化合价升高，因此Fe2+作还原剂，根据离子方程式可知氧化剂和还原剂物质的量之比为1：6；（3）1L该废水样液中含有Cr的质量＝78mg/L×1L＝78mg＝0.078g，物质的量=0.078g÷52g/mol=0.0015mol，则Cr2O72-的物质的量=0.5×0.0015mol=0.00075mol，根据Cr2O72-～6Fe2+～6FeSO4·7H2O可知FeSO4·7H2O的物质的量=6×0.00075mol=0.0045mol，FeSO4·7H2O的质量＝0.0045mol×278g/mol＝1.251g。