题目内容
【题目】某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下的实验装置。
(1)实验室用装置A制备SO2,某同学在实验时发现打开A的分液漏斗活塞后,漏斗中液体未流下,可能的原因是_____________(合理均可);C装置的作用___________________。
(2)反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,再给B、D两个试管分别加热;两个试管中的现象分别为:B:_______________,D:________________。
(3)若将B中品红换成H2S溶液,通SO2一段时间后B中现象为_____,该反应的化学方程式为______,其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强。他们将制得的SO2和Cl2按1:1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)___________________。
【答案】未取下分液漏斗的玻璃塞 吸收SO2和Cl2,防止污染空气 褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象 溶液变浑浊(或有淡黄色沉淀生成) 2H2S+SO2==3S↓+2H2O 2:1 Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4
【解析】
实验目的是探究和比较SO2、氯水的漂白性,根据装置图,装置A制备SO2,装置E应为制备Cl2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,SO2、Cl2有毒,必须尾气处理,即装置C的作用是吸收尾气SO2和Cl2,然后逐步分析;
(1)使用分液漏斗时,将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或者使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,便于液体滴下,因此题中漏斗中的液体未流下,说明未取下分液漏斗的玻璃塞或塞上的凹槽(或小孔)与准漏斗上的小孔未对准;SO2和Cl2对环境有危害,必须进行尾气处理,因此装置C的作用是吸收SO2和Cl2,防止污染空气;
(2)SO2能使品红溶液褪色,原理是SO2与品红结合生成不稳定的物质,受热或见光有恢复原来的颜色,即装置B中加热,出现的现象是褪色的品红溶液又恢复成红色;氯水表现氧化性,是因为含有HClO,HClO具有强氧化性,把有色氧化漂白,加热时不能恢复原来的颜色,因此加热装置D,无明显现象;
(3)SO2既有氧化性,也有还原性,SO2能将H2S氧化,则发生:SO2+2H2S=3S↓+2H2O,因此换成H2S溶液,通入SO2一段时间后,B中现象是溶液变浑浊,或有淡黄色沉淀生成;依据硫元素守恒,SO2→S,2H2S→2S,因此氧化产物与还原产物的物质的量之比为2:1;
(4)利用Cl2具有强氧化性,SO2以还原为主,两者1:1混合,Cl2将SO2氧化成H2SO4,即化学反应方程式为Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4。
【题目】CO2是一种廉价的碳资源,其综合利用具有重要意义。回答下列问题。
(1)CO2可以被NaOH溶液捕获。若所得溶液pH=13,CO2主要转化为_______(写离子符号);若所得溶液c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,溶液pH=______。(室温下,H2CO3的K1=4×10-7;K2=5×10-11)
(2)CO2与CH4经催化重整,制得合成气:CH4(g)+CO2(g) (2CO(g)+2H2(g)
①已知上述反应中相关的化学键键能数据如下:
化学键 | C—H | C=O | H—H | CO |
键能/kJ·mol-1 | 413 | 745 | 436 | 1075 |
则该反应的△H=___________。分别在VL恒温密闭容器A(恒容)、B(恒压,容积可变)中,加入CH4和CO2各1mol的混合气体。两容器中反应达平衡后放出或吸收的热量较多的是____________(填“A”或“B”)
②按一定体积比加入CH4和CO2,在恒压下发生反应,温度对CO和H2产率的影响如下图所示。此反应优选温度为900℃的原因是_______________。
(3)O2辅助的A1-CO2电池工作原理如上图所示。该电池电容量大,能有效利用CO2,电池反应产物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。
电池的正极反应式:6O2+6e-=6O2- 6CO2+6O2-=3C2O42-+6O2
反应过程中O2的作用是_______________。该电池的总反应式:_________________。