题目内容
【题目】已知二氧化硫与一氧化碳能迅速发生如下反应:SO2+2COS+2CO2。某同学利用如下图所示装置探究上述反应生成的气态产物,部分夹持仪器未画出。
查阅资料知:CO不能被酸性高锰酸钾溶液氧化,CuCl的盐酸溶液能吸收CO。回答下列问题:
(1)仪器a的名称是_____________。装置A中发生的反应是否属于氧化还原反应:________(填“是” 、“否”)。
(2)装置B中浓硫酸表现出的性质是________________。
(3)亚硫酸钠暴露在空气中易变质,其反应的化学方程式为___________。
(4)装置C、D、E用来除去未反应的SO2并检验反应生成的CO2。
①装置D中品红溶液的作用是______________________________。
②配平装置C中反应的离子方程式:_____
SO2 + MnO4ˉ + H2O — SO42ˉ + Mn2+ + H+
③下列溶液中,不能替换酸性高锰酸钾溶液的是_________(填字母标号)。
A.溴水 B.饱和NaHCO3溶液 C.Na2SO3溶液
D. Fe2(SO4)3溶液 E.Na2CO3溶液
④有同学认为,省略去装置D,也能达到同样的实验目的。此时装置C中观察到的现象______。
【答案】 圆底烧瓶 否 吸水性 2Na2SO3+O2=2Na2SO4 判断SO2已被完全除尽 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ BE 高锰酸钾溶液的紫红色变浅(或没有完全褪色)
【解析】根据装置图和实验目的,在装置A中Na2SO3和浓H2SO4反应制备SO2;装置B中用浓硫酸吸收H2O(g),干燥SO2和CO,同时将SO2和CO充分混合;在硬质玻璃管中SO2与CO发生反应,广口瓶用于收集S;装置C中酸性KMnO4用于除去SO2,装置D中品红溶液用于检验SO2已经除尽,装置E中澄清石灰水用于检验产物CO2,根据资料“CO不能被酸性KMnO4溶液氧化,CuCl的盐酸溶液能吸收CO”,CuCl的盐酸溶液吸收CO,防止污染大气。
(1)根据仪器a的构造特点,仪器a的名称是圆底烧瓶。装置A中发生的反应为:Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4+H2O+SO2↑,反应前后元素的化合价没有变化,该反应不属于氧化还原反应。
(2)装置B中浓硫酸用于干燥SO2和CO,浓硫酸表现出的性质是:吸水性。
(3)亚硫酸钠暴露在空气中易变质,亚硫酸钠被空气中氧气氧化成硫酸钠,反应的化学方程式为2Na2SO3+O2=2Na2SO4。
(4)装置C、D、E用来除去未反应的SO2并检验反应生成的CO2。由于SO2也能使澄清石灰水变浑浊,装置C中酸性KMnO4溶液除去SO2,装置D中品红溶液检验SO2已经除尽,装置E中澄清石灰水检验CO2。
①装置D中品红溶液的作用是:判断SO2已被完全除尽。现象是:品红溶液不褪色。
②Mn元素的化合价由+7价降至+2价,1molMnO4-参与反应得到5mol电子;S元素的化合价由+4价升至+6价,1molSO2参与反应失去2mol电子;根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,装置C中反应的离子方程式为:5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。
③A项,溴水能吸收SO2且不生成CO2,溴水不吸收CO2,可用溴水替换酸性KMnO4溶液;B项,饱和NaHCO3能吸收SO2,但会产生CO2干扰CO2的检验,不能用饱和NaHCO3溶液替换酸性KMnO4溶液;C项,Na2SO3能吸收SO2且不生成CO2,Na2SO3溶液不吸收CO2,可用Na2SO3溶液替换酸性KMnO4溶液;D项,Fe2(SO4)3溶液能吸收SO2且不生成CO2,Fe2(SO4)3溶液不吸收CO2,可用Fe2(SO4)3溶液替换酸性KMnO4溶液;E项,Na2CO3溶液不仅吸收SO2,而且吸收CO2,不能用Na2CO3溶液替换酸性KMnO4溶液;不能替换酸性KMnO4溶液的是BE,答案选BE。
④省略装置D也能达到实验目的,装置C中的酸性KMnO4溶液起两个作用:除去SO2并能判断SO2已经除尽,此时装置C中观察到的现象是:高锰酸钾溶液的紫红色变浅(或没有完全褪色)。
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