题目内容
20.已知SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI(无色溶液)
★常温下,碘微溶于水;
★5SO2+2H2O+2KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4 (无色溶液).
(1)工业上测量SO2、N2、O2混合气体中的SO2含量用如图所示吸收装置(量气装置省略).
①混合气体通过图示吸收装置一定时间后,当溶液颜色由蓝色变为无色时即可停止通气.此法适宜测SO2含量较低(选填“低”或“高”)的混合气体.
②吸收装置内的I2的淀粉溶液也可以用高锰酸钾溶液代替作为指示剂,因为高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色.
(2)向一锥形瓶中倾倒取10%的氢氧化钾溶液56g,滴入3滴酚酞试液,振荡,再逐滴滴入向其中加入某浓度的盐酸,边滴边振荡,混合液刚好由无色变为粉红色时,可认为恰好完全反应,共用去18.5g盐酸,
试计算①原盐酸中溶质的质量分数为19.7%;
②求反应后溶液的溶质质量分数.
③将反应后的溶液冷却到室温,若要得到室温时的饱和溶液,至少需要向其中加入19.4g氯化钾固体.列式计算室温下氯化钾的溶解度(计算结果保留小数点后一位).
分析 (1)①依据溶液的变色情况判断反应的进行状态,并对反应进行的时机进行控制,依据此装置能吸收的二氧化硫量不大分析测量气体中二氧化硫含量高低的问题;
②依据题干中关于高锰酸钾溶液与二氧化硫的反应进行分析即可;
(2)①依据反应的情况结合化学方程式的计算,对盐酸的溶质质量分数进行计算即可;
②依据反应的情况结合化学方程式的计算,对反应后所得溶液的溶质质量分数进行计算即可;
③根据20℃是氯化钾的溶解度,结合溶液中含有的氯化钾质量分析使其转化为20℃时的饱和溶液的方法.
解答 解:
(1)①碘的淀粉溶液呈蓝色,由于SO2+I2+2H2O═H2SO4+2HI(无色溶液)可知该溶液由蓝色变成无色时该反应恰好完成,此时应该停止通入气体,通入过量气体会使测量结果不准确,常温下,碘微溶入水,所以碘的淀粉溶液吸收二氧化硫的量较小,故该装置吸收二氧化硫的量较小,所以此法适宜测SO2含量较低的混合气体,故填:无,低;
②因为紫红色高锰酸钾的溶液通入二氧化硫时会发生5SO2+2H2O+KMnO4═K2SO4+2H2SO4+2MnSO4(无色溶液)的反应,溶液现象由紫红色变成无色,所以也可采用高锰酸钾溶液代替碘的淀粉溶液完成该实验,故填:高锰酸钾,高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色.
(2)由题干可知10%的氢氧化钾溶液56g和18.5g盐酸恰好完全反应,可计算出生成的氯化钾质量;
设该盐酸的溶质质量是x;生成的氯化钾质量是y.10%的氢氧化钾溶液56g中氢氧化钾的质量=56g×10%=5.6g
K0H+HCl═KCl+H2O
56 36.5 74.5
5.6g x y
$\frac{56}{5.6g}=\frac{36.5}{x}=\frac{74.5}{y}$
x=3.65g
y=7.45g
①原盐酸的溶质质量分数为$\frac{3.65g}{18.5g}×$100%≈19.7%
②反应后所得溶液的溶质质量分数:$\frac{7.45g}{56g+18.5g}$×100%=10%,
③室温下氯化钾的溶解度为z
由于该溶液在20℃时不饱和所以可采用加溶质的简便办法使其转化成饱和溶液,溶液质量是56g+18.5g=74.5g;
$\frac{z}{100g+z}=\frac{7.45g+19.4g}{74.5g+19.4g}$
z≈40.0g
答案:
(1)①无,低;②高锰酸钾;高锰酸钾溶液吸收一定量的SO2可由紫红色变为无色;
(2)①19.7%;②10%;③40.0g
点评 此题是一道实验探究综合题,解题的关键是充分利用题干中提供的新信息完成,题型涉及面广起点较高但落点较低.
[产生问题]碳酸氢钙受热分解除了生成水以外,另外两种生成物是什么?
[提出假设]
①小楠同学认为生成难溶于水的化合物可能是碳酸钙.
②小卓同学认为生成物中的气体可能是二氧化碳.
[实验与事实]依据猜想他们设计了如下实验方案:
| 实验步骤 | 实验现象 | |
| 验证猜想的①方案 | 有气泡生成 | |
| 验证猜想②的方案 | 取少量硬水于试管并加热,将生成气体通入澄清石灰水中 |