Question

14．资料显示，在煤中加入适量石灰石粉可使煤（含S）燃料时产生的SO₂转化成钙盐，从而减少SO₂排放，该方法被称为钙基固硫，某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究．
已知：SO₂与CO₂均为酸性氧化物，但SO₂有毒，能与品红作用使其褪色
【实验一】取S粉与CaCO₃粉末的混合物装入A中，连续通入过量O₂，加热至500℃左右，充分反应发现，B中红色消失、C中出现大量白色浑浊．
（1）停止实验的正确操作是停止加热，继续通入氧气直至冷却至室温
（2）取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无CO₂产生，C中上层清液呈强酸性，由此得知C中反应的化学方程式是2BaCl₂+2H₂O+2SO₂+O₂═2BaSO₄↓+4HCl．
【实验二】取S粉与CaCO₃粉末的混合物装入A中，连续通入过量O₂，并迅速加热升温，控制在1000℃左右，充分反应发现，B中红色消失，C中出现白色浑浊．
（3）取反应后D中可能溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡，反应结束后，将A中余下固体溶入水中，取其上层清液，滴加BaCl₂溶液，立即有白色沉淀出现，由此得知实验二过程中A中发生的反应有三个：
①S+O₂$\stackrel{高温}{→}$SO₂；②CaCO₃$\stackrel{高温}{→}$CaO+CO₂↑；③2CaO+2SO₂+O₂$\stackrel{高温}{→}$2CaSO₄．
【实验三】取CaSO₄粉末装入A中，连续通入过量O₂，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失．
（4）比较实验一、二、三可知，如用该方法固硫，适宜的温度条件是1000℃左右．

Answer 1

分析 【实验一】
为了防止液体倒吸，停止实验的正确操作是停止加热，继续通入氧气直至冷却至室温；
氯化钡和水、二氧化硫、氧气反应生成白色沉淀硫酸钡和盐酸，盐酸是强酸；
【实验二】
高温条件下，硫和氧气反应生成二氧化硫，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钙；
【实验三】
取CaSO₄粉末装入A中，连续通入过量O₂，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，说明硫酸钙在该温度下分解生成二氧化硫．

解答 解：【实验一】
（1）为了防止液体倒吸炸裂玻璃仪器，停止实验的正确操作是停止加热，继续通入氧气直至冷却至室温．
故填：停止加热，继续通入氧气直至冷却至室温．
（2）取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无CO₂产生，说明碳酸钙没有分解，C中上层清液呈强酸性，由此得知C中，氯化钡和水、二氧化硫、氧气反应生成白色沉淀硫酸钡和盐酸，反应的化学方程式是：2BaCl₂+2H₂O+2SO₂+O₂═2BaSO₄↓+4HCl．
故填：2BaCl₂+2H₂O+2SO₂+O₂═2BaSO₄↓+4HCl．
【实验二】
（3）实验二过程中A中发生的反应有三个：高温条件下，硫和氧气反应生成二氧化硫，碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳，氧化钙和二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙，硫酸钙和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡和氯化钙，氧化钙和二氧化硫、氧气反应生成硫酸钙的化学方程式为：2CaO+2SO₂+O₂$\stackrel{高温}{→}$2CaSO₄．
故填：2CaO+2SO₂+O₂$\stackrel{高温}{→}$2CaSO₄．
【实验三】
（4）取CaSO₄粉末装入A中，连续通入过量O₂，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，说明硫酸钙在该温度下分解生成二氧化硫，比较实验一、二、三可知，实验一中碳酸钙不能分解，实验三中硫酸钙受热分解生成二氧化硫，而实验二中碳酸钙分解生成二氧化碳和氧化钙，氧化钙能够和二氧化硫反应，因此如用该方法固硫，适宜的温度条件是1000℃左右．
故填：1000℃左右．

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．