题目内容

某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。

Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置        (填“能”或“否”)。
(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为        ,C中反应的离子方程式为              ,D中反应的化学方程式为            。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:

(3)步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。
(4)黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。
(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为                             。
(6)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。
现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、
2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:

实验操作
预期现象与结论
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。
若出现白色浑浊,则“吸收液”
中存在SO32-或 SO42-。
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体                          。
                          ,
则“吸收液”中存在 SO32-。
步骤3:                                               
                                          。
                          ,
则“吸收液”中存在 HSO3-。
 

(1)能(1分)
(2)品红溶液(1分)  SO2+I2+2H2O=SO42-+2 I-+4H+(2分) 
SO2+2H2S="3S↓+" 2H2O(2分)
(3)取最后一次洗涤液少许,滴加少量AgNO3溶液,若无明显现象,则洗涤干净(2分) 
(4)CuO、CuS、Cu2S(2分)
(5)NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-(2分)
(6)(各1分)

实验操作
预期现象与结论
步骤2:滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入过量2mol/L盐酸,振荡
若品红褪色(或有气泡、或沉淀部分溶解),
步骤3:用试管取适量滤液,向其中滴入过量的1mol/LBa(OH)2溶液 [或滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入2-3滴(或过量)的2mol/L盐酸],振荡。
若出现白色沉淀(或品红溶液褪色,或有气泡)
 

解析考点分析:Ⅰ,B中盛放品红,能检验SO2的漂白性、与碘水发生SO2+I2+2H2O=SO42-+2 I-+4H+证明其还原性、D中反应SO2+2H2S="3S↓+" 2H2O能证明其氧化性;
Ⅱ,取最后一次洗涤液少许,滴加少量AgNO3溶液,若无明显现象,则洗涤干净,步骤1加入盐酸的蓝色溶液,确定有CuO,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2, 反应方程式为①4CuS+3O2=2Cu2O+4SO2    
②2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2假设2g固体物质A为CuS,结合方程式①计算得固体物质B为1.47g;假设固体物质A为Cu2S,结合方程式②计算得固体物质B的质量为1.8g,题中B的质量为1.68g,所以同时存在CuS和Cu2S,
Ⅲ,氨水吸收过量的SO2的离子方程式为NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-证明SO32-的存在,可向固体物质中加入盐酸,用品红检验是否产生SO2,证明HSO3-则利用其既可与酸反应,也可与碱反应的性质。
考点:与元素化合物相关的化学实验。

练习册系列答案
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Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置        (填“能”或“否”)。
(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为        ,C中反应的离子方程式为              ,D中反应的化学方程式为            。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:

(3)步骤Ⅱ中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。
(4)黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。
(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为                             。
(6)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、2 mol/LHNO3、1 mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:

实验操作
预期现象与结论
步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。
若出现白色浑浊,
则“吸收液”中存在SO32-或 SO42-。
步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体                          。
                          ,
则“吸收液”中存在 SO32-。
步骤3:                                               
                                          。
                          ,
则“吸收液”中存在 HSO3-。
 

二氧化硫和氯气是中学化学中的常见气体,探究二者的制法和性质是十分重要的课题。
(1)实验室可由多种途径制取SO2。
途径I:Na2SO3固体与较浓的硫酸(约70%)反应制取;
途径II:铜与浓硫酸加热制取。
如果要在实验室制取SO2,选用上述两种方法中的        (填“途径I”或“途径II”)更合理,你的理由是                        (答出一点就可)。
(2)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。

已知:2 KMnO4+16HCl(浓)= 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。装置B、C、D的作用分别是:
B:                           ;
C:                           ;
D:                           。
(3)某同学设计用如下装置探究二氧化硫、氯气的化学性质。

通过控制弹簧夹a、b,向装置A中分别通入不同气体,请完成如下问题:
①若关闭b,打开a,若X为品红溶液,则A中的现象为:         ,说明二氧化硫具有           性。
②若关闭a,打开b,若X为紫色石蕊试液,则A中的现象为:                  ,原因是             。
③若同时打开a、b,且通入的气体体积比为1:1,若X为紫色石蕊试液,则A中的现象为                ,与②现象不同的原因是                      (书写相应的化学方程式)。

甲.乙两个研究性学习小组为测定氨分子中氮.氢原子个数比,设计了如下实验流程:

下图A.B.C为甲.乙两小组制取氨气时可能用到的装置,D为盛有浓硫酸的洗气瓶。

实验开始前装置中的空气已排尽。甲小组测得:反应前氧化铜的质量为.氧化铜反应后剩余固体的质量为.生成氮气在标准状况下的体积。乙小组测得洗气装置D前后的质量和生成氮气在标准状况下的体积。   
(1)写出仪器a的名称:                                 。
(2)甲.乙两小组选择了不同方法制取氨气,请将实验装置的字母编号和制备原理填写在下表空格中。

 
实验装置
实验药品
制备原理
甲小组
A
氢氧化钙.硫酸铵
反应的化学方程式为
①                       
乙小组
②    
浓氨水.氢氧化钠
用化学平衡原理分析氢氧化钠的作用:
③                           
                             
 
(3)甲小组用所测数据计算出氨分子中氮.氢的原子个数之比为                   。
(4)在操作和计算正确的情况下,乙小组用所测数据计算出氨分子中氮.氢的原子个数比明显小于理论值,其原因可能是                                            。
(5)乙小组在原有实验的基础上增加了一个装有药品的实验仪器,重新实验,得出合理的实验结果。该药品的名称是                   。

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