题目内容

硫酸是一种重要的化学试剂．某实验小组的同学利用浓硫酸进行如下实验．请按要求回答下列问题．

I．制取二氧化疏并探究其性质
（1）装置A中发生反应的化学方程式为

．上述装置中适于收集二氧化硫气体的是（填字母）

．
（2）将一收集满二氧化硫气体的小试管倒置于滴有紫色石蕊溶液的水中，可观察到的现象是

．
（3）上述实验所产生的二氧化硫尾气可选用E装置来吸收，该反应的化学方程式为

．
Ⅱ．处理含正六价铬的废水样液（+6价Cr的含量为78mg/L）．实验步骤如下：
①取1L废水加入一定量1.8mol/LH₂SO₄溶液使样液酸化
②加入一定量的绿矾（FeSO₄?7H₂O），将正六价铬转化为正三价铬离子
③加入过量的石灰水，使正三价铬离子转化为Cr（OH）₃沉淀
④过滤，除去沉淀物
（1）配制步骤①中所需H₂SO₄溶液100mL，需用18mol/L H₂SO₄溶液的体积是

mL．
（2）步骤②中反应的离子方程式为14H⁺+Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O此反应中氧化剂和还原剂物质的量之比为

．
（3）步骤④分离出的沉淀物中含有Cr（OH）₃、CaSO₄和

．
（4）处理1L该废水样液至少需要绿矾

g．

分析：I．（1）浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫易溶于水，密度比空气的大，采用向上排空气法收集；
（2）二氧化硫溶于水的同时与水反应生成亚硫酸，石蕊溶液遇酸变红色；
（3）二氧化硫与过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水；
Ⅱ．（1）根据稀释定律计算；
（2）根据化合价的升降确定氧化剂和还原剂根据离子方程式确定二者的比值；
（3）于反应14H⁺+Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O中生成的铁离子在步骤③中与澄清石灰水中反应生成了氢氧化铁沉淀；
（4）根据废水中Cr的质量求出Cr₂O₇^2-的物质的量，根据Cr₂O₇^2-～6Fe²⁺～6FeSO₄?7H₂O，求出FeSO₄?7H₂O的物质的量，最后求质量即可．

解答：解：I．（1）浓硫酸和铜在加热的条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑，二氧化硫易溶于水，密度比空气的大，采用向上排空气法收集，因此选择装置C，
故答案为：Cu+2H₂SO₄（浓）

△

CuSO₄+2H₂O+SO₂↑；C；
（2）二氧化硫溶于水的同时与水反应生成亚硫酸，石蕊溶液遇酸变红色，因此可观察到的现象是：试管内液面上升，溶液变为红色，
故答案为：试管内液面上升，溶液变为红色；
（3）二氧化硫与过量氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，化学方程式为：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O，
故答案为：2NaOH+SO₂=Na₂SO₃+H₂O；
Ⅱ．（1）根据稀释定律可知：100ml×1.8mol/L=V_浓×18mol/L，求得V_浓=10ml，
故答案为：10；
（2）Cr₂O₇^2-→2Cr³⁺，Cr化合价由+6→+3，化合价降低，因此Cr₂O₇^2-作氧化剂，Fe²⁺→Fe³⁺，Fe化合价由+2→+3，化合价升高，因此Fe²⁺作还原剂，根据离子方程式可知氧化剂和还原剂物质的量之比为1：6，
故答案为：1：6；
（3）于反应14H⁺+Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O中生成的铁离子在步骤③中与澄清石灰水中反应生成了氢氧化铁沉淀，步骤④分离出的沉淀物中含有Cr（OH）₃、CaSO₄和Fe（OH）₃，
故答案为：Fe（OH）₃；
（4）1L该废水样液中含有Cr的质量=78mg/L×1L=0.078g，物质的量=

0.078g

52g/mol

=0.0015mol，则Cr₂O₇^2-的物质的量=