题目内容
实验室可选用图15-39中的部分或全部装置测定由SO2、CH4、CO2和H2所组成的混合气体中某种成分的质量分数。设气体通过每种装置时都能完全反应。?
?
图15-39
已知:2C
H
+(4x+y)CuO
2xCO2+(4x+y)Cu+yH2O?
(1)若只测定SO2气体,必须选用的装置是: (填装置序号,下同);若只测定混合气体中的CO2,必须选用的装置有 。?
(2)若四种气体分别依次通过③④①②⑤和③④⑤②①,是否都可测量出四种气体的质量分数? (填“能”或“不能”)。?
(3)若混合气体总质量为M g,分别依次通过③④①②⑤,实验②装置减少M1 g,⑤装置增重M2 g,则原混合气体中CH4的质量分数w (CH4) 。?
(4)若将混合气体中甲烷换成乙烯,其他不变(已知:3CH2
CH2+2KMnO4(稀)+4H2O
3CH2OH—CH2OH+2KOH+2MnO2↓),设每次原混合气体取样均为M g,只选用装置中的③④⑤,能否测定混合气体中SO2的质量分数? (填“能”或“不能”)。如果能,请简要写出你的设计方案和结果:? ? 。??
(1)③ ③①④或③①⑤(填③④或③⑤也可)?
(2)能 (3)
?
(4)能 先取m g混合试样慢慢通过装置③,测出装置③增加的质量,设为a g;再取m g混合试样,先慢慢通过装置⑤再通过装置③,测出③增加的质量b g。w(SO2)=
。
解析:(1)SO2、CO2都是酸性气体,皆可被碱吸收。另SO2具有较强还原性,CO2有弱氧化性,故只测定SO2时必须选用装置③。若只测定CO2,则必须除SO2后再经干燥管被碱吸收,必须选用的装置为③①④或③①⑤。(2)气体经过③可测得SO2的质量,通过④可测得CO2的质量,经①干燥后,再通过②,此时可用H2和CH4的物质的量表示反应前后的质量差,最后利用⑤增重的量又可得到含H2和CH4物质的量的方程,可求得二者的物质的量。①与⑤所起作用一致,顺序颠倒不会影响结果,即两种顺序皆能满足要求。?
(3)设CH4和H2的物质的量分别为n(CH4)、n(H2),则:?
CH4+4CuO
4Cu+CO2 + 2H2O 质量差?
1 mol 1 mol 2 mol
n(CH4) n(CH4) 2n(CH4) 64n(CH4)
H2+CuO
Cu+H2O 质量差?
1 mol 1 mol
n(H2) n(H2) 16n(H2)?
?
(4)④的作用依然是测定CO2的质量。若使混合试样通过装置③,则其质量的增加为乙烯、SO2的质量和。另取试样,若先通过装置⑤,则SO2被吸收,再通过③时的增重为乙烯的质量,质量差即为SO2的质量,进而可求SO2的质量分数。
(15 分) S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的反应原理有两种:
① CS2+3Cl2
℃CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2
℃S2Cl2。
已知:S2Cl2易与水反应,S2Cl2+Cl2
2SCl2。
下列是几种物质的熔沸点和反应装置图![]()
| 物质 | 沸点/℃ | 熔点/℃ |
| S | 445 | 113 |
| CS2 | 47 | -109 |
| CCl4 | 77 | -23 |
| S2Cl2 | 137 | -77 |
(2)若装置C更换成干燥管,则装置C中可选用的固体试剂是 。
(3)D装置中冷凝管的作用是 ;反应结束后,将D装置锥形瓶内的混合物中分离出产物的方法是 。
(4)S2Cl2与足量水反应有黄色沉淀生成,产生的无色气体能使品红溶液褪色,则该反应的化学方程式为 。
(5)为了提高制得的产品S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和 。
(6)上图尾部装置不够完善,存在的问题是 。
(15 分) S2Cl2是工业上常用的硫化剂,实验室制备S2Cl2的反应原理有两种:
① CS2+3Cl2
℃CCl4+S2Cl2;② 2S+Cl2
℃S2Cl2。
已知:S2Cl2易与水反应,S2Cl2+Cl2
2SCl2。
下列是几种物质的熔沸点和反应装置图
![]()
|
物质 |
沸点/℃ |
熔点/℃ |
|
S |
445 |
113 |
|
CS2 |
47 |
-109 |
|
CCl4 |
77 |
-23 |
|
S2Cl2 |
137 |
-77 |
(1)利用上图装置(部分夹持仪器已略去)来制备S2Cl2,反应原理是 (填写以上两种反应原理的数字序号)
(2)若装置C更换成干燥管,则装置C中可选用的固体试剂是 。
(3)D装置中冷凝管的作用是 ;反应结束后,将D装置锥形瓶内的混合物中分离出产物的方法是 。
(4)S2Cl2与足量水反应有黄色沉淀生成,产生的无色气体能使品红溶液褪色,则该反应的化学方程式为 。
(5)为了提高制得的产品S2Cl2的纯度,关键的操作是控制好温度和 。
(6)上图尾部装置不够完善,存在的问题是 。