二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒,并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产,二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。
完成下列填空:
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
(1)如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数);如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数),被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠 g (保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。石灰-石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。
石灰-石膏法的吸收反应为SO2+Ca(OH)2→CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化,反应为2CaSO3+O2+4H2O→2CaSO4·2H2O。其流程如下图:
碱法的吸收反应为SO2+2NaOH→Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图:
已知:
试剂 |
Ca(OH)2 |
NaOH |
价格(元/kg) |
0.36 |
2.9 |
吸收SO2的成本(元/mol) |
0.027 |
0.232 |
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比,石灰-石膏法的优点是 ,缺点是 。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上,设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
某兴趣小组对铜与浓硫酸反应产生的黑色沉淀(可能含有CuO、CuS、Cu2S,其中CuS和 Cu2S不溶于稀盐酸、稀硫酸)进行探究,实验步骤如下:
Ⅰ.将光亮铜丝插人浓硫酸,加热;
Ⅱ.待产生大量黑色沉淀和气体时,抽出铜丝,停止加热;
Ⅲ.冷却后,从反应后的混合物中分离出黑色沉淀,洗净、干燥备用.
回答下列问题:
(1)步骤Ⅱ产生气体的化学式为 .
(2)向含微量 Cu2+试液中滴加K4[Fe(CN)6]溶液,能产生红褐色沉淀.现将少量黑色沉淀放入稀硫酸中,充分振荡以后,再滴加K4[Fe(CN)6]溶液,未见红褐色沉淀,由此所得结论是 .
(3)为证明黑色沉淀含有铜的硫化物,进行如下实验:
装置 |
现象 |
结论及解释 |
![]() |
①A试管中黑色沉淀逐渐溶解 ②A试管上方出现红棕色气体 ③B试管中出现白色沉淀 |
a.现象②说明褐色沉淀具有 性. b.试管B中产生白色沉淀的总反应的离子方程式为 |
(4)CuS固体能溶于热的浓硫酸,请用有关平衡移动原理加以解释: .
(5)为测定黑色沉淀中Cu2S 的百分含量,取0.2g 步骤Ⅰ所得黑色沉淀,在酸性溶液中用 40.0mL 0.075mol/L KMnO4溶液处理,发生反应如下:
8MnO4﹣+5Cu2S+44H+═10Cu2++5SO2↑+8Mn2++22H2O
6MnO4﹣+5CuS+28H+═5Cu2++5SO2↑+6Mn2++14H2O
反应后煮沸溶液,赶尽SO2,过量的高锰酸钾溶液恰好与35.0mL 0.1mol/L (NH4)2Fe(SO4)2溶液反应完全.则混合物中Cu2S 的质量分数为 .
池州八中一化学实验小组在同样的实验条件下,用同样的实验仪器和方法进行两组中和热测定的实验,实验试剂及用量如下表所示。
反应物 |
起始温度(0C) |
终了温度 (0C) |
中和热(kJ·mol-1) |
|
硫酸 |
碱溶液 |
|||
①0.5mol/LH2SO4溶液50ml、 1.1mol/LNaOH溶液50ml |
24.8 |
24.9 |
ΔH1 |
|
②0.5mol/LH2SO4溶液50ml、 1.1mol/LNH3·H2O溶液50ml |
24.8 |
24.9 |
ΔH2 |
(1)该实验小组所用的主要玻璃仪器有量筒、大小烧杯和 、
(2)实验①、②中碱液过量的目的是
(3)上表中需要测定的终了温度是
(4)该实验小组中一同学预计ΔH1≠ΔH2 ,其依据是
实验小组通过测定,实验①中放出的热量约为2.84KJ,则ΔH1=
(5)若实验①中硫酸用等体积、等浓度的盐酸代替,不考虑中和反应时HCl的挥发,则测得中和反应过程中放出的热量Q (填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同),测得的中和热ΔH 。
某学生在如下图所示装置中用苯和液溴制取溴苯,请根据下列实验步骤完成有关问题:
(1)第一步,在分液漏斗中依次加入10 mL苯和5 mL液溴,使之混合均匀,此时观察到溴溶于苯,不反应,溶液呈深棕红色。
第二步,打开分液漏斗活塞,将苯、溴混合液按一定速率逐滴加入玻璃管甲中的铁丝上,观察到的现象是剧烈反应,玻璃管甲和导管C中有橙红色蒸气。从上述两步观察到的现象差异,可得出的结论是______________________。
(2)第三步,几分钟后,打开胶皮管夹A和B,使反应混合液流入U形管中,打开管夹B的原因是______________________;然后通过分液漏斗向U形管中加入适量的NaOH溶液,目的是(用化学方程式表示)_ 。
(3)第四步,关闭胶皮管A和B,连同A和B一起取下U形管,用力振荡并静置后,观察到无色的溴苯,它在U形管中液体的_ (填“上”或“下”)层。
(4)要证明上述溴跟苯的反应是取代而不是加成反应,请根据装置乙的作用完成下列各题:
小试管内的液体是__________(填名称)。
锥形瓶内的液体是__________(填名称)。
反应后,向锥形瓶内滴加试剂__________(填名称)溶液,作用是 。
(5)写出上述苯跟溴反应的化学方程式__________________________。
某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应.其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置
请回答下列问题:
(1)装置F中发生反应的化学方程式为_________________________;
(2)B装置的名称是_____________________;
(3)E装置的作用_______________________;
(4)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一.请写出反应的化学方程式:___________________________;
(5)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?(用离子方程式表示)______________________________.
(6)实验室通常利用质量分数36.5%盐酸(密度为1.14g/mL)与二氧化锰通过反应制取Cl2。通过计算回答下列问题:(要求有计算过程)
①质量分数36.5%(密度为1.14g/mL)盐酸的物质的量浓度为多少?
②若要制取Cl2 2.24L(标准状况),理论上需要消耗MnO2多少克?
某小组同学探究浓硫酸及其部分反应产物的化学性质,装置如下图所示(夹持装置略去)
(1)试管①中反应的化学方程式是 。该反应表明浓硫酸具有 (填序号)。
a.酸性 b.强氧化性 c.还原性
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是 ,说明试管①中生成的气体具有 性。
(3)若试管②中的试剂为酸化的Ba(NO3)2溶液,观察到生成不溶于硝酸的白色沉淀,说明试管①中生成的气体具有 性。
(4)试管③中的试剂为NaOH溶液,反应的离子方程式是 。