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)。
某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为____。
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是。
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是。
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应,生成Cu2+和铜单质。在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于盐酸。在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如图的实验:
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是。
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为。
(6)下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项)。
A.固体甲中,CuS和Cu2S不能同时存在 |
B.固体甲中,CuO和Cu2O至少有一种 |
C.固体甲中若没有Cu2O,则一定有Cu2S |
D.固体甲中若存在Cu2O,也可能有Cu2S |
某强酸性溶液X含有Ba2+、Al3+、NH4+、Fe2+、Fe3+、CO32-、SO32-、SO42-、Cl-、
NO3-中的一种或几种,取该溶液进行连续实验,实验内容如下:
根据以上信息,回答下列问题:
(1)上述离子中,溶液X中除H+外还肯定含有的离子是____________________,不能确定是否含有的离子(Q)是_________,若要确定该Q(若不止一种,可任选一种)不存在,检验的最可靠的化学方法是_______________________。
(2)沉淀G的化学式为_____________。
(3)写出有关离子方程式:
①中生成A_______________________。②_____________________________。
(4)假设测定A、F、I均为0.01mol,10mL X溶液中n(H+)=0.04mol,当沉淀C物质的量___________,表明Q离子一定是________________
用如图所示装置进行实验,将液体A逐滴加入到固体B中,回答下列问题:
⑴图中D装置在实验中的作用是。
⑵若 A为30%H2O2溶液,B为MnO2,C盛有氢硫酸(H2S)饱和溶液,旋开E后,C中出现浅黄色浑浊的现象,写出C中发生反应的化学方程为。
⑶若A为浓盐酸,B为KMnO4,C中盛有KI淀粉溶液,旋开E后,C中的现是;继续通气体于C中,足够长的时间后,发现C中溶液的颜色消失,这是因为在溶液中I2能被Cl2氧化为HIO3,写出该反应的离子反应方程式。
⑷若A为浓氨水,B为生石灰,C中盛有AlCl3溶液,旋开E,足够长的时间后,C中的现象是,C中发生反应的离子方程式为。
(5)若B为块状大理石,C为溶液,实验中观察到溶液变浑浊,则酸A不宜用下列的________。
A.HCl | B.HNO3 | C.H2SO4 | D.CH3COOH |
某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物,再用下图装置,对获得的铜粉(含炭)样品进行实验。图中铁架台等装置已略去。请你帮助他们完成下列实验报告。
(1)实验目的:测定铜粉样品中铜的质量分数
(2)实验用品:仪器:天平、分液漏斗、锥形瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、洗气瓶等,药品:红褐色铜粉(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰、浓硫酸等。
(3)实验内容(见表1)表1实验步骤、现象及化学方程式:
(4)计算:样品中铜的质量分数=______。(用含W、m1、m2的代数式表示。)
(5)问题和讨论:实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使C中反应完全、D中吸收完全,也不会得出正确的结果。经讨论,有学生提出在B与C之间加入一个装置,再次实验后,得到了较正确的结果。那么,原来实验所测得的铜的质量分数偏小的原因可能是__________。在B与C之间加入的装置可以是_____________,其中盛放的药品是____________。
海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘,某研究性学习小组设计并进行了以下实验:
请填写下列空白:
(1)步骤①灼烧海带时,除需要三脚架外,还需要用到的实验仪器是(从下列仪器中选出所需的仪器,用标号字母填写在空白处)。
A.烧杯 | B.坩埚 | C.表面皿 | D.泥三角 E.酒精灯 F.干燥器 |
(2)步骤③的实验操作名称是;步骤⑥的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯,该步骤的实验操作名称是。
(3)步骤④反应的离子方程式是。
(4)步骤⑤的实验操作名称是;某学生选择用苯来提取碘的理由是。
(5)请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法:。