实验室模拟镁法工业烟气脱硫并制备MgSO4•H2O，其实验过-优题课

题文

实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备 $M g S O_{4} • H_{2} O$ ，其实验过程可表示为

（1）在搅拌下向氧化镁浆料中匀速缓慢通入 $S O_{2}$ 气体，生成 $M g S O_{3}$ ，反应为 $M g （ O H ）_{2} + H_{2} S O_{3} ═ M g S O_{3} + 2 H_{2} O$ ，其平衡常数 $K$ 与 $K_{s p} [M g （ O H ）_{2}] 、 K_{s p} （ M g S O_{3} ）、 K_{a 1} （ H_{2} S O_{3} ）、 K_{a 2} （ H_{2} S O_{3} ）$ 的代数关系式为 $K ＝$ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；下列实验操作一定能提高氧化镁浆料吸收 $S O_{2}$ 效率的有＿＿＿＿＿（填序号）。

A．	水浴加热氧化镁浆料
B．	加快搅拌速率
C．	降低通入 $S O_{2}$ 气体的速率
D．	通过多孔球泡向氧化镁浆料中通 $S O_{2}$

（2）在催化剂作用下 $M g S O_{3}$ 被 $O_{2}$ 氧化为 $M g S O_{4}$ 。已知 $M g S O_{3}$ 的溶解度为 $0.57 g （ 20 ℃ ）$ ， $O_{2}$ 氧化溶液中 $S {O_{3}}^{2 -}$ 的离子方程式为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；在其他条件相同时，以负载钴的分子筛为催化剂，浆料中 $M g S O_{3}$ 被 $O_{2}$ 氧化的速率随 $p H$ 的变化如题图甲所示。在 $p H ＝ 6 ～ 8$ 范围内，pH增大，浆料中 $M g S O_{3}$ 的氧化速率增大，其主要原因是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

（3）制取 $M g S O_{4} • H_{2} O$ 晶体。在如题图乙所示的实验装置中，搅拌下，使一定量的 $M g S O_{3}$ 浆料与 $H_{2} S O_{4}$ 溶液充分反应。 $M g S O_{3}$ 浆料与 $H_{2} S O_{4}$ 溶液的加料方式是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；补充完整制取 $M g S O_{4} • H_{2} O$ 晶体的实验方案：向含有少量 $F e^{3 +} 、 A l^{3 +}$ 的 $M g S O_{4}$ 溶液中，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。（已知： $F e^{3 +} 、 A l^{3 +}$ 在 $p H \geq 5$ 时完全转化为氢氧化物沉淀；室温下从 $M g S O_{4}$ 饱和溶液中结晶出 $M g S O_{4} • 7 H_{2} O$ ， $M g S O_{4} • 7 H_{2} O$ 在 $150 ～ 170 ℃$ 下干燥得到 $M g S O_{4} • H_{2} O$ ，实验中需要使用 $M g O$ 粉末）

科目化学题型实验题难度中等

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相关试题

某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓硝酸反应的过程中可能产生NO。其实验流程如下：将Ag和HNO₃反应的生成气体通入足量水中，同时测定跑出气体体积，之后测定所得溶液中硝酸的物质的量。
（1）测定硝酸的物质的量

反应结束后，从上图B装置中所得100mL溶液中取出25.00mL溶液，用0.1mol·L^－1的NaOH溶液滴定，用酚酞作指示剂，滴定前后的滴定管中液面的位置如下图所示。

在B容器中生成硝酸的物质的量为mol，则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO₂，在标准状况下的体积为mL。
（2）测定NO的体积
①从上图所示的装置中，你认为应选用装置进行Ag与浓硝酸反应实验，选用的理由是。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置，其合理的连接顺序是（填各导管口编号）。
③在测定NO的体积时，若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低，此时应将量筒的位置（“下降”或“升高”），以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
（3）气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0mL（已折算到标准状况），请结合（1）中所得数据，判断Ag与浓硝酸反应的过程中（填“有”或“没有”）NO产生，作此判断的依据是。

I下图是某研究性小组设计的一个储气装置图。

（1）将气体存于II瓶中，下列说法不正确的是___________。

A．打开止水夹a，b，将气体从导管d通入，可将气体储存在II瓶中

B．作为储气或取气时都无需在C处安装止水夹

C．该装置主要缺陷是C导管上未装止水夹

D．该装置也可用作制取氢气的发生装置

（2）要从该储好气的装置中取用气体，正确操作是：___________________________。
II．利用Y型管与其它仪器组合可以进行许多实验(固定装置略)。分析并回答下列问题：

（1）实验目的：验证SO₂有氧化性将胶头滴管中浓硫酸分别滴入Y型管的两个支管中，在支管交叉处实验现象为________；硫化亚铁处加水的目的是_______。
（2）实验目的：探究铁与硫在隔绝空气的条件下反应所得固体M的成分，倾斜A使稀硫酸(足量)与固体M充分反应，待反应停止后，B装置增重，C装置中溶液无变化，反应后进入量气管气体的体积为VmL（已折算成标准状况）。

由上述实验事实可知：
①固体M中一定有的物质是_______(填化学式) 其中一种物质的质量可以确定为__________g(用代数式表示)。
②C装置的作用是__________，如果实验中没有B装置，则C装置中产生的现象是____________。通过进一步实验，测得固体M中各种成分的质量之和小于反应前铁粉和硫粉的质量之和，产生这种现象的原因可能是___________。
a．M中有未反应的铁和硫
b．测定气体体积时水准管的水面高于量气管的水面
c．A中留有反应生成的气体
d．气体进入D装置前未用浓硫酸干燥

某学习小组依据SO₂具有还原性，推测SO₂能被Cl₂氧化生成SO₂Cl₂。
查阅资料：SO₂Cl₂常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。
Ⅰ．化合物SO₂Cl₂中S元素的化合价是______。
Ⅱ．用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是__________。
Ⅲ．在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和_____的洗气瓶。
Ⅳ．用如图所示装置收集满Cl₂，再通入SO₂，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。

（1）研究反应的产物。向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子（除OH^－外）只有SO₄²^－、Cl^－，证明无色液体是SO₂Cl₂。
①写出SO₂Cl₂与H₂O反应的化学方程式_____。
②检验该溶液中Cl^－的方法是______。
（2）继续研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
① 该白色沉淀的成分是______。
② 写出SO₂与Cl₂反应的化学方程式____________ ，并阐述理由______。

二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
（1）某实验小组同学用下列装置制取二氧化硫并探究铜与浓硫酸的反应后产物，进行了如下系列实验。
实验步骤：

i：先连接好装置，检验气密性，加入试剂；
ii:加热A试管直到B中品红褪色，熄灭酒精灯；
iii: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。
④实验过程中在试管A中没有观察到溶液呈蓝色，要证明反应后有Cu²⁺生成，接下来应该进行的操作是___________________________.
（2）某实验小组同学探究二氧化硫分别与BaCl₂溶液、Ba(OH)₂溶液反应的实验：
①甲同学将SO₂通入到Ba(OH)₂溶液中得到白色沉淀，该反应的离子方程式为________________________________。
②乙同学将SO₂通入到BaCl₂溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：

试剂A的化学式为________。实验表明，乙同学加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是________________(填化学式)，则产生该白色沉淀的原因是_____________________________________________________________。

（共12分）某氯化亚铁和氯化铁的混合物。现要测定其中铁元素的质量分数，按以下步骤进行实验：

Ⅰ．请根据上面流程，回答以下问题：
（1）操作I所用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒外，还必须有、（填仪器名称）。
（2）如何洗涤沉淀。
（3）将沉淀灼烧、冷却至室温，若蒸发皿质量是W₁ g，蒸发皿与加热后固体总质量是W₂g，则样品中铁元素的质量分数是。
Ⅱ．有同学提出，还可以采用以下方法来测定：

（1）溶解样品改用了硫酸，而不再用盐酸，为什么。
（2）选择的还原剂是否能用铁（填“是”或“否”），原因是：。
（3）若滴定用掉c mol/L KMnO₄溶液bmL，则样品中铁元素的质量分数是。

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