A. 如圖是實驗室製取SO2並驗證SO2某些性質的裝置圖.(實驗室製取SO2的反應原理為:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO
(1)盛放硫酸的儀器名稱為分液漏斗,故答案為:分液漏斗;
(2)二氧化硫內為酸性氧化物與水容反應生成亞硫酸,亞硫酸電離產生氫離子,溶液顯酸性,遇石蕊顯紅色,
故答案為:溶液變紅;酸性;
(3)二氧化硫具有漂白性,能夠使品紅溶液褪色,
故答案為:變淺或者褪色;漂白;
(4)二氧化硫具有弱的氧化性能夠與氫硫酸反應生成硫單質,硫單質不溶液水,所以溶液變渾濁,
故答案為:變渾濁;氧化性;
(5)二氧化硫具有還原性,能夠與碘水發生氧化還原反應生成氫碘酸和硫酸,碘水褪色,
故答案為:褐色變淺或褪色;還原性;
(6)二氧化硫有毒,不能直接排放到空氣中,二氧化硫酸性氧化物能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水,所以可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫,反應的化學方程式為:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
故答案為:去除多餘的二氧化硫,防止污染;2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O.
B. 怎樣製取二氧化硫
一、工業製法:工業上常用硫或硫鐵礦燃燒製取SO2②硫鐵礦煅內燒生成SO2接觸法制容硫酸的生產過程中,這一反應是在沸騰爐中進行的。產生的爐氣中含有礦塵、水蒸氣及砷、硒等化合物的雜質,為防止催化劑中毒和對設備的不良影響,在進入接觸室以前必須對爐氣進行凈化處理。二、實驗室製法:
在實驗室製取SO2的方法①亞硫酸鈉固體與75%左右的硫酸反應製取SO2反應原理:穩定的硫酸與不穩定酸的鹽Na2SO3反應,可生成Na2SO4和不穩定的亞硫酸,亞硫酸立即分解生成SO2和水。反應中使用的硫酸以中等濃度(1∶1)為適宜。發生裝置:與製取氯化氫氣的裝置相同。反應開始時不需要加熱,隨反應的進行硫酸被沖稀,反應速率逐漸減慢時,可用酒精燈微熱以加快反應速率。收集裝置:SO2易溶於水且密度比空氣大,只能用瓶口向上的排空氣法收集。實驗過程中注意通風。②製取少量純度不高的SO2時,可以用銅與濃H2SO4共熱或用燃燒硫粉的方法來製得。
C. 常見氣體的實驗室製取—二氧化硫的實驗室制備
二氧化硫的實驗室制備是一個關鍵的化學實驗過程,主要涉及反應原理、實驗裝置、判斷集滿方法、性質檢驗以及注意事項等。本實驗通常使用亞硫酸鈉與濃硫酸反應,通過以下步驟進行。
首先,反應原理是關鍵,利用亞硫酸鈉與濃硫酸在加熱條件下發生反應生成二氧化硫。反應方程式為:Na₂SO₃ + H₂SO₄(濃) → Na₂SO₄ + SO₂↑ + H₂O。在這個過程中,亞硫酸鈉作為還原劑,濃硫酸作為氧化劑。
接著,實驗裝置需要仔細設計。發生裝置採用分液漏斗和圓底燒瓶組成的固液不加熱型制氣裝置,確保反應可以在不加熱的條件下平穩進行,同時避免使用啟普發生器,因為二氧化硫氣體易溶於水。凈化乾燥裝置通常包括濃硫酸、五氧化二磷或無水氯化鈣,這些物質能有效吸收二氧化硫中的水分,防止其溶解在氣體中。收集方法採用向上排空氣法或排飽和NaHSO₃溶液,避免使用排水法,因二氧化硫氣體易溶於水,且有毒性,故應使用帶塞子的集氣瓶收集。
判斷二氧化硫是否集滿,可通過兩種方法:一是使用濕潤的品紅或藍色石蕊試紙放在集氣瓶口,如果試紙顏色變淡或褪色,說明已集滿;二是用玻璃棒蘸取氨水放在瓶口,如果出現濃厚的白煙,同樣表示集滿。
二氧化硫的性質檢驗涉及多個方面。它具有漂白性,能將品紅試液變為無色,加熱後又恢復紅色;具有還原性,能與氯水、溴水、酸性高錳酸鉀等物質反應,使溶液褪色;與氯化鐵溶液反應使溶液由黃色變為淺綠色;與硝酸鋇溶液反應生成沉澱。此外,二氧化硫還具有一定的氧化性,與氫硫酸反應生成黃色硫沉澱。
實驗過程中還需注意幾點:二氧化硫易溶於水,因此在制備過程中應盡量減少反應體系中的水分,選用固體亞硫酸鈉和70%的濃硫酸。不可使用濃鹽酸代替濃硫酸,因濃鹽酸中含大量水,會減少二氧化硫的產量。實驗結束後,應先排凈裝置中殘留的二氧化硫,防止污染空氣。
為確保實驗的准確性和安全性,設計了例題幫助理解二氧化硫的性質和實驗裝置的作用。例如題1考察了二氧化硫的性質和實驗裝置的正確性,題2則要求根據實驗要求完成特定的化學方程式和實驗設計。通過這些例題,加深了對二氧化硫實驗的理解和應用。
D. 化學反應中的收集裝置和發生裝置
制氧氣 發生裝置來:固固加熱 收集裝自置:向上排空氣法、排水集氣法。
制氫氣 發生裝置:固液不加熱(可用啟普發生器) 收集裝置:向下排空氣法、排水集氣法。
制二氧化碳 發生裝置:固液不加熱(可用啟普發生器) 收集裝置:向上排空氣法。
制氯氣 發生裝置:固液加熱 收集裝置:向上排空氣法。
制二氧化硫 發生裝置:固液不加熱(可用啟普發生器) 收集裝置:向上排空氣法。
制二氧化氮 發生裝置:固液不加熱 收集裝置:向上排空氣法。
制一氧化氮 發生裝置:固液加熱 收集裝置:排水集氣法。
制氨氣 發生裝置:固固加熱 收集裝置:向下排空氣法。
制甲烷 發生裝置:固固加熱 收集裝置:向下排空氣法。
制乙烯 發生裝置:液液加熱 收集裝置:排水集氣法。
制乙炔 發生裝置:發生裝置:固液不加熱 收集裝置:排水集氣法。
E. 二氧化硫是重要的工業原料,探究其制備方法和性質具有非常重要的意義.(1)實驗室中用圖1中裝置測定SO2
(1)①分液漏斗的使用方法:打開分液漏鬥上口的活塞,旋開分液漏斗的旋塞,慢慢滴加,
故答案為:打開分液漏鬥上口的活塞,旋開分液漏斗的旋塞,慢慢滴加;
②為確保實驗的准確度,要保證二氧化硫和三氧化硫的量的測定準確,當停止通入SO2,熄滅酒精燈後,需要繼續通一段時間的氧氣,可以讓裝置中的二氧化硫和三氧化硫充分被後面的裝置吸收,
故答案為:使殘留在裝置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收;
③裝置D增加的質量為mg,說明生成三氧化硫的質量是mg,則轉化成三氧化硫的二氧化硫的物質的量為:
mg |
80g/mol |
m |
80 |
ng |
233g/mol |
n |
233 |
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F. 下圖是實驗室製取SO2並驗證SO2某些性質的裝置圖.試回答:(1)①中發生反應的化學方程式為______.(2)
(1)①中為亞硫酸鈉和濃硫酸反應生成二氧化硫氣體,反應的化學方程式專為:Na2SO3+H2SO4(濃)屬=Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案為:Na2SO3+H2SO4(濃)=Na2SO4+H2O+SO2↑;
(2)氧化硫溶於水和水反應生成亞硫酸,亞硫酸為弱酸,可以使紫色石蕊試液變紅,
故答案為:試液變為紅色;酸性;
(3)二氧化硫與品紅化合生成無色物質,能使品紅溶液褪色,故二氧化硫具有漂白性,
故答案為:褪色;漂白性;
(4)SO2中+4價S具有氧化性,硫化氫中-2價S具有還原性,二氧化硫能把硫化氫氧化成單質硫,本身被還原成單質硫,反應方程式為SO2+2H2S=3S↓+2H20,
故答案為:產生淡黃色沉澱;氧化;
(5)二氧化硫具有還原性,能夠與碘水發生氧化還原反應生成氫碘酸和硫酸,碘水褪色,
故答案為:褪色;還原;
(6)二氧化硫有毒,不能直接排放到空氣中,二氧化硫酸性氧化物能夠與氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉和水,所以可以用氫氧化鈉溶液吸收二氧化硫,反應的化學方程式為:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;
故答案為:吸收尾氣;SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O.
G. 某課外小組利用如圖裝置在實驗室製取SO2並探究其有關性質:根據上圖回答下列問題:(1)裝置A中存在一處
(1)A裝置是二氧化硫的發生裝置,裝置生成的氣體容易從從長頸漏斗中逸出,所以應該把長頸漏斗改為分液漏斗,
故答案為:把長頸漏斗改為分液漏斗;
(2)燒瓶中Cu與濃硫酸反應生成二氧化硫、硫酸銅和水,其反應方程式為:2H2SO4(濃)+Cu
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