5.某研究小組探究在加熱條件下FeSO4分解的氣體產(chǎn)物及相關(guān)性質(zhì).已知:SO2的沸點(diǎn)為-10℃、SO3的沸點(diǎn)為44.8℃.
Ⅰ.用如圖所示裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證分解FeSO4生成的氣態(tài)產(chǎn)物.

(1)實(shí)驗(yàn)前必須進(jìn)行的操作是檢查裝置氣密性.
(2)按氣流方向連接各儀器,用字母表示接口的連接順序:a→d→e→f→g→b→c.
(3)若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生,裝置丁中溶液變成無色,則 FeSO4分解的化學(xué)方程式為2FeSO4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑.
Ⅱ.為探究SO2使品紅溶液褪色的原理,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)1:將稀鹽酸和NaOH溶液分別滴入品紅水溶液中.觀察到前者溶液顏色變淺,但未能完全褪色,后者溶液顏色幾乎不變.
實(shí)驗(yàn)2:在滴有稀鹽酸和NaOH溶液的兩份品紅水溶液中分別通入SO2.觀察到前者溶液逐漸褪色,后者溶液很快褪色.
實(shí)驗(yàn)3:在兩份品紅水溶液中分別加入一小粒Na2SO3固體和NaHSO3固體,前者溶液很快褪色,后者溶液褪色很慢.
(1)由實(shí)驗(yàn)1可推測品紅水溶液呈堿性.
(2)由實(shí)驗(yàn)2、3可推知,使品紅水溶液褪色的主要微粒是SO32-(填化學(xué)式).
(3)若將SO2通入品紅的無水乙醇溶液,試預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象品紅的無水乙醇溶液不褪色.
(4)加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液,發(fā)現(xiàn)不能恢復(fù)紅色,試解釋原因Na2SO3溶液中的c(SO32-)大,加熱后水解程度增大,但仍無法除盡.

分析 I.甲裝置為FeSO4在高溫下分解生成Fe2O3、SO3和SO2的裝置,三氧化硫易和水反應(yīng)生成硫酸,三氧化硫熔點(diǎn)高,故先用(丙裝置)冰水混合物使三氧化硫液化,丁中裝有品紅溶液,檢驗(yàn)二氧化硫,二氧化硫有毒,會污染空氣,故用(乙裝置)氫氧化鈉溶液吸收.
(1)連接好裝置后必須進(jìn)行檢查裝置氣密性,確保裝置氣密性良好,避免SO3和SO2泄漏污染空氣以及影響實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行;
(2)甲裝置為FeSO4在高溫下分解裝置,乙裝置為吸收尾氣裝置,丙裝置冰水混合物使三氧化硫液化,丁裝置用品紅溶液檢驗(yàn)二氧化硫,據(jù)此分析選擇連接口;
(3)若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生為水,裝置丁中溶液變成無色有二氧化硫產(chǎn)生,F(xiàn)eSO4分解生成Fe2O3、SO3和SO2
Ⅱ.(1)品紅在堿性溶液中顏色不變,在酸性溶液中褪色,為酸和堿的中和反應(yīng),即品紅顯示堿性;
(2)對照實(shí)驗(yàn)2、3,分析可知SO32-使品紅水溶液褪色;
(3)乙醇為非電解質(zhì),乙醇為有機(jī)物與品紅互溶,將SO2通入品紅的無水乙醇溶液,品紅的無水乙醇溶液不褪色;
(4)加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液,發(fā)現(xiàn)不能恢復(fù)紅色,Na2SO3溶液中的c(SO32-)大,加熱后水解程度增大,但仍無法除盡SO32-

解答 解:I.(1)該實(shí)驗(yàn)裝置中連接了多個(gè)儀器,且SO3和SO2是有毒氣體,為避免SO3和SO2泄漏,污染空氣、浪費(fèi)試劑,且保證實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行,所以在實(shí)驗(yàn)前需要檢驗(yàn)裝置氣密性,
故答案為:檢查裝置氣密性;
(2)甲裝置為FeSO4在高溫下分解生成Fe2O3、SO3和SO2的裝置,三氧化硫易和水反應(yīng)生成硫酸,三氧化硫熔點(diǎn)高,故先用冰水混合物使三氧化硫液化,即a和d相連,檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液,丁中裝有品紅溶液,即e和f相連,二氧化硫有毒,會污染空氣,故用氫氧化鈉溶液吸收,即g和b相連,所以按氣流方向連接各儀器連接順序?yàn)閍→d→e→f→g→b→c,
故答案為:d→e→f→g→b→c;
(3)d→e→f→g→b→c(2分)
(3)若觀察到裝置丙中有無色液體產(chǎn)生為水,裝置丁中溶液變成無色有二氧化硫產(chǎn)生,F(xiàn)eSO4分解生成Fe2O3、SO3和SO2,反應(yīng)的方程式為:2FeSO4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑,
故答案為:2FeSO4 $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe2O3+SO2↑+SO3↑;
II.(1)將稀鹽酸和NaOH溶液分別滴入品紅水溶液中.觀察到前者溶液顏色變淺,可能品紅顯示堿性,為酸和堿的中和反應(yīng),在酸性溶液中褪色,品紅在堿性溶液中顏色不變,
故答案為:堿;
(2)實(shí)驗(yàn)2:二氧化硫溶于水顯酸性,電離出氫離子、亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子,在滴有稀鹽酸和NaOH溶液的兩份品紅水溶液中分別通入SO2,觀察到前者溶液逐漸褪色,可能品紅顯示堿性,為酸和堿的中和反應(yīng),也可能為亞硫酸根離子、亞硫酸氫根離子使品紅水溶液褪色,
后者溶液很快褪色,可能為二氧化硫和堿反應(yīng),2NaOH+SO2═Na2SO3+H2O,NaOH溶液堿性減弱,品紅顯示堿性,二氧化硫與之反應(yīng),溶液很快褪色,也可能為亞硫酸根離子使品紅水溶液褪色.
實(shí)驗(yàn)3:在兩份品紅水溶液中分別加入一小粒Na2SO3固體和NaHSO3固體,前者溶液很快褪色,為亞硫酸根離子的作用,后者溶液褪色很慢,說明不是鈉離子作用,對照實(shí)驗(yàn)2:SO32-使品紅水溶液褪色,
故答案為:SO32-
(3)乙醇為非電解質(zhì),乙醇為有機(jī)物與品紅互溶,品紅的無水乙醇溶液無離子存在,將SO2通入品紅的無水乙醇溶液,試預(yù)測可能出現(xiàn)的現(xiàn)象品紅的無水乙醇溶液不褪色,
故答案為:品紅的無水乙醇溶液不褪色;
(4)由實(shí)驗(yàn)2、3可推知,SO32-使品紅水溶液褪色,Na2SO3溶液中的c(SO32-)大,加熱后水解程度增大,但仍無法除盡SO32-,所以加熱溶有Na2SO3的品紅水溶液,發(fā)現(xiàn)不能恢復(fù)紅色,
故答案為:Na2SO3溶液中的c(SO32-)大,加熱后水解程度增大,但仍無法除盡.

點(diǎn)評 本題考查驗(yàn)證分解FeSO4生成的氣態(tài)產(chǎn)物實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)評價(jià),題目難度中等,明確實(shí)驗(yàn)原理是解本題關(guān)鍵,根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)分析解答,注意硫元素化合物知識的積累和靈活運(yùn)用,探究SO2使品紅溶液褪色的原理為該題的難點(diǎn).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

15.已知軟錳礦的主要成分是MnO2,閃鋅礦的主要成分為ZnS.現(xiàn)用軟錳礦、閃鋅礦(含有Fe、Cu、Al等元素雜質(zhì))聯(lián)合制備工業(yè)產(chǎn)品MnO2和Zn.

(1)將原料加工成礦粉的目的是增大反應(yīng)接觸面積,加快反應(yīng)速率
(2)MnO2在酸性條件下能氧化金屬硫化物生成硫單質(zhì),請寫出原料礦粉加稀硫酸后發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O
(3)酸浸液(Ⅰ)中含有的金屬陽離子有Mn2+、Fe3+、Zn2+、Cu2+、Al3+
(4)酸浸液(Ⅱ)中加入適量MnO2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+;要檢驗(yàn)該離子是否完全轉(zhuǎn)化,正確的操作是:取少量待測液于潔凈試管中,滴加鐵氰化鉀溶液,若有特征藍(lán)色沉淀生成,則溶液中含有Fe2+,轉(zhuǎn)化不完全
(5)電解后產(chǎn)品中的MnO2是氧化產(chǎn)物(填“氧化產(chǎn)物”、“還原產(chǎn)物”),若產(chǎn)生的鋅為32.5克,則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為NA

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

16.用廢鉛蓄電池的鉛泥(含PbSO4、PbO和Pb等)可制備精細(xì)化工產(chǎn)品3PbO•PbSO4•H2O(三鹽),主要制備流程如圖.

(1)鉛蓄電池在生活中有廣泛應(yīng)用,其工作原理是Pb+PbO+2H2SO4 $?_{充電}^{放電}$2PbSO4+2H2O.鉛蓄電池在充電時(shí),陽極的電極反應(yīng)式為PbSO4+2H2O-2e-=PbO2+SO42-+4H+.若鉛蓄電池放電前正、負(fù)極質(zhì)量相等,放電時(shí)轉(zhuǎn)移了lmol電子,則理論上兩極質(zhì)量之差為16g.
(2)將濾液I、濾液III合并,經(jīng)蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾等操作,可得到一種結(jié)晶水合物( Mr=322),其化學(xué)式為Na2SO4•10H2O.
(3)步驟③酸溶時(shí)鉛與硝酸反應(yīng)生成Pb(NO32及NO的離子方程式為3Pb+8H++2NO3-=3Pb2++2NO+4H2O;濾液II中溶質(zhì)的主要成分為HNO3(填化學(xué)式).
(4)步驟⑥合成三鹽的化學(xué)方程式為4PbSO4+6NaOH=3PbO•PbSO4•H2O+3Na2SO4+2H2O.
(5)步驟⑦的洗滌操作中,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌完全的操作方法是取少量最后一次洗滌后的濾液于試管中,滴加BaCl2溶液和稀鹽酸,若產(chǎn)生白色沉淀,則沉淀末洗滌完全;若沒有白色沉淀生成,則沉淀已洗滌完全.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.化學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會發(fā)展等息息相關(guān).下列說法正確的是( 。
A.為補(bǔ)充土壤中的鉀元素,可在田間焚燒秸稈
B.煤經(jīng)過氣化、液化等物理變化可轉(zhuǎn)變?yōu)榍鍧嵢剂?/td>
C.聚乙烯、聚氯乙烯均可作包裝材料,且不會造成環(huán)境污染
D.在食品包裝時(shí)放入盛有鐵粉的透氣小袋可防止食品氧化變質(zhì)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

20.下列實(shí)驗(yàn)誤差分析不正確的是( 。
A.用潤濕的pH試紙測稀堿溶液的pH,測定值偏小
B.用容量瓶配制溶液,定容時(shí)俯視刻度線,所配溶液濃度偏大
C.滴定前滴定管內(nèi)無氣泡,終點(diǎn)讀數(shù)時(shí)有氣泡,所測體積偏大
D.測定中和反應(yīng)的反應(yīng)熱時(shí),將堿緩慢倒入酸中,所測溫度值偏小

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.能源是人類生存與發(fā)展比不可缺的,甲醇、甲醚(CH3OCH3)均是“清潔能源”,工業(yè)上可以通過多種方法合成它們.
(1)以CO、H2為原料合成甲醚的過程中,在反應(yīng)器中發(fā)生了下列反應(yīng):
a.CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90KJ•mol-1
b.2CH3OH(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H=-23KJ•mol-1
c.CO(g)+H2O(g)?CO2(g)+H2(g)△H=-41KJ•mol-1
①選取適當(dāng)?shù)拇呋瘎谝欢▔簭?qiáng)下,向某恒容密閉容器中通入H2和CO制備甲醚,測得的有關(guān)數(shù)據(jù)如圖1所示.則制備甲醚時(shí)較適宜的生產(chǎn)溫度范圍是550K〜560K,通過理論分析得知反應(yīng)c的存在能提高甲醚的產(chǎn)率,原因是反應(yīng)c消耗了反應(yīng)b中生成的水,有利于反應(yīng)b向右進(jìn)行.

②3CO(g)+3H2(g)?CH3OCH3(g)+CO2(g)△H,則△H=-244kJ•mol-1
(2)用下列反應(yīng)也可得到甲醚:2CO2(g)+6H2(g)?CH3OCH3(g)+3H2O(g).已知TK時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=1.則在相同溫度下,當(dāng)一恒容密閉容器中c(CO2)=2.0×10-2mol•L-1、c(H2)=1.0×10-2mol•L-1、c(CH3OCH3)=1.0×10-4mol•L-1、c(H2O)=2.0×10-4mol•L-1時(shí),v< v(填“>”、“<”或“=”).
(3)控制適當(dāng)?shù)臈l件,CO2與H2也可轉(zhuǎn)化為甲醇:CO2(g)+H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g).將CO2、H2按物質(zhì)的量比為1:3的比例加入到恒容密閉容器中反應(yīng).測得容器中n(CH3OH)在不同溫度下隨著時(shí)間的變化情況如圖2所示.
①該反應(yīng)的△H<    0(填“>”、“=”、“<”,下同)
②若溫度T1對應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K1=10,則溫度T2對應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K2< 10.
③下列數(shù)據(jù)能說明該反應(yīng)一定處于平衡狀態(tài)的是D (填選項(xiàng)字母).
A.氣體密度保持不變                            B.n(H2)=0.3mol
C.CO2、H2的消耗速率比為1:3              D.氣體的平均相對分子質(zhì)量保持不變
(4)圖3為某綠色燃料電池的工作原理示意圖,寫出電池工作時(shí)負(fù)極上的電極反應(yīng)式:CH3OCH3+3H2O-12e-=2CO2+12H+

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

17.CH2=CH-COOCH3是重要的有機(jī)合成中間體,可以通過下列反應(yīng)合成CH2=CH-COOH+CH3OH$\stackrel{一定條件}{→}$CH2=CH-COOCH3+H2O
下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.該有機(jī)合成反應(yīng)屬于取代反應(yīng)
B.CH2=CH-COOCH3分子中處于同一平面的原子最少有3個(gè)
C.CH2=CH-COOH沒有官能團(tuán)相同的同分異構(gòu)體
D.CH2=CH-COOCH3可以發(fā)生加成、氧化、取代反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

14.在常溫常壓下,將100mLH2S與O2混合氣體在一定條件下充分反應(yīng)后,恢復(fù)到原來的狀況,剩余氣體25mL.下列判斷錯(cuò)誤的是( 。
A.原混合氣體中H2S的體積可能是75mL
B.原混合氣體中O2的體積可能是50mL
C.剩余25 mL氣體可能全部是SO2
D.剩余25 mL氣體可能是SO2與O2

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:計(jì)算題

15.在Cu-Zn原電池中,計(jì)算當(dāng)有6.4g銅生成時(shí),鋅的質(zhì)量變化了多少克?電路中轉(zhuǎn)移了多少mol的電子?當(dāng)加入的CuSO4溶液的體積為200ml,則,參與反應(yīng)的物質(zhì)的量濃度為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案