Question

【題目】某同學(xué)設(shè)計如下實(shí)驗(yàn)裝置探究硫酸與金屬、非金屬的反應(yīng)、驗(yàn)證其產(chǎn)物，并探究隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸性質(zhì)發(fā)生的變化。根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求回答相關(guān)問題：

F裝置用于檢驗(yàn)二氧化碳。供選擇的試劑有：只含碳的生鐵、18 mol·L-1的硫酸、品紅溶液、無水硫酸銅粉未、酸性高錳酸鉀溶液、氧化銅、澄清的石灰水、堿石灰。(供選擇的試劑可重復(fù)使用)

(1)打開分液漏斗的活塞，A裝置中發(fā)生的反應(yīng)6H2SO4(濃)+2FeFe2(SO4)3+6H2O↑+3SO2↑和(用化學(xué)方程式表示)_____，隨反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸的濃度變稀，又發(fā)生反應(yīng)(用化學(xué)方程式表示)____

(2)B裝置中的試劑是__________。

(3)E裝置中的試劑是____________作用是______________。

(4)G裝置中的試劑是__________，現(xiàn)象是______________。

(5)制備SO2的適宜藥品為___________(填代號)。

①Na2SO3固體；②Na2SO3溶液；③20%硫酸；④70%硫酸；⑤銅片

(6)對SO2與氯水的反應(yīng)進(jìn)行探究。用注射器吸入一定量的飽和氯水和SO2，振蕩，靜置，再吸入少量品紅溶液，發(fā)現(xiàn)品紅溶液不褪色，用化學(xué)反應(yīng)方程式解釋其原因____________

Answer 1

【答案】2H2SO4(濃)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑ 無水硫酸銅粉末 品紅溶液 檢驗(yàn)二氧化硫是否除凈，避免其對二氧化碳的檢驗(yàn)造成干擾 氧化銅 黑色粉末變成紅色粉末 ①④ Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4

【解析】

在裝置A中在加熱條件下，生鐵中的Fe、C分別與濃硫酸發(fā)生反應(yīng)：6H2SO4(濃)+2FeFe2(SO4)3+6H2O↑+3SO2↑、2H2SO4(濃)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，此時Fe與稀硫酸發(fā)生置換反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑。在裝置B中用無水CuSO4檢驗(yàn)水的產(chǎn)生，在裝置C中用品紅溶液檢驗(yàn)SO2的存在；在裝置D中用酸性高錳酸鉀溶液除去SO2氣體；在裝置E中用品紅溶液檢驗(yàn)SO2是否除盡避免對CO2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，然后在裝置F中用澄清的石灰水檢驗(yàn)CO2的存在，在裝置G中裝有CuO，在H中裝有無水CuSO4，二者用于檢驗(yàn)H2的存在，據(jù)此解答。

(1)在A裝置中，生鐵中的雜質(zhì)C與濃硫酸共熱發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2H2SO4(濃)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，硫酸濃度降低，得到稀硫酸，由于Fe是比較活潑的金屬，Fe與稀硫酸會發(fā)生置換反應(yīng)：Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑；

(2)B裝置中的試劑是無水CuSO4，用于檢驗(yàn)水的產(chǎn)生；

(3)E裝置中的試劑是品紅溶液，作用是檢驗(yàn)SO2是否被除凈，避免其對CO2的檢驗(yàn)造成干擾；

(4)G裝置中盛有CuO，在加熱時發(fā)生反應(yīng)：CuO+H2Cu+H2O，用于檢驗(yàn)H2的產(chǎn)生，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是：黑色粉末變成紅色粉末；

(5)H2SO3是弱酸，不穩(wěn)定，會分解產(chǎn)生SO2氣體，由于酸性H2SO4＞H2SO3，且SO2易溶于水，因此在實(shí)驗(yàn)室中通常是用Na2SO3固體和70%硫酸根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)的規(guī)律來制備SO2，故適宜藥品序號為①④；

(6)SO2具有還原性，氯水具有氧化性，二者混合發(fā)生反應(yīng)：Cl2+SO2+2H2O=2HCl+H2SO4，產(chǎn)生的鹽酸和硫酸都不具有漂白性，因此再吸入少量品紅溶液，發(fā)現(xiàn)品紅溶液不褪色。