Question

【題目】CaS用于制備除蟲劑、發(fā)光材料等。某課題組擬用硫酸鈣和焦炭在高溫下反應(yīng)制備硫化鈣并檢驗產(chǎn)物。

(1)甲同學(xué)設(shè)計如圖所示實驗裝置檢驗氣體產(chǎn)物。

B裝置的作用是______________________________；D和E裝置能檢驗裝置A的反應(yīng)產(chǎn)物中的________(填化學(xué)式)；E裝置中可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是_________________________________。

(2)乙同學(xué)提出，根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，裝置A中的氣體產(chǎn)物可能還有CO2、SO2，為了驗證他的猜想，結(jié)合上述裝置并選擇下列儀器設(shè)計實驗方案(同一種儀器可重復(fù)使用)。

①氣流從左至右，儀器連接順序為A、F、__________。

②能證明有CO2的現(xiàn)象是______________________________________________________。

③除去SO2的離子方程式為___________________________________________________。

(3)經(jīng)實驗檢驗氣體產(chǎn)物有SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1∶1∶2，寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】除去酸性氣體 CO 溶液變渾濁 J、F、I、M 第2個F中溶液不褪色，I中溶液變渾濁 5SO2＋2MnO4-＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42-＋4H＋ 2CaSO4＋3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑

【解析】

硫酸鈣和焦炭在高溫下反應(yīng)制備硫化鈣的反應(yīng)中可能產(chǎn)生使氧化銅還原的氣體應(yīng)為CO，CuO氧化CO生成紅色的Cu和CO2，CO2使石灰水變渾濁。驗證A中的氣體產(chǎn)物可能還有CO2、SO2，必須先用品紅驗證SO2后再用酸性高錳酸鉀除去SO2，再用澄清石灰水檢驗CO2，據(jù)此分析解答。

(1)硫酸鈣和焦炭在高溫下反應(yīng)制備硫化鈣的反應(yīng)中可能產(chǎn)生使氧化銅還原的氣體應(yīng)為CO，因此氫氧化鈉溶液可吸收除去酸性氣體，但不能吸收CO；通過一氧化碳還原氧化銅由黑色變紅色和CO2能夠使澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象，證明裝置A的反應(yīng)產(chǎn)物是CO；反應(yīng)生成的二氧化碳能夠使E裝置中的澄清石灰水變渾濁，故答案為：除去酸性氣體；CO；溶液變渾濁；

(2)①裝置A中的氣體產(chǎn)物可能還有CO2、SO2，根據(jù)裝置圖，可以通過品紅溶液檢驗二氧化硫，除去二氧化硫后再用澄清石灰水檢驗二氧化碳，因此氣流從左至右的儀器連接順序為A、F、J、F、I、M，故答案為：J、F、I、M；

②能證明有CO2的現(xiàn)象是第2個F中品紅溶液不褪色，I中澄清石灰水變渾濁，故答案為：第2個F中溶液不褪色，I中溶液變渾濁；

③裝置J中酸性高錳酸鉀將二氧化硫氧化，反應(yīng)的離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案為：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；

(3)經(jīng)實驗檢驗氣體產(chǎn)物有SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1∶1∶2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑，故答案為：2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑。