某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。
Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置 (填“能”或“否”)。
(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为
,C中反应的离子方程式为
,D中反应的化学方程式为
。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:
(3)步骤Ⅱ
中检验滤渣洗涤干净的实验方法是_____________________________。
(4)黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。
(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程式为
。
(6)已知亚硫酸氢盐一般易溶于水,SO2也易溶于水。
现有仪器和试剂为:小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸;2 mol/L盐酸、
2 mol/LHNO3、1
mol/LBaCl2溶液、l mol/LBa(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32-、HSO3-,完成下表的实验操作、预期现象和结论:
实验操作
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预期现象与结论
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步骤1:取适量“吸收液”于小烧杯中,用胶头滴管取l mol/L BaCl2溶液向小烧杯滴加直至过量。
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若出现白色浑浊,则“吸收液”
中存在SO32-或 SO42-。
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步骤2:将小烧杯中的浊液过滤、洗涤,再用适量水把附在滤纸上的固体冲入另一小烧杯中;向冲下的固体
。
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,
则“吸收液”中存在 SO32-。
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步骤3:
。
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,
则“吸收液”中存在 HSO3-。
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答案:
(1)能(1分)
(2)品红溶液(1分) SO2+I2+2H2O=SO42-+2 I-+4H+(2分)
SO2+2H2S=3S↓+ 2H2O(2分)
(3)取最后一次洗涤液少许,滴加少量AgNO3溶液,若无明显现象,则洗涤干净(2分)
(4)CuO、CuS、Cu2S(2分)
(5)NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-(2分)
(6)(各1分)
实验操作
预期现象与结论
步骤2:滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入过量2mol/L盐酸,振荡
若品红褪色(或有气泡、或沉淀部分溶解),
步骤3:用试管取适量滤液,向其中滴入过量的1mol/LBa(OH)2溶液 [或滴入1滴(或少量)品红溶液,再滴入2-3滴(或过量)的2mol/L盐酸],振荡。
若出现白色沉淀(或品红溶液褪色,或有气泡)
【解析】
考点分析:Ⅰ,B中盛放品红,能检验SO2的漂白性、与碘水发生SO2+I2+2H2O=SO42-+2 I-+4H+证明其还原性、D中反应SO2+2H2S=3S↓+ 2H2O能证明其氧化性;
Ⅱ,取最后一次洗涤液少许,滴加少量AgNO3溶液,若无明显现象,则洗涤干净,步骤1加入盐酸的蓝色溶液,确定有CuO,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2, 反应方程式为①4CuS+3O2=2Cu2O+4SO2
②2Cu2S+3O2=2Cu2O+2SO2假设2g固体物质A为CuS,结合方程式①计算得固体物质B为1.47g;假设固体物质A为Cu2S,结合方程式②计算得固体物质B的质量为1.8g,题中B的质量为1.68g,所以同时存在CuS和Cu2S,
Ⅲ,氨水吸收过量的SO2的离子方程式为NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-证明SO32-的存在,可向固体物质中加入盐酸,用品红检验是否产生SO2,证明HSO3-则利用其既可与酸反应,也可与碱反应的性质。
考点:与元素化合物相关的化学实验。