某化学兴趣小组设计如下图所示的实验装置,探究SO2的性质。[部分夹持仪器已略去]
[实验探究]
(1)装置A中反应的化学方程式是____,仪器a的名称是____,导管b的作用是____。
(2)实验一段时间后,装置B中观察到现象是_____。
(3)装置C中溶液褪色说明SO2具有______性。
(4)装置D烧杯中盛放的试剂是_______(填“氢氧化钠溶液”或“浓硫酸”)。
(5)实验结束时需从导管b通入大量空气,其目的是______。
(6)用12.8g铜与足量浓硫酸反应,理论上最多可生成_____LSO2气体(标准状况下)。
[知识拓展]
(7)酸雨造成的危害是:____(举一例)。
(8)探究SO2形成硫酸型酸雨的途径:将SO2通水入中,测得所得溶液的pH___7(填“>”“=”或“<”)。然后每隔1h测定其pH,发现pH逐渐变小,直至恒定,其原因)是(用化学方程式表示)____。
答案:
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 圆底烧瓶(或烧瓶) 平衡气压(或者防止装置中气压过大使仪器破裂,防止气压过小产生倒吸等) 酸性高锰酸钾溶液褪色 漂白 氢氧化钠溶液 使装置内SO2被充分吸收.减少污染 4.48 土壤酸化(或破坏植物生长、河水酸化、腐蚀建筑等) < 2H2SO3+O2=2H2SO4
【解析】
根据题中图示信息可知,装置A是SO2气体产生装置,装置B是探究SO2的还原性,装置C是探究SO2的漂白性,装置D是尾气吸收装置,防止污染环境;据此解答。
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,仪器a的名称是圆底烧瓶,铜与浓硫酸反应会生成SO2气体,导致圆底烧瓶内的压强大于外界大气压,导致气流过快,故导管b的作用是平衡压强(或者防止装置中气压过大使仪器破裂,防止气压过小产生倒吸等);
答案为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,圆底烧瓶,平衡压强(或者防止装置中气压过大使仪器破裂,防止气压过小产生倒吸等)。
(2)SO2气体具有还原性,高锰酸钾具有强氧化性,二者会发生氧化还原反应,故实验一段时间后,装置B中观察到的现象是酸性高锰酸钾溶液褪色;
故答案为:酸性高锰酸钾溶液褪色。
(3)装置C中的品红溶液褪色说明SO2具有漂白性;
答案为:漂白。
(4)装置D的作用是吸收未反应完的SO2气体,氢氧化钠可以与SO2反应,因此可以用氢氧化钠溶液吸收SO2气体,而浓硫酸不与SO2反应,则不能吸收SO2气体,故D烧杯中盛放的试剂是氢氧化钠溶液;
答案为:氢氧化钠溶液。
(5)实验结束后,装置内可能会残留SO2气体,通入空气的目的是把装置内残留的二氧化硫气体赶入D中被氢氧化钠完全吸收;
答案为:把装置内残留的二氧化硫气体赶入D中被氢氧化钠完全吸收。
(6)12.8g铜的物质的量为n(Cu)= = =0.2mol,根据铜与浓硫酸反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,可知0.2mol的铜与足量的浓硫酸反应生成的SO2气体的物质的量为0.2mol,标准状况下的体积为V(SO2)=0.2mol×22.4L/mol=4.48L;
答案为4.48。
(7)酸雨的危害有导致土壤酸化或破坏植物生长或河水酸化或腐蚀建筑等;
答案为:导致土壤酸化或破坏植物生长或河水酸化或腐蚀建筑等。
(8)SO2溶于水会生成H2SO3,导致溶液显酸性,则溶液的pH<7,每隔1h测定其pH,发现pH逐渐变小,直至恒定,原因是因为H2SO3被空气氧化生成了H2SO4,反应的化学方程式为2H2SO3+O2=2H2SO4;
答案为:<,2H2SO3+O2=2H2SO4。