重要含硫化合物探究實(shí)驗(yàn)

第5課時(shí)重要含硫化合物探究實(shí)驗(yàn)[課型標(biāo)簽:實(shí)驗(yàn)課提能課]考點(diǎn)一二氧化硫性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究要點(diǎn)精講1.二氧化硫的實(shí)驗(yàn)室制備與探究流程發(fā)生裝置(原理)性質(zhì)探究尾氣處理[提醒]

用70%左右的濃硫酸而不用98.3%的濃硫酸或稀硫酸的原因:若用98.3%的濃硫酸,因其含水少,硫酸主要以分子形式存在,H+濃度很小,難以反應(yīng)。若用稀硫酸,則含水量多,因SO2易溶于水,不利于SO2的逸出。2.檢驗(yàn)SO2和CO2同時(shí)存在的一般流程[說明](1)為了簡(jiǎn)化裝置,可將除去SO2和檢驗(yàn)SO2是否除盡合并為一個(gè)裝置,用較濃的酸性KMnO4溶液,現(xiàn)象是酸性KMnO4溶液顏色變淺(不能褪色)。(2)確定混合氣體中含有CO2的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是裝置C中的品紅溶液不褪色,裝置D中澄清石灰水變渾濁。典例精練考向一SO2的性質(zhì)探究[典例1](北京卷)甲、乙兩同學(xué)為探究SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO3沉淀,用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(夾持裝置和A中加熱裝置已略,氣密性已檢驗(yàn))。實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象:操作現(xiàn)象關(guān)閉彈簧夾,滴加一定量濃硫酸,加熱A中有白霧生成,銅片表面產(chǎn)生氣泡B中有氣泡冒出,產(chǎn)生大量白色沉淀C中產(chǎn)生白色沉淀,液面上方略顯淺棕色并逐漸消失打開彈簧夾,通入N2,停止加熱,一段時(shí)間后關(guān)閉————從B、C中分別取少量白色沉淀,加稀鹽酸均未發(fā)現(xiàn)白色沉淀溶解(1)A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是

。

解析:(1)Cu與濃硫酸加熱條件下生成SO2。(2)C中白色沉淀是

,該沉淀的生成表明SO2具有

性。

答案:(2)BaSO4還原(3)C中液面上方生成淺棕色氣體的化學(xué)方程式是

.

。

(4)分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因,甲認(rèn)為是空氣參與反應(yīng),乙認(rèn)為是白霧參與反應(yīng)。①為證實(shí)各自的觀點(diǎn),在原實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上:甲在原有操作之前增加一步操作,該操作是

;

乙在A、B間增加洗氣瓶D,D中盛放的試劑是

。

②進(jìn)行實(shí)驗(yàn),B中現(xiàn)象:甲大量白色沉淀乙少量白色沉淀檢驗(yàn)白色沉淀,發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸。結(jié)合離子方程式解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象異同的原因:

.

。解析:(4)甲同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)排除O2影響,可通入N2一段時(shí)間,排出空氣,乙同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)排除白霧SO3影響,可增加飽和NaHSO3溶液的洗氣瓶。結(jié)果都得到了沉淀,且甲中沉淀多于乙中沉淀量,說明兩者均會(huì)產(chǎn)生BaSO4沉淀,但主要是由白霧SO3生成的,少量沉淀為O2氧化所得。答案:(4)①通N2一段時(shí)間,排出裝置中的空氣飽和NaHSO3溶液(5)合并(4)中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。B中無沉淀生成,而C中產(chǎn)生白色沉淀,由此得出的結(jié)論是

。

答案:(5)SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀[對(duì)點(diǎn)精練1]

(2019·陜西西安遠(yuǎn)東一中期中)某研究性學(xué)習(xí)小組在研究二氧化硫的漂白作用時(shí),從“氯氣的漂白作用實(shí)際上是氯氣與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白作用”得到啟發(fā)。為了探究具有漂白作用的到底是二氧化硫本身還是二氧化硫與水作用的產(chǎn)物,該小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問題。(1)實(shí)驗(yàn)室用亞硫酸鈉粉末跟硫酸制取二氧化硫,現(xiàn)有下列三種硫酸溶液,應(yīng)選用

(填字母)。

A.98%濃硫酸B.70%硫酸C.10%稀硫酸答案:(1)B解析:(1)硫酸和亞硫酸鈉固體制取二氧化硫發(fā)生的是離子反應(yīng),如果硫酸濃度過大,硫酸主要是以分子形式存在,H+濃度小,難以反應(yīng)生成SO2;如果硫酸濃度過低,二氧化硫易溶于水,不利于二氧化硫逸出,所以選取70%硫酸,故選B。(2)為了探究SO2能否使品紅褪色,該同學(xué)選擇了正確的藥品后設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置,請(qǐng)指出實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)中的不合理之處。①

;

②

。

解析:(2)為控制硫酸的流量應(yīng)選取分液漏斗,該實(shí)驗(yàn)是探究干燥的SO2能不能使品紅褪色,所以二氧化硫通入品紅溶液前要進(jìn)行干燥。答案:(2)不能用長(zhǎng)頸漏斗,應(yīng)改用分液漏斗缺少二氧化硫的干燥裝置(3)該同學(xué)選擇了正確裝置后,實(shí)驗(yàn)中控制二氧化硫以大約每秒3個(gè)氣泡的速度通過品紅的酒精溶液時(shí),經(jīng)過一小時(shí)后,品紅仍不褪色。為此,你認(rèn)為使品紅的水溶液褪色的微?？赡苁?/p>

。

答案:(4)該同學(xué)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)如下:取等量相同濃度的品紅水溶液于兩支試管中,再分別加入少量亞硫酸鈉固體和亞硫酸氫鈉固體,兩支試管中的品紅都褪色,他得出的結(jié)論:使品紅褪色的微?？隙ㄊ荋S或S。你認(rèn)為他的結(jié)論是否正確

,其理由是

。

答案:(4)不正確因?yàn)閬喠蛩岣x子和亞硫酸氫根離子都會(huì)水解生成亞硫酸考向二排除干擾,探究SO2和CO2同時(shí)存在(1)如果將裝置中①②③三部分儀器的連接順序變?yōu)棰冖佗?則可以檢出的物質(zhì)是

;不能檢出的物質(zhì)是

。

(2)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰佗邰?則可以檢出的物質(zhì)是

;不能檢出的物質(zhì)是

。

(3)如果將儀器的連接順序變?yōu)棰冖邰?則可以檢出的物質(zhì)是

;不能檢出的物質(zhì)是

。

解析:裝置①為檢驗(yàn)產(chǎn)物H2O,只能放在裝置②③之前,因?yàn)槿舴旁谘b置②③之后或裝置②③之間,氣流通過裝置②或③溶液后會(huì)帶出水蒸氣,則無法驗(yàn)證使CuSO4變藍(lán)的水蒸氣是否是反應(yīng)的生成物。裝置③和裝置②位置也不得變更,因?yàn)镾O2、CO2均能使澄清石灰水變渾濁,故在用澄清石灰水驗(yàn)證CO2前一定要排除SO2的干擾。答案:(1)SO2、CO2H2O(2)H2O、SO2CO2(3)SO2、CO2H2O[對(duì)點(diǎn)精練2]

如圖是檢驗(yàn)?zāi)碂o色氣體A是SO2和CO2的混合氣體的裝置圖,按要求回答下列問題。(1)B中加入的試劑是

,作用是

。(2)C中加入的試劑是

,作用是

。

(3)D中加入的試劑是

,作用是

。

(4)實(shí)驗(yàn)時(shí),C中應(yīng)觀察到的現(xiàn)象是

。

解析:檢驗(yàn)二氧化硫用品紅溶液,吸收二氧化硫用酸性KMnO4溶液,檢驗(yàn)二氧化碳用澄清石灰水;在檢驗(yàn)二氧化碳之前,必須除盡二氧化硫,因?yàn)槎趸蛞材苁钩吻迨宜儨啙?。C裝置的作用是除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡,所以酸性高錳酸鉀溶液顏色變淺,但不能褪成無色,若褪成無色不能證明二氧化硫已除盡。答案:(1)品紅溶液檢驗(yàn)SO2(2)酸性KMnO4溶液除去SO2并檢驗(yàn)SO2是否除盡(3)澄清石灰水檢驗(yàn)CO2(4)酸性KMnO4溶液的顏色不褪盡(或不褪色,或不褪成無色)考點(diǎn)二亞硫酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定探究要點(diǎn)精講方案二:氧化還原滴定法方案三:氣體法(測(cè)SO2的質(zhì)量)方案四:氣體法(測(cè)標(biāo)準(zhǔn)狀況下SO2氣體的體積)典例精練[典例]

若Na2SO3已部分被氧化變質(zhì),某探究實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)為測(cè)定Na2SO3樣品的質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案:①②③請(qǐng)回答下列問題:(1)方案一的反應(yīng)原理為

(用化學(xué)方程式表示)。流程圖中①、②、③的操作名稱分別為①

、②

、③

。

答案:(2)當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液后,溶液由無色變成紫紅色,且半分鐘內(nèi)不褪色偏大(2)方案二判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的方法是

。若滴定前俯視刻度,滴定終點(diǎn)時(shí)仰視刻度所測(cè)結(jié)果將

(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

(3)方案三中①為什么采取固體樣品加濃硫酸產(chǎn)生二氧化硫,此處濃硫酸能否用稀硫酸?

。

②該裝置有何不合理之處?

;

如何改進(jìn):

。

③將裝置改進(jìn)后,測(cè)得樣品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為

.(用m1、m2表示)。

答案:(3)①選用濃硫酸有利于減小SO2的溶解度,不能用稀硫酸代替(4)方案四中,導(dǎo)管a的作用是

。

若實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為VmmL·mol—1,樣品中Na2SO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的表達(dá)式為

(用m1、V、Vm表示)。[已知:M(Na2SO3)=126g/mol]

若讀數(shù)時(shí),液面如圖所示,則所測(cè)結(jié)果

(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。

[對(duì)點(diǎn)精練]

亞硫酸鹽是一種常見食品添加劑。為檢驗(yàn)?zāi)呈称分衼喠蛩猁}含量(通常以1kg樣品中含SO2的質(zhì)量計(jì)),某研究小組用“碘氧化還原滴定法”進(jìn)行測(cè)定,實(shí)驗(yàn)流程如下:(1)碘標(biāo)準(zhǔn)液應(yīng)選用