18.硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣A(主要成分:SO2、O2、N2、CO2等)排放到空氣中會污染環(huán)境.某化學(xué)興趣小組對廢氣A的組成進(jìn)行探究,請回答下列問題.
(1)同學(xué)甲設(shè)計實驗檢驗廢氣A中含有CO2,應(yīng)選擇的試劑有BC.
A.NaOH溶液     B.酸性KMnO4溶液    C.澄清石灰水    D.鹽酸
(2)同學(xué)乙欲測定廢氣A中SO2的含量,取a L廢氣A并設(shè)計了如圖裝置進(jìn)行實驗.
①為了保證實驗成功,裝置A應(yīng)具有的現(xiàn)象是KMnO4溶液的紫紅色不能完全褪色,攪拌的目的是提高SO2的吸收率.
②同學(xué)丙認(rèn)為A裝置前后的質(zhì)量差就是aL廢氣中含有的SO2的質(zhì)量,然后進(jìn)行含量計算.經(jīng)小組討論后,同學(xué)丁提出疑問,按照同學(xué)丙的實驗,若廢氣中SO2完全被吸收,則最后測定的結(jié)果應(yīng)該偏大,同學(xué)丁推斷的理由是實驗過程中發(fā)生2H2SO3+O2=2H2SO4
(3)興趣小組的同學(xué)查閱資料發(fā)現(xiàn)可利用硫酸工業(yè)廢氣A制備皓礬(ZnSO4•7H2O).實驗?zāi)M制備皓礬工業(yè)流程如下:

①“氧化”中加入硫酸鐵發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+
②加入Zn粉的目的是除溶液中的Fe2+、Fe3+等.
③固體A主要成分是Zn、Fe.
④操作b得到純凈皓礬晶體,必要的操作是蒸發(fā)(濃縮)、降溫(結(jié)晶)、過濾、洗滌、干燥.

分析 (1)設(shè)計實驗檢驗廢氣A中含有的CO2,需要除去二氧化硫,避免干擾二氧化碳的檢驗,除凈二氧化硫的氣體通過澄清石灰水檢驗二氧化碳的存在;
(2)①測定廢氣A中SO2的含量,為了保證實驗成功需要在A裝置中用高錳酸鉀溶液全部吸收,高錳酸鉀溶液不褪色證明吸收完全,攪拌的主要作用是充分吸收二氧化硫,提高吸收率;
②測定的結(jié)果應(yīng)該偏大,可能是生成的亞硫酸被氣體中氧氣氧化,氣體質(zhì)量增大;
(3)廢氣凈化后加入硫酸鐵氧化二氧化硫為硫酸,硫酸鐵被還原為硫酸亞鐵,加入過量鋅粉還原亞鐵離子和鐵離子,得到固體A為鋅和鐵,濾液為硫酸鋅溶液,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌干燥等步驟得到硫酸鋅晶體;
①“氧化”中加入硫酸鐵發(fā)生反應(yīng)是和其他中二氧化硫發(fā)生還會有反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸;
②加入過量鋅粉還原亞鐵離子和鐵離子;
③分析可知固體A為鋅和鐵;
④操作b是溶液中得到純凈皓礬晶體,采取冷卻結(jié)晶,過濾洗滌干燥等步驟得到.

解答 解:(1)硫酸工業(yè)產(chǎn)生的廢氣A(主要成分:SO2、O2、N2、CO2等)排放到空氣中會污染環(huán)境,設(shè)計實驗檢驗廢氣A中含有的CO2,需要除去二氧化硫,避免干擾二氧化碳的檢驗,除凈二氧化硫的氣體通過澄清石灰水檢驗二氧化碳的存在,石灰水變渾濁證明含有二氧化碳,所以A中為高錳酸鉀溶液,B中為澄清石灰水;
故答案為:BC.
(2)①為了保證實驗成功需要在A裝置中用高錳酸鉀溶液全部吸收,高錳酸鉀溶液不褪色證明二氧化硫吸收完全,攪拌的主要作用是充分吸收二氧化硫,提高吸收率;
故答案為:KMnO4溶液的紫紅色不能完全褪色;提高SO2的吸收率;
②按照同學(xué)丙的實驗,若廢氣中SO2完全被吸收,測定的結(jié)果應(yīng)該偏大,可能是生成的亞硫酸被氣體中氧氣氧化,實驗過程中發(fā)生2H2SO3+O2=2H2SO4,導(dǎo)致測定氣體質(zhì)量增大;
故答案為:實驗過程中發(fā)生2H2SO3+O2=2H2SO4
(3)廢氣凈化后加入硫酸鐵氧化二氧化硫為硫酸,硫酸鐵被還原為硫酸亞鐵,加入過量鋅粉還原亞鐵離子和鐵離子,得到固體A為鋅和鐵,濾液為硫酸鋅溶液,通過蒸發(fā)濃縮,冷卻結(jié)晶,過濾洗滌干燥等步驟得到硫酸鋅晶體;
①“氧化”中加入硫酸鐵發(fā)生反應(yīng)是和其他中二氧化硫發(fā)生還會有反應(yīng)生成硫酸亞鐵和硫酸,反應(yīng)的離子方程式為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
故答案為:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+;
②加入過量鋅粉還原亞鐵離子和鐵離子,除溶液中的Fe2+、Fe3+
故答案為:除溶液中的Fe2+、Fe3+等;
③分析可知固體A為鋅和鐵;
故答案為:Zn、Fe;
④操作b是溶液中得到純凈皓礬晶體,必要的操作為:冷卻結(jié)晶,過濾洗滌,干燥等步驟得到;
故答案為:蒸發(fā)(濃縮)、降溫(結(jié)晶).

點評 本題考查了物質(zhì)組成的實驗探究方法和過程分析判斷,主要是物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用.掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

9.從某些植物樹葉中提取的有機物中含有下列主要成分:

(1)寫出C的分子式C9H10O.
(2)用A、B、C、D填空:
①能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有AC;②既能使FeCl3溶液顯紫色又能和NaHCO3反應(yīng)放出氣體的有D.
(3)寫出C同時滿足下列條件的一種同分異構(gòu)體:①含苯環(huán)且環(huán)上有兩個取代基;②取代基沒有環(huán)狀結(jié)構(gòu);③遇FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng):
(4)寫出D與乙醇反應(yīng)生成酯的化學(xué)反應(yīng)方程式

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,還含少量FeO、SiO2.以孔雀石為原料可制備CuSO4•5H2O步驟如下:

(1)寫出孔雀石與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Cu2(OH)2CO3+2H2SO4=2CuSO4+3H2O+CO2↑,為了提高原料浸出速率,可采取的措施有增加硫酸濃度、提高反應(yīng)溫度(寫出兩條).
(2)溶液A的金屬離子有Cu2+、Fe2+.實驗步驟中試劑①最佳選c(填代號).
a.KMnO4b.Cl2c.H2O2      d.HNO3
(3)溶液B中加入CuO作用是調(diào)pH值,(或減少c(H+),)使Fe3+沉淀完全.
(4)常溫下Fe(OH)3的Ksp=1×10-39,若要將溶液中的Fe3+轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀,使溶液中c(Fe3+)降低至1×10-3mol/L,必需將溶液pH調(diào)節(jié)至.
(5)由溶液C獲得CuSO4•5H2O晶體,需要經(jīng)蒸發(fā)濃縮(或加熱蒸發(fā)、蒸發(fā)溶液)、冷卻結(jié)晶和過濾.
(6)可用KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液測定溶液A中Fe2+的濃度,量取A溶液20.00ml,用0.010mol/L酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,消耗KMnO410.00ml,A溶液中Fe2+的物質(zhì)的量濃度0.025mol/L.(反應(yīng)原理:MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O)

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

6.工業(yè)生產(chǎn)鈉和燒堿的原理如下:①電解熔融氯化鈉制鈉:2NaCl(熔融)$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2Na+Cl2
②電解飽和食鹽水制燒堿:2NaCl+2H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$2NaOH+H2↑+Cl2
下列有關(guān)說法正確的是 ( 。
A.在反應(yīng)①和②中,氯化鈉均既是氧化劑,又是還原劑
B.在反應(yīng)①中氯氣是還原產(chǎn)物,在反應(yīng)②中氫氣是還原產(chǎn)物
C.若標(biāo)準(zhǔn)狀況下生成等體積的氣體,則反應(yīng)①和②中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等
D.若消耗等質(zhì)量的氯化鈉,則反應(yīng)①和②中轉(zhuǎn)移電子總數(shù)相等

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

13.常溫下,下列有關(guān)溶液中微粒的物質(zhì)的量濃度關(guān)系不正確的是( 。
A.向0.1mol/LpH=2的HF溶液加水稀釋,$\frac{c({H}^{+})}{c(HF)}$增大
B.向0.2 mol/L NaHCO3溶液中加入等體積0.1 mol/L NaOH溶液c(HCO3-)>c(CO32-)>c(OH-)>c(H+
C.向0.1mol/L NaHSO3溶液中通入NH3至中性(溶液體積視為不變),則 c(NH4+)+c(H2SO3)═c(SO32-
D.現(xiàn)有常溫下水電離出的c(H+)均為1×10-11 mol/L且體積相同的三種溶液:①HCl溶液②CH3COOH溶液③NaOH溶液,分別與足量鋁粉反應(yīng),生成氫氣的量③最少

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

3.按要求填寫表:
分子a孤對電子數(shù)δ鍵數(shù)VSEPR模型空間構(gòu)型
CO2402直線形直線形
SO2612四面體V形
NH3513四面體三角錐形
CCl4404正四面體正四面體

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.地殼中含量居第一位的金屬元素是(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.如圖是某學(xué)校實驗室從化學(xué)試劑商店買回的硫酸試劑標(biāo)簽上的部分內(nèi)容.據(jù)此下列說法正確的是(  )
A.該硫酸的物質(zhì)的量濃度為9.2mol/L
B.配制500mL 4.6mol/L的稀硫酸需取該硫酸125mL
C.1mol Cu與足量的該硫酸反應(yīng)產(chǎn)生2g氫氣
D.等質(zhì)量的水與該硫酸混合所得溶液的物質(zhì)的量濃度大于9.2mol/L

查看答案和解析>>

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

8.含有6.02×1023個OH-的Ba(OH)2的物質(zhì)的量是0.5mol,質(zhì)量是85.5g.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案