Question

3．在鋁基氧化銅作催化劑時(shí)，可利用天然氣脫除二氧化硫，并回收單質(zhì)硫（熔點(diǎn)為112.8℃，沸點(diǎn)為444.6℃）．
（1）甲組同學(xué)設(shè)計(jì)裝置A擬制取SO₂和CH₄．

①裝置A中導(dǎo)管X的作用是使硫酸順利滴入燒瓶中．
②若用稀硫酸與Na₂SO₃制取SO₂，反應(yīng)需適當(dāng)加熱，其原因是SO₂易溶于水，加熱使H₂SO₃分解并減小SO₂的溶解度以得到較多的SO₂．
③稀硫酸與Al₄C₃在加熱條件下反應(yīng)制取甲烷的化學(xué)方程式為Al₄C₂+6H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+3CH₄↑．
（2）乙組同學(xué)利用甲組同學(xué)制得的CH₄和SO₂并結(jié)合下列裝置驗(yàn)證反應(yīng)：CH₄+2SO₂$\frac{\underline{\;鋁基氧化銅\;}}{450-500℃}$CO₂+2H₂O+2S生成的單質(zhì)S和CO₂．
①裝置B有三個(gè)作用，分別是干燥CH₄、SO₂，充分混合CH₄、SO₂和觀(guān)察氣泡以便調(diào)節(jié)CH₄和SO₂的流速比約為1：2．
②乙組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置中，依次連接的合理順序?yàn)锽、D、C、G、F、E（每個(gè)裝置只用一次）．
③裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．

Answer 1

分析 （1）①A中導(dǎo)管X可使下方產(chǎn)生的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)移到硫酸的上方；
②加熱利用亞硫酸分解；
③稀硫酸與Al₄C₃在加熱條件下反應(yīng)制取甲烷，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)還生成硫酸鋁；
（2）①B可觀(guān)察氣體的速率，CH₄、SO₂以1：2時(shí)最佳；
②由B混合后，在D中加熱發(fā)生反應(yīng)，然后利用C分離出水，用G除去二氧化硫，F(xiàn)可說(shuō)明二氧化硫除盡，E中石灰水變渾濁可說(shuō)明二氧化碳生成；
③G中二氧化硫與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)．

解答 解：（1）①A中導(dǎo)管X可使下方產(chǎn)生的壓強(qiáng)轉(zhuǎn)移到硫酸的上方，則導(dǎo)管X的作用是使硫酸順利滴入燒瓶中，故答案為：使硫酸順利滴入燒瓶中；
②若用稀硫酸與Na₂SO₃制取SO₂，反應(yīng)需適當(dāng)加熱，其原因是SO₂易溶于水，加熱使H₂SO₃分解并減小SO₂的溶解度以得到較多的SO₂，
故答案為：SO₂易溶于水，加熱使H₂SO₃分解并減小SO₂的溶解度以得到較多的SO₂；
③稀硫酸與Al₄C₃在加熱條件下反應(yīng)制取甲烷，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)還生成硫酸鋁，反應(yīng)為Al₄C₂+6H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+3CH₄↑，
故答案為：Al₄C₂+6H₂SO₄=2Al₂（SO₄）₃+3CH₄↑；
（2）①裝置B有三個(gè)作用，分別是干燥CH₄、SO₂，充分混合CH₄、SO₂和觀(guān)察氣泡以便調(diào)節(jié)CH₄和SO₂的流速比約為1：2，
故答案為：觀(guān)察氣泡以便調(diào)節(jié)CH₄和SO₂的流速比約為1：2；
②由B混合后，在D中加熱發(fā)生反應(yīng)，D中可觀(guān)察到淡黃色固體S生成，然后利用C分離出水，用G除去二氧化硫，F(xiàn)可說(shuō)明二氧化硫除盡，E中石灰水變渾濁可說(shuō)明二氧化碳生成，則順序?yàn)锽、D、C、G、F、E，
故答案為：D、C、G、F、E；
③裝置G中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，故答案為：2MnO₄^-+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握實(shí)驗(yàn)裝置的作用、物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意裝置的作用為解答的難點(diǎn)，題目難度不大．