Question

【題目】某校合作學習小組的同學設計實驗驗證Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產物。回答下列問題。

(1)Na2SO4與焦炭反應的實驗裝置如下圖所示：

①先通入N2,然后加熱，直至反應結束，整個過程中N2的作用是__________________________。

②裝置B的作用是___________。

(2)該同學認為氣體產物中可能含有CO2、CO 及SO2，并進行驗證，選用上述實驗中的裝置A、B和下圖所示的部分裝置(可以重復選用)進行實驗。

①實驗裝置連接的合理順序為A、B、___________。裝置H中黑色粉末是___________。

②能證明產物中有CO的現象是____________________________________________。

③若含有SO2，E裝置的作用是______________________________(用化學方程式說明)。

(3)某同學利用下圖裝置驗證固態產物,能證明固態產物中含有Na2S的現象是___________。若實驗中發現固態產物完全反應后，錐形瓶底部還產生少量黃色沉淀，說明固體產物中除含有Na2S外,還含有少量的___________(填一種可能的物質)。

Answer 1

【答案】 排出裝置中空氣并將生成的氣體吹出 安全瓶 FECDGHC CuO H中黑色粉末變為紅色，其后的C中澄清石灰水變渾濁 5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 試管中有黑色沉淀 Na2SO3

【解析】(1)①碳能夠與空氣中的氧氣反應生成碳的氧化物，為了防止氧氣對實驗的干擾，先通入N2，然后加熱，直至反應結束，可以排出裝置中空氣并將生成的氣體吹出，故答案為：排出裝置中空氣并將生成的氣體吹出；

②Na2SO4與焦炭高溫加熱后的產物中可能含有二氧化硫等易溶于水的氣體，裝置B可以防止因二氧化硫等氣體的吸收造成的倒吸，故答案為：安全瓶(或防止倒吸)；

(2)①氣體中可能含有CO2、CO及SO2，由于二氧化硫也能使澄清的石灰水變渾濁，需要首先檢驗二氧化硫，然后除去二氧化硫后再檢驗二氧化碳，最后除去二氧化碳后檢驗一氧化碳，實驗裝置連接的合理順序為A、B、F、E、C、D、G、H、C；一氧化碳具有還原性，可以使金屬氧化物還原，裝置H中黑色粉末可以是氧化銅，故答案為：FECDGHC；CuO；

②H中黑色粉末變為紅色，其后的C中澄清石灰水變渾濁，即可證明產物中有CO，故答案為：H中黑色粉末變為紅色，其后的C中澄清石灰水變渾濁；

③二氧化硫能夠使高錳酸鉀溶液褪色，反應的化學方程式為5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，故答案為：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4；

(3) Na2S能夠與硫酸反應生成硫化氫氣體，硫化氫與硫酸銅溶液反應生成黑色的硫化銅沉淀；實驗中發現固態產物完全反應后，錐形瓶底部還產生少量黃色沉淀，該黃色沉淀應該是硫化氫與二氧化硫反應生成的硫，說明固體產物中除含有Na2S外,還含有少量的Na2SO3，故答案為：試管中有黑色沉淀；Na2SO3。