Question

【題目】CaS用于制備除蟲劑、發光材料等。某課題組擬用硫酸鈣和焦炭在高溫下反應制備硫化鈣并檢驗產物。

(1)甲同學設計如圖所示實驗裝置檢驗氣體產物。

B裝置的作用是______________________________；D和E裝置能檢驗裝置A的反應產物中的________(填化學式)；E裝置中可能出現的現象是_________________________________。

(2)乙同學提出，根據氧化還原反應原理，裝置A中的氣體產物可能還有CO2、SO2，為了驗證他的猜想，結合上述裝置并選擇下列儀器設計實驗方案(同一種儀器可重復使用)。

①氣流從左至右，儀器連接順序為A、F、__________。

②能證明有CO2的現象是______________________________________________________。

③除去SO2的離子方程式為___________________________________________________。

(3)經實驗檢驗氣體產物有SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1∶1∶2，寫出A中反應的化學方程式：________________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】除去酸性氣體 CO 溶液變渾濁 J、F、I、M 第2個F中溶液不褪色，I中溶液變渾濁 5SO2＋2MnO4-＋2H2O=2Mn2＋＋5SO42-＋4H＋ 2CaSO4＋3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑

【解析】

硫酸鈣和焦炭在高溫下反應制備硫化鈣的反應中可能產生使氧化銅還原的氣體應為CO，CuO氧化CO生成紅色的Cu和CO2，CO2使石灰水變渾濁。驗證A中的氣體產物可能還有CO2、SO2，必須先用品紅驗證SO2后再用酸性高錳酸鉀除去SO2，再用澄清石灰水檢驗CO2，據此分析解答。

(1)硫酸鈣和焦炭在高溫下反應制備硫化鈣的反應中可能產生使氧化銅還原的氣體應為CO，因此氫氧化鈉溶液可吸收除去酸性氣體，但不能吸收CO；通過一氧化碳還原氧化銅由黑色變紅色和CO2能夠使澄清石灰水變渾濁的現象，證明裝置A的反應產物是CO；反應生成的二氧化碳能夠使E裝置中的澄清石灰水變渾濁，故答案為：除去酸性氣體；CO；溶液變渾濁；

(2)①裝置A中的氣體產物可能還有CO2、SO2，根據裝置圖，可以通過品紅溶液檢驗二氧化硫，除去二氧化硫后再用澄清石灰水檢驗二氧化碳，因此氣流從左至右的儀器連接順序為A、F、J、F、I、M，故答案為：J、F、I、M；

②能證明有CO2的現象是第2個F中品紅溶液不褪色，I中澄清石灰水變渾濁，故答案為：第2個F中溶液不褪色，I中溶液變渾濁；

③裝置J中酸性高錳酸鉀將二氧化硫氧化，反應的離子方程式為5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+，故答案為：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+；

(3)經實驗檢驗氣體產物有SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1∶1∶2，反應的化學方程式為2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑，故答案為：2CaSO4+3C CaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑。