Question

【題目】CaS用于制備除蟲劑、發(fā)光材料等。某課題組擬用硫酸鈣和焦炭在高溫下反應(yīng)制備硫化鈣并檢驗產(chǎn)物。

（1）甲同學(xué)設(shè)計如圖實(shí)驗裝置檢驗氣體產(chǎn)物：

①B裝置作用是______________________；

②D和E裝置中有明顯的實(shí)驗現(xiàn)象分別為：_______________；_______________。能檢驗裝置A的反應(yīng)產(chǎn)物是______________；

（2）乙同學(xué)提出,根據(jù)氧化還原反應(yīng)，A中的氣體產(chǎn)物可能還有CO2、SO2,為了驗證他的猜想，結(jié)合上述裝置并選擇下列儀器設(shè)計 方案(同一種儀器可重復(fù)使用).

①氣流從左至右，儀器連接順序為A、F 。

②能證明有SO2的現(xiàn)象是__________________;能證明有CO2的現(xiàn)象是___________________________。

③除去SO2的離子方程式為 _____________________________________________。

（3）經(jīng)試驗檢驗氣體產(chǎn)物有SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1:1:2，寫出A中反應(yīng)的化學(xué)方程式________________________。

（4）利用重量法測定固體產(chǎn)物的質(zhì)量之比,即將樣品溶于足量的飽和碳酸鈉溶液，過濾洗滌、干燥等。需要測定的物理量有______________________________________。(已知CaS與H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2和H2S)

Answer 1

【答案】 吸收A中可能產(chǎn)生的CO2、SO2等氣體，防止對E中現(xiàn)象的觀察產(chǎn)生干擾 有紅色固體生成 石灰水變渾濁 CO J、F、I、M 第一個F瓶中的品紅溶液褪色；第二個F中的品紅溶液不褪色，I中石灰水變渾濁 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+ 2CaSO4+3C=CaS+CaO+SO2↑+CO↑+2CO2↑ 樣品的質(zhì)量和CaCO3的質(zhì)量

【解析】（1）①、硫酸鈣和焦炭在高溫下反應(yīng)制備硫化鈣時，S元素的化合價從+6價降低到-2價，因此C元素的化合價應(yīng)該升高，所以C可能升高到+2價生成CO，也可能升高到+4價生成CO2。NaOH溶液可以吸收除去酸性氣體，而不吸收CO，防止對E中CO還原氧化銅的實(shí)驗現(xiàn)象產(chǎn)生干擾。因此答案為：吸收A中可能產(chǎn)生的CO2、SO2等氣體，防止對E中現(xiàn)象的觀察產(chǎn)生干擾。

②、若產(chǎn)生的有CO氣體，則D中發(fā)生的反應(yīng)是：CO＋CuOCO2＋Cu，所以D中的實(shí)驗現(xiàn)象是有紅色固體生成，而E中的澄清石灰水會變渾濁，通過這個實(shí)驗可以驗證裝置A的反應(yīng)產(chǎn)物有CO。

（2）①、可以通過品紅溶液檢驗二氧化硫，再用KMnO4除去二氧化硫并通過品紅溶液驗證二氧化硫已經(jīng)除盡后，用澄清石灰水檢驗CO2，所以氣流從左至右的儀器連接順序是：A、F、J、F、I、M。

②、若有SO2，則第一個F中的品紅溶液會褪色；若有CO2，則第二個F瓶中的品紅溶液不褪色時，I中的石灰水變渾濁。

③、SO2與KMnO4溶液反應(yīng)的離子方程式是：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。

（3）、當(dāng)生成的SO2、CO、CO2且氣體體積之比為1:1:2時，根據(jù)得失電子守恒，化學(xué)方程式是：2CaSO4+3C=CaS+CaO+SO2↑+CO↑+2CO2↑。

（4）、因CaS與H2O反應(yīng)生成Ca(OH)2和H2S，Ca(OH)2與Na2CO3反應(yīng)生成CaCO3沉淀，所以還應(yīng)測定的物理量是樣品的質(zhì)量和碳酸鈣的質(zhì)量。