Question

【题目】SO2为大气污染物，研究它的性质对环境治理具有重要意义。在铝基氧化铜作催化剂时，可利用天然气脱除二氧化硫，并回收单质硫（熔点为112.8℃，沸点为444.6℃）。

（1）①装置中导管X的作用是：______________________________。

②用装置A制取SO2，则试剂的组合最好是_________（填字母）。

a. 18.4 mol/L H2SO4＋Cu b. 4 mol/L HNO3＋Na2SO3 c. 60% H2SO4＋K2SO3

③水与Al4C3在装置A中制取甲烷，其化学方程式为：_______________________________。

（2）利用制得的CH4和SO2并结合B～G装置验证反应产物：CH4＋2SO22S＋CO2＋2H2O生成的单质S和CO2。

①B装置有三个作用，分别是_________、__________、__________。

②实验装置依次连接的合理顺序为B、_____________________（每个装置只用一次）。

③证明有CO2产生的现象为_____________________________。

④G装置中发生反应的离子方程式为_____________________________。

Answer 1

【答案】 平衡气压，使液体顺利滴入烧瓶中 c Al4C3+12H2O = 4Al(OH)3↓+3CH4↑ 干燥 充分混合 观察气泡以便调节CH4和SO2的流速 D、C、G、F、E F中品红不褪色，澄清石灰水变浑浊 2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+

【解析】（1）①蒸馏烧瓶中产生气体，使其中的压强增大，若分液漏斗与蒸馏烧瓶不连通，则不利于液体滴入，所以装置中导管X的作用是是平衡压强，使液体顺利滴入烧瓶中。②a项，“18.4mol/LH2SO4＋Cu”制取SO2需要加热，而装置A为固液不加热装置，故不适合；b项，HNO3具有强氧化性，“4mol/LHNO3＋Na2SO3”发生氧化还原反应，+4价S被氧化成+6价，得不到SO2，故不适合；c项，“60%H2SO4＋K2SO3”制取SO2符合强酸制弱酸原理，故适合。③由已知，用水与Al4C3制取甲烷，根据原子守恒还生成Al(OH)3，故化学方程式为：Al4C3+12H2O=4Al(OH)3↓+3CH4↑。

（2）①CH4和SO2的反应需要高温条件下在硬质玻璃管中进行，所以B中浓硫酸可以起到干燥CH4和SO2的作用；如图，B装置中可同时通入CH4和SO2，便于充分混合CH4和SO2；CH4和SO2气体通过浓硫酸，会形成气泡，观察气泡以便调节CH4和SO2的流速比约为1∶2。②根据实验目的：验证CH4和SO2反应生成的单质S和CO2，则装置C冷却得到固体S单质，用E装置中澄清石灰水验证CO2，为防止SO2对验证CO2实验造成干扰，必须先将其除尽，可依次通过酸性高锰酸钾和品红溶液，综上分析实验装置依次连接的合理顺序为B、D、C、G、F、E（每个装置只用一次）。③若F中品红溶液不褪色，则说明SO2已经除尽，E中澄清石灰水变浑浊则能证明该实验有CO2产生。④G装置中，酸性高锰酸钾溶液与SO2发生氧化还原反应，+7价Mn被还原为+2价，+4价S被氧化为+6价，根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒可写出离子方程式：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。