Question

十九大报告中指出“持续实施大气污染防治行动，打赢蓝天保卫战”。SO₂为大气污染物，研究它的性质对治理具有重要意义。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：CH₄＋2SO_{2 .}2S＋CO₂＋2H₂O生成的单质S和CO₂。

①B装置有三个作用，分别是________________________、充分混合CH₄和SO₂、观察气泡以便调节CH₄和SO₂的流速比约为1∶2。

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

使液体顺利滴入烧瓶中 c Al4C3+12H2O==4Al(OH)3↓+3CH4↑ 干燥CH4、SO2 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由于装置A的蒸馏烧瓶中产生气体，使其中的压强增大，在分液漏斗与蒸馏烧瓶之间连接的导管所起的作用是平衡压强，使液体顺利滴入烧瓶中。②a项，装置A为固液不加热装置，“18.4mol/LH2SO4＋Cu”制取SO2需要加热，故不适合；b项，“4 mol/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适合强酸制弱酸原理，故合适。③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）①如图CH4和SO2的反应需要高温条件下在硬质玻璃管中进行，所以B中浓硫酸除了充分混合CH4和SO2、观察气泡以便调节CH4和SO2的流速比约为1∶2之外，还有干燥CH4和SO2的作用。②根据实验目的是验证CH4和SO2反应生成的单质S和CO2，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对验证实验的干扰，必须先依次通过酸性高锰酸钾和品红溶液，将其除尽，综上分析实验装置依次连接的合理顺序为B、D、C、G、F、E。③若F中品红不褪色，则说明SO2已经被除尽，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，离子方程式为：2MnO4-+5SO2+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+。