Question

【题目】某校合作学习小组的同学设计实验验证Na2SO4与焦炭高温加热后的产物。回答下列问题。

(1)Na2SO4与焦炭反应的实验装置如下图所示：

①先通入N2,然后加热，直至反应结束，整个过程中N2的作用是__________________________。

②装置B的作用是___________。

(2)该同学认为气体产物中可能含有CO2、CO 及SO2，并进行验证，选用上述实验中的装置A、B和下图所示的部分装置(可以重复选用)进行实验。

①实验装置连接的合理顺序为A、B、___________。装置H中黑色粉末是___________。

②能证明产物中有CO的现象是____________________________________________。

③若含有SO2，E装置的作用是______________________________(用化学方程式说明)。

(3)某同学利用下图装置验证固态产物,能证明固态产物中含有Na2S的现象是___________。若实验中发现固态产物完全反应后，锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀，说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的___________(填一种可能的物质)。

Answer 1

【答案】 排出装置中空气并将生成的气体吹出 安全瓶 FECDGHC CuO H中黑色粉末变为红色，其后的C中澄清石灰水变浑浊 5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 试管中有黑色沉淀 Na2SO3

【解析】(1)①碳能够与空气中的氧气反应生成碳的氧化物，为了防止氧气对实验的干扰，先通入N2，然后加热，直至反应结束，可以排出装置中空气并将生成的气体吹出，故答案为：排出装置中空气并将生成的气体吹出；

②Na2SO4与焦炭高温加热后的产物中可能含有二氧化硫等易溶于水的气体，装置B可以防止因二氧化硫等气体的吸收造成的倒吸，故答案为：安全瓶(或防止倒吸)；

(2)①气体中可能含有CO2、CO及SO2，由于二氧化硫也能使澄清的石灰水变浑浊，需要首先检验二氧化硫，然后除去二氧化硫后再检验二氧化碳，最后除去二氧化碳后检验一氧化碳，实验装置连接的合理顺序为A、B、F、E、C、D、G、H、C；一氧化碳具有还原性，可以使金属氧化物还原，装置H中黑色粉末可以是氧化铜，故答案为：FECDGHC；CuO；

②H中黑色粉末变为红色，其后的C中澄清石灰水变浑浊，即可证明产物中有CO，故答案为：H中黑色粉末变为红色，其后的C中澄清石灰水变浑浊；

③二氧化硫能够使高锰酸钾溶液褪色，反应的化学方程式为5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4，故答案为：5SO2+2KMnO4+2H2O=K2SO4+2MnSO4+2H2SO4；

(3) Na2S能够与硫酸反应生成硫化氢气体，硫化氢与硫酸铜溶液反应生成黑色的硫化铜沉淀；实验中发现固态产物完全反应后，锥形瓶底部还产生少量黄色沉淀，该黄色沉淀应该是硫化氢与二氧化硫反应生成的硫，说明固体产物中除含有Na2S外,还含有少量的Na2SO3，故答案为：试管中有黑色沉淀；Na2SO3。