Question

【題目】已知可溶性硫化物在溶液中能與硫單質反應，生成可溶性的多硫化物(如Na2Sn)。回答下列問題：

Ⅰ．在濃Na2S溶液中滴入少量氯水，經振蕩，未發現沉淀物生成，其原因是(用離子方程式表示)___________________________________________________。

Ⅱ．濃硫酸具有氧化性，不同濃度的硫酸氧化性不同。為了探究濃度對硫酸氧化性的影響，某學習小組進行了如下探究：稱取一定量無銹鐵釘(碳素鋼)放入一定體積濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。為了測定氣體Y中SO2的含量，設計如下三種方案：

方案①：取V mL(標準狀況)氣體Y通入足量氯水中，然后加入足量BaCl2溶液，經“適當操作”后得干燥固體m g。

方案②：向200.0 mL 0.200 mol/L酸性高錳酸鉀溶液中緩慢通入2.24 L(標準狀況)氣體Y，之后取出20.00 ml溶液轉入錐形瓶中加適量水稀釋，用濃度為0.100 mol/L的KHC2O4標準液進行滴定，最終消耗標準液10.00ml。

（1）方案①中“適當操作”是指 （填操作名稱）；檢驗所得固體是否洗滌干凈的操作為 ；

（2）已知室溫下，0.1mol/L 的KHC2O4溶液中，c(C2O42－ )＞c(H2C2O4)。在方案②中，滴定操作過程中標準液應裝在 （填儀器名稱）；滴定至終點的現象為 ；

（3）根據方案②計算氣體Y中SO2的物質的量分數為 ；

Ⅲ．分析上述實驗中SO2體積分數的結果，某同學認為氣體Y中還可能含有少量的H2和CO2。為此設計了下列探究實驗裝置檢驗其中的雜質氣體(夾持裝置已略去)。

（1）儀器D的名稱是 ；B中試劑的作用是 ；

（2）簡述確認氣體Y中含有CO2的實驗現象：________________________________。

（3）根據“F干燥管中無水硫酸銅是否變藍色”確認氣體Y中是否有氫氣，你認為是否合理？______(填“合理”或“不合理”)，簡述理由：___________________________________。

Answer 1

【答案】Ⅰ．nS2-+(n-1)Cl2=（2）n-2)Cl-+Sn2- 或[ S2-+Cl2=S↓+2Cl-；S2-+(n-1)S = Sn2- ]；

Ⅱ．（1）過濾、洗滌、干燥； 取最后一次洗液少許于試管中，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無白色沉淀，證明沉淀已洗凈（或其它合理答案）；

（2）)酸式滴定管；最后一滴標準液滴入時，溶液變為無色且半分鐘內不恢復；

（3）90％

Ⅲ．（1）U型管； 檢驗SO2是否除盡；（2）)B中品紅不褪色，C中渾濁；

（3）不合理；空氣中的水蒸氣進入F中，也可以使無水硫酸銅變藍；

【解析】

試題分析：

Ⅰ．在濃Na2S溶液中滴入少量氯水時，Cl2先將S2－氧化為單質硫：S2－＋Cl2===2Cl－＋S↓，由于S2－大量剩余，所以接下來會發生反應：(n－1)S＋S2－===Sn2- 。兩式相加可得。

Ⅱ．（1）碳素鋼中的碳和鐵在加熱條件下都會和濃硫酸反應產生CO2和SO2，SO2通入足量氯水中氧化后再與足量BaCl2溶液反應得BaSO4沉淀，故后續操作為過濾、洗滌、干燥得干燥固體。檢驗所得固體是否洗滌干凈，可根據濾液中是否含有Cl－來證明，其操作為：取最后一次洗液少許于試管中，滴加硝酸酸化的硝酸銀溶液，若無白色沉淀，證明沉淀已洗凈。

（2）KHC2O4標準液為酸性溶液，故采用酸式滴定管。滴定終點是高錳酸鉀溶液消耗完，紫色褪去，故答案為：最后一滴標準液滴入時，溶液變為無色且半分鐘內不恢復。

（3）根據題意可知：酸性高錳酸鉀將SO2氧化后，多余的高錳酸鉀再與KHC2O4標準液反應，反應關系為：5SO2～2KMnO4 5KHC2O4～2KMnO4，則有：

0.1mol/L×0.01L××+ ××SO2%=0.200mol/L×0.2L 解得：SO2%=90%

Ⅲ．根據實驗目的，分析裝置可知：裝置A作用是除去SO2；裝置B的作用是檢驗SO2是否除盡；裝置C的作用是驗證氣體Y中是否含有CO2；裝置D的作用是干燥氣體；裝置E、F的作用是驗證氣體Y中是否含有H2。

（1）儀器D是U型管；B中試劑的作用是檢驗SO2是否除盡；

（2）SO2和CO2都可以使澄清石灰水變渾濁，一定要先檢驗SO2，然后再除去SO2，在確保SO2已經除凈的情況下檢驗CO2，品紅溶液不褪色就可以證明SO2已經除凈，如果此時澄清石灰水變渾濁，則說明氣體Y中含有CO2。

（3）空氣中的水蒸氣進入F裝置，也可使無水硫酸銅變藍色，所以不合理。