化学小组为探究SO2在酸性KI溶液中的反应,利用如图装置进行实验:
I.排出装置内的空气。减缓CO2的流速,向丁装置中通入CO2和SO2的混合气体。
II.一段时间后,溶液变黄并出现浑浊,摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边缘呈紫红色。
III.持续向丁装置中通入CO2和SO2混合气体,溶液变为无色。
IV.再静置一段时间,取锥形瓶中水溶液,滴加BeCl2溶液,产生白色沉淀。
回答下列问题:
(1)苯的作用为____________________________。排出装置内空气的具体操作为_________________________________。
(2)步骤II反应的离子方程式为____________________________________。步骤III反应的离子方程式为_______________________________________。
(3)实验的总反应的化学方程式为_________________________________________,
KI和HI在反应中的作用为______________________________________________。
萃取碘单质,隔绝空气防止I- 被氧化 关闭 K2,打开K3,打开K1(或打开K3关闭K2,打开K1) SO2+4I-+4H+=2I2+S↓ +2H2O SO2+I2+2H2O=4H+++2I- 3SO2 +2H2O= 2H2SO4+S↓ 催化剂
【分析】
II.一段时间后,溶液变黄并出现浑浊,说明KI和二氧化硫反应有S单质生成,摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边缘呈紫红色,说明有碘单质生成。III.持续向丁装置中通入CO2和SO2混合气体,溶液变为无色,说明SO2和碘单质发生了反应。
【详解】
(1) 苯能隔绝空气防止I- 被氧化,苯能萃取溶液中生成的碘单质;关闭 K2,打开K3、K1通入二氧化碳排出装置内空气;
(2)步骤II,溶液变黄并出现浑浊,说明KI和二氧化硫反应有S单质生成;摇动锥形瓶、静置,苯与溶液边缘呈紫红色,说明有碘单质生成,反应的离子方程式为SO2+4I-+4H+=2I2+S↓ +2H2O;
步骤III,持续向丁装置中通入CO2和SO2混合气体,溶液变为无色,说明SO2和碘单质发生了反应,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=4H+++2I-;
(3) 根据SO2+4I-+4H+=2I2+S↓ +2H2O、SO2+I2+2H2O=4H+++2I-,可知碘单质是中间产物,实验的总反应的化学方程式为3SO2 +2H2O= 2H2SO4+S↓,反应SO2+4I-+4H+=2I2+S↓ +2H2O消耗碘离子、SO2+I2+2H2O=4H+++2I-又生成碘离子,所以KI和HI在反应中的作用为催化剂;
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实验室用浓硫酸和乙醇反应制备乙稀,若温度过高或加热时间过长,制得的乙稀往往混有CO2、SO2、H2O(气体少量)。请回答下列问题:
(1)试分析CO2和SO2 是怎么样产生的?_____(用一句话说明)。
(2)试用下图所示的装置设计一个实验,验证制得的气体中确实含有CO2和SO2、H2O(g) ,按气流的方向,各装置的连接顺序是:__________。
① |
② |
③ |
④ |
(3)实验时若观察到:①中A瓶中溶液褪色,B瓶中深水颜色逐渐变浅,C瓶中溶液不褪色,则A瓶的作用是___________,B瓶的作用是________, C瓶的作用是____________。
(4)装置②中所加的试剂名称是__________,它可以验证的气体是__________,简述确定装置②在整套装置中的位置的理由是______________。
(5)装置③中所盛溶液的名称是__________,它可以用来验证的气体是__________。