Question

CaS用于制备除虫剂、发光材料等。某课题组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。

（1）甲同学设计如图实验装置检验气体产物：

①B装置作用是          ；

②D和E装置能检验装置A的反应产物是           ；

③E装置中可能出现的现象是             。

（2）乙同学提出，根据氧化还原反应，A中的气体产物可能还有CO₂、SO₂，为了验证他的猜想，结合上述装置并选择下列仪器设计方案(同一种仪器可重复使用)。

①气流从左至右，仪器连接顺序为A、F           。

②能证明有SO₂的现象是           ；能证明有CO₂的现象是          。

③除去SO₂的离子方程式为               。

（3）经试验检验气体产物有SO₂、CO、CO₂且气体体积之比为1：1：2，写出A中反应的化学方程式           。

（4）利用重量法测定固体产物的质量之比，即将样品溶于足量的饱和碳酸钠溶液，过滤洗涤、干燥等。需要测定的物理量有          。(已知CaS与H₂O反应生成Ca(OH)₂和H₂S)

Answer

（1）①除去酸性气体；②CO；③溶液变浑浊；

（2）①J、F、I、M

②第1个F中溶液褪色；第2个F中溶液不褪色，I中溶液变浑浊

③5SO2+2MnO4－+2H2O=2Mn2++5SO42－+4H+

（3）2CaSO4+3CCaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑

（4）样品的质量、碳酸钙的质量

【解析】

试题分析：（1）①用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙，根据质量守恒定律，产物中会生成二氧化碳等酸性气体，可以通过氢氧化钠溶液吸收除去，故答案为：除去酸性气体；

②生成的气体中可能含有一氧化碳等还原性气体，加热时，一氧化碳能够还原氧化铜，故答案为：CO；

③如果存在一氧化碳，则气体通过装置D生成二氧化碳，二氧化碳能够使澄清石灰水变浑浊，故答案为：溶液变浑浊；

（2）①检验气体产物可能还有CO2、SO2，可以通过品红溶液检验二氧化硫，除去二氧化硫后再用澄清石灰水检验二氧化碳，气流从左至右，仪器连接顺序为A、F 、J、F、I、M，故答案为：J、F、I、M；

②能证明有SO2的现象是第1个F中溶液褪色；能证明有CO2的现象是第2个F中溶液不褪色，I中溶液变浑浊，故答案为：第1个F中溶液褪色；第2个F中溶液不褪色，I中溶液变浑浊；

③二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应，反应的离子方程式为5SO2+2MnO4－+2H2O=2Mn2++5SO42－+4H+，故答案为：5SO2+2MnO4－+2H2O=2Mn2++5SO42－+4H+；

（3）气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1：1：2，反应的化学方程式为2CaSO4+3CCaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑，故答案为：2CaSO4+3CCaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑；

（4）将样品溶于足量的饱和碳酸钠溶液，过滤洗涤、干燥，利用重量法测定固体产物的质量之比，需要测定的物理量有样品的质量、碳酸钙的质量，故答案为：样品的质量、碳酸钙的质量。

考点：考查了物质的制备和性质探究实验方案的设计的相关知识。