题目内容

(12分)某研究小组欲探究SO2的化学性质,设计了如下实验方案。

(1)在B中检验SO2的氧化性,则B中所盛试剂可为________。
(2)在C中装FeCl3溶液,检验SO2的还原性,则C中反应的离子方程式为__________________________。
(3)在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段时间后,D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题:
限选的仪器和试剂:过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5 mol·L-1盐酸、0.5 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1BaCl2溶液、品红溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假设一:该白色沉淀为CaSO3
假设二:该白色沉淀为________;
假设三:该白色沉淀为上述两种物质的混合物。
(ⅱ)基于假设一,填写下表:

实验操作
预期现象和结论
将D中沉淀过滤,洗涤干净备用
 
用另一干净试管取少量沉淀样品,加入
______                             
__________                       
(ⅲ)若假设二成立,试写出生成该白色沉淀的化学方程式:
__________________________________________________。

(1)硫化氢水溶液(或硫化钠、硫氢化钠溶液) (2) 2Fe3+SO2+2H2O═2 Fe2SO42-+4H+
(3)(i)CaSO4;(ii)

实验操作
预期现象和结论
加入过量(或适量)0.5 mol?L-1HCl,将产生的气体通入品红溶液(或新制澄清石灰水)
若固体完全溶解,有气泡产生,且能使品红溶液褪色(或新制澄清石灰水变浑浊),则假设一成立;否则,假设一不成立;
(iii)Ca(ClO)2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。

解析试题分析:(1)硫化氢水溶液(或硫化钠、硫氢化钠溶液)中的硫元素都为-2价,与二氧化硫反应,化合价会升高,被氧化,二氧化硫表现氧化性,如:2H2S+SO2=3S+2H2O中, SO2表现氧化性;(2)FeCl3溶液与SO2反应生成硫酸亚铁和盐酸,反应的离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O═2 Fe2SO42-+4H+;(3)(i)新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有强氧化性,二氧化硫具有还原性,可能会发生氧化还原反应,生成产物可能为CaSO4;故假设二:该白色沉淀为CaSO4;(ii)基于假设一:白色沉淀为CaSO3,亚硫酸钙和盐酸反应CaSO3+2HCl═CaCl2+SO2↑+H2O,二氧化硫能使品红溶液褪色,也能使澄清石灰水变浑浊,实验操作为用另一干净试管取少量沉淀样品,加入过量(或适量)0.5 mol?L-1HCl,将产生的气体通入品红溶液(或新制澄清石灰水); 若固体完全溶解,有气泡产生,且能使品红溶液褪色(或新制澄清石灰水变浑浊),则假设一成立;否则,假设一不成立;(iii)若假设二成立,漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性,能将二氧化硫氧化为硫酸根,生成该白色沉淀的化学方程式:Ca(ClO)2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
考点:考查二氧化硫性质的实验探究。

练习册系列答案
相关题目

有两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y,已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去),回答下列问题:

(1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物,且A、F的一个分子中都只含有10个电子,则:
①A分子的空间构型为        ,F分子的电子式为          
②反应 I 的化学方程式为               
③化合物NaX3是合成“达菲”的中间活性物质,也是汽车安全气囊中的主要物质。NaX3受撞击后生成Na3X和另一种气体单质,请写出该反应的化学方程式              
④ X的氧化物是形成光化学烟雾原因之一,工业上可采用它与其氢化物反应生成无毒害物质而除去,请用方程式表示该反应                          
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物,其中A由两种元素组成,且A的摩尔质量为120g·mol–1,则:
①将反应IV所得的溶液加热蒸干得到的晶体属于          晶体(填“离子”、“分子”、“原子”)
②反应 I 的化学方程式为                        
③含Y元素的化合物Na2Y和次氯酸钠溶液在强碱性环境中能发生反应,产物无沉淀,请写出该反应的离子反应方程式                                         

硝酸是一种重要的工业原料,工业制硝酸的关键是氨的催化氧化,与硝酸工业相关的过程中产生的氮氧化物的处理与应用也是科学研究的热点。
I.图10、图11分别是实验室模拟合成氨及氨催化氧化的装置

(1)氮气和氢气通过图10装置,该装置中浓硫酸的作用是控制气体流速和   
(2)用图11装置吸收一段时间氨后,再通入空气,同时将已经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内,铂丝保持红热的原因是       ,写出该装置中氨氧化的化学方程式   。反应结束后锥形瓶内的溶液中含有H、OH    离子、    离子。
II.下列有关硝酸事实的解释合理的是

A.浓硝酸通常保存在棕色的试剂瓶中,说明浓硝酸不稳定
B.足量铁与稀硝酸反应后溶液呈浅绿色,说明稀硝酸不能氧化亚铁离子
C.不用浓硝酸与铜屑反应来制取硝酸铜,说明浓硝酸具有挥发性
D.不用锌与稀硝酸反应制取氢气,说明稀硝酸能将锌钝化
工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物,假设不含N2O4),对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx
已知:NO不能与Na2CO3溶液反应   
NO + NO2 + Na2CO3 = 2NaNO2 + CO2         ① 
2NO2 + Na2CO3 = NaNO2 + NaNO3 + CO2   ②
用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx,每产生5.6L(标准状况)CO2(全部逸出)时,吸收液质量就增加10g,则NOx中的x值为         
(2)尿素也可用于吸收处理NOx,其反应原理为:
NO+NO2+H2O=2HNO2     
2HNO2+CO(NH2)2=2N2↑+CO2↑+3H2O。
当混合气体中NO、NO2按上述反应中系数比时吸收效果最佳。若混合气体中V(NO)∶V(NO2)=3∶1时,可通入一定量的空气,同温同压下,V(空气)∶V(NO)=   (空气中氧气的体积含量约为20%)。

为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。
实验Ⅰ:反应产物的定性探究。
实验装置如图所示:(固定装置已略去)

(1)A中反应的化学方程式为                                            
(2)F烧杯中的溶液通常是               
(3)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是            
                                                                   
(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是                                                                                                                       
(5)为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验。实验方案为                                                                                                                                
实验Ⅱ:反应产物的定量探究
(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。
资料1:

硫酸/mol·L-1
黑色物质出现的温度/℃
黑色物质消失的温度/℃
15
约150
约236
16
约140
约250
18
约120
不消失
资料2:X-射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是       __。
a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个
b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质
c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15 mol/L
d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失
(7)为测出硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b mol/L Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g,则硫酸铜的产率为                      _。(已知:2Cu2+4I===2CuI+I2,2S2O+I2===S4O +2I

(16分)某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。

操作
现象
a.用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸,加热。
 
b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。
红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。
(1)热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有     性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,写出反应的化学方程式             
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2,设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。

②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,反应生成两种物质的量相等的正盐,写出这两种盐的化学式          
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式     
②试分析:是否需要增加带火焰的木炭与纯净O2反应的实验      
③通过实验探究,你认为助燃气体是什么,简述理由     

为探究铜与浓硫酸的反应,甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置,将足量铜和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸共热,直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。
     
图1                              图2
(1)比较两实验装置,图2装置的优点是:①           ;②            
(2)①甲根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。甲认为硫酸剩余的理论依据是    
②下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有硫酸剩余的是_______。(选填编号)

A.过量铁粉 B.氯化钡溶液 C.银粉 D.碳酸氢钠溶液
(3)乙在拆除图2装置前,不打开胶塞,为使装置中的残留气体完全被吸收,应当采取的操作是          
(4)为定量测定当剩余硫酸浓度不大于何值时,铜与硫酸就不能反应,甲、乙两位同学进行了如下设计:
①甲方案:将产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有     的干燥管,反应结束后再次称量,干燥管质量增加m g。其余酸浓度为       mol·L-1
②乙方案:分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1 000 mL,取20.00 mL于锥形瓶中,滴入2~3滴      ,(选填“酚酞”、“甲基橙”)用0.1000mol·L-1标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),用去NaOH溶液V mL。其余酸浓度为      mol·L-1
③甲、乙两方案比较,你认为误差较大的是      ,理由是                           

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