题目内容
【题目】物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图是硫元素的价类二维图,回答下列问题:
(1)图中已标明的物质中(不含X、Y),属于电解质的有______________种。
(2)X的化学式为________;标准状况下,______mol Y与3.36L SO2具有相同数目的氧原子。
(3)某同学欲选用如图的部分装置和药品探究SO2的性质。
A. B. 溴水C.氢氧化钠溶液 D. 石蕊溶液E. H2S溶液
①为验证SO2具有氧化性和还原性,装置连接顺序为__________(用字母表示)。体现SO2具有还原性的反应方程式为______________。
②下列反应中,不属于SO2类别通性的是___________。
A.SO2 + H2OH2SO3
B.2SO2 + O22SO3
C.SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O
D.SO2 + CaO = CaSO3
(4)该同学设计如图装置进一步探究锌与浓硫酸反应除生成SO2外,是否还有氢气生成。(X为锌与浓硫酸共热时产生的气体)
①B中加入的试剂是___________;E的作用是_______。
②可以证明气体X中含有氢气的实验现象是______。
【答案】4 H2SO3 0.1 AEBC SO2 + 2H2O + Br2 = H2SO4 + 2HBr B 浓硫酸 防止空气中水蒸气进入装置D中 C中黑色固体变成红色,D中白色粉末变成蓝色
【解析】
(1)在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物为电解质;
(2)根据元素的化合价及物质的分类可知,X的化学式为H2SO3;Y为SO3,据此分析;
(3)①为验证SO2具有氧化性和还原性,利用装置A制取SO2,再分别将SO2通入H2S溶液中和溴水中;
②根据酸性氧化物的通性分析;
(4)为探究锌与浓硫酸反应除生成SO2外,是否还有氢气生成,将气体X通入A中检验二氧化硫,故A中装品红溶液,再通过足量的高锰酸钾溶液除尽二氧化硫,再通过装置B中装有浓硫酸干燥气体,保证不含水蒸气,再通过灼热的氧化铜反应,最后气体进入D中,若无水硫酸铜变蓝,则证明C中产生水,说明气体X中含有氢气,为防止空气中水蒸气进入装置D中,在D装置后装上放有碱石灰的干燥管。
(1)图中已标明的物质中(不含X、Y),H2S的水溶液氢硫酸,是二元弱酸,H2S是弱电解质;SO2溶于水,与水反应产生H2SO3,而具有酸性可以导电,但SO2本身不能电离产生离子,属于非电解质;Na2SO3 是盐,属于电解质;H2SO4是二元强酸,属于电解质;BaSO4为熔融状态下能导电的化合物,属于电解质;故属于电解质的有4种;
(2)根据元素的化合价及物质的分类可知,X的化学式为H2SO3;Y为SO3,标准状况下,3.36L SO2的物质的量为,与3.36L SO2具有相同数目的氧原子的SO3的物质的量为0.1mol ;
(3)①为验证SO2具有氧化性和还原性,利用装置A制取SO2,再将SO2通入H2S溶液中反应生成硫单质,再通入溴水中反应生成硫酸和氢溴酸,最后利用氢氧化钠溶液尾气处理多余的SO2,以防止污染空气,故装置连接顺序为AEBC;SO2通入溴水中反应生成硫酸和氢溴酸,体现SO2具有还原性,反应的方程式为SO2 + 2H2O + Br2 = H2SO4 + 2HBr;
②A. SO2能与水反应:SO2 + H2OH2SO3,说明SO2是酸性氧化物,选项A不符合;
B.2SO2 + O22SO3是SO2的催化氧化,不符合酸性氧化物的通性,选项B符合;
C. SO2能与碱反应:SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O,说明SO2是酸性氧化物,选项C不符合;
D. SO2能与碱性氧化物反应:SO2 + CaO = CaSO3,说明SO2是酸性氧化物,选项D不符合;
答案选B;
(4)为探究锌与浓硫酸反应除生成SO2外,是否还有氢气生成,将气体X通入A中检验二氧化硫,故A中装品红溶液,再通过足量的高锰酸钾溶液除尽二氧化硫,再通过装置B中装有浓硫酸干燥气体,保证不含水蒸气,再通过灼热的氧化铜反应,最后气体进入D中,若无水硫酸铜变蓝,则证明C中产生水,说明气体X中含有氢气,为防止空气中水蒸气进入装置D中,在D装置后装上放有碱石灰的干燥管;
根据分析可知,①B中加入的试剂是浓硫酸;E的作用是防止空气中水蒸气进入装置D中;
②可以证明气体X中含有氢气的实验现象是C中黑色固体变成红色,D中白色粉末变成蓝色。