题目内容
(12分)某兴趣小组研究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示:
(1)SO2气体与Fe3+反应的主要产物是__ __ 。(填离子符号)
(2)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是 。
A.Na2SO3溶液与HNO3 | B.Na2SO3固体与浓硫酸 |
C.固体硫在纯氧中燃烧 | D.铜与热浓H2SO4 |
(4)如果有280mL SO2气体(已折算为标态)进入C装置中,则C中50mL NaOH溶液的物质的量浓度至少为 mol/L才能达到目的。
(5)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入KMnO4溶液,紫红色褪去。
方案②:往第二份试液加入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红。
方案③:往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2,产生白色沉淀。
上述方案不合理的是 ,原因是 。
(6)能表明I—的还原性弱于SO2的现象是 ,写出有关离子方程式: 。
(1)SO42-、Fe2+(2分) (2)BD (2分)
(3)吸收多余的SO2,防止污染空气(1分), (4)0.25 (2分)
(5)方案①(1分)、SO2的水溶液也能使KMnO4溶液褪色(1分)
(6)B中蓝色溶液变无色(1分)、I2+SO2+2H2O=2I-+SO42-+4H+(2分)
解析试题分析:(1)SO2具有还原性,铁离子具有氧化性,二者发生氧化还原反应,即2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+,所以SO2气体还原Fe3+反应的产物是Fe2+,SO42-。
(2)A、硝酸具有强氧化性,把亚硫酸钠氧化成硫酸钠,得不到二氧化硫,故A错;B、浓硫酸虽具有强氧化性,但不能氧化亚硫酸钠,能和亚硫酸钠反应生成SO2,故B正确;C、固体硫在纯氧中燃烧,操作不容易控制,故C错;D、铜与浓硫酸反应的离子方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O,所以可以制备SO2,故D正确,因此选BD。
(3)二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味,属于大气污染物,直接排放污染大气,能和碱反应生成盐和水,所以可用碱液吸收二氧化硫,防止污染空气。
(4)280mL SO2气体(已折算为标态)物质的量=0.28L÷22.4L/mol=0.0125mol,SO2是酸性氧化物,进入C装置中发生反应为SO2+NaOH=NaHSO3,则C中消耗氢氧化钠物质的量为0.0125mol,50mL NaOH溶液的浓度至少=0.0125mol÷0.05L=0.25mol/L。
(5)二氧化硫有还原性,高锰酸钾有强氧化性,二氧化硫能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色,而Fe2+也使高锰酸钾溶液褪色,因此方案①不合理。
(6)二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色,说明发生了氧化还原反应,碘是氧化剂,二氧化硫是还原剂,还原剂的还原性大于还原产物的还原性,据此能表明I—的还原性弱于SO2的还原性,反应的离子方程式为I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4。
考点:考查SO2制备以及性质的实验探究、实验方案设计与评价、氧化还原反应的应用等
(15分)硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:
棉球 | 棉球上滴加的试剂 | 实验现象 | 解释和结论 |
a | | 棉球变白,微热后又恢复红色 | |
b | 含酚酞的NaOH溶液 | 棉球变为白色 | 离子方程式: |
c | | 棉球变为白色 | 该气体具有 (选填“氧化性”或“还原性”) |
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。
实验一:铁矿石中含氧量的测定
(1)按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
(2)将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2, 后,点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(5)测得反应后装置B增重2.70g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。
实验二:铁矿石中含铁量的测定
(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是 __。
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______。
a.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b.锥形瓶需要用待测液润洗
c.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成,由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为
某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方
程式为 。
(2)称取两种固体各2 g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待
固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论 。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是 (填字母序号)。
a.溶液温度下降 b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体, (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是 。
a.装置Ⅰ的气球体积较大 b.装置Ⅱ的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算 d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色 沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应 (写离子方程式)。 |
操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色 沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小,不能与CaCl2反应。 |
实施实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与
CaCl2溶液反应的离子方程式为 。
把少量氯水加入到KI溶液中振荡,再加入四氯化碳,振荡、静置后观察到现象是
A.形成均匀的紫色溶液 | B.有紫色沉淀析出 |
C.液体分层,水层上面有紫红色油状液体 | D.液体分层,水层下面有紫红色油状液体 |