题目内容
（2013?日照二模）黄铁矿（FeS2）燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2．
（1）该过程中能循环利用的物质为
（2）在该过程中，使用膜反应器及时分离出HI分解产生的H2，目的是
（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验．已知浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒灯火焰的温度为400℃～500℃．
①甲同学用装置Ⅰ进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，请解释生成该白色沉淀的可能原因
②乙同学认为甲同学的装置不完善，设计了改进装置Ⅱ进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检查）．
a、打开弹簧夹通入N2，一段时间后关闭弹簧夹；
b、滴加一定量浓硫酸，加热A，一段时间后C中未见沉淀生成．操作a的目的是
③丙同学取乙实验后的C中溶液少许，滴加一种无色溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙同学滴加的试剂可能是
a、NaOH溶液
b、H2O2溶液
c、新制氯水
d、酸性KmnO4溶液
④装置D中与导管连接的是硬质玻璃管，则装置D的作用是
（1）该过程中能循环利用的物质为
I2
I2
．（2）在该过程中，使用膜反应器及时分离出HI分解产生的H2，目的是
使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率
使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率
（用平衡移动的原理解释）．（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验．已知浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒灯火焰的温度为400℃～500℃．
①甲同学用装置Ⅰ进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，请解释生成该白色沉淀的可能原因
SO42-+Ba2+═BaSO4↓或2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+
SO42-+Ba2+═BaSO4↓或2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+
（用离子方程式表示）．②乙同学认为甲同学的装置不完善，设计了改进装置Ⅱ进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检查）．
a、打开弹簧夹通入N2，一段时间后关闭弹簧夹；
b、滴加一定量浓硫酸，加热A，一段时间后C中未见沉淀生成．操作a的目的是
排出装置中的O2
排出装置中的O2
，装置B中的剂是饱和NaHSO3溶液
饱和NaHSO3溶液
．③丙同学取乙实验后的C中溶液少许，滴加一种无色溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙同学滴加的试剂可能是
b
b
（填字母编号）．a、NaOH溶液
b、H2O2溶液
c、新制氯水
d、酸性KmnO4溶液
④装置D中与导管连接的是硬质玻璃管，则装置D的作用是
吸收尾气并防倒吸；
吸收尾气并防倒吸；
．分析：（1）由工艺流程可知能循环利用的物质为I2；
（2）根据浓度对化学平衡的影响可知及时分离出HI分解产生的H2，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I2和H2的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气，由于BaSO3能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO4，有可能一是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成的，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4．
②氮气性质稳定，排净装置中的空气中的氧气，以验证上述原理是否正确；为除去反应中带出的雾状硫酸，可以将气体通过NaHSO3溶液．
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，滴加一种无色溶液，只能是H2O2溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO4溶液是紫色；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO2防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
（2）根据浓度对化学平衡的影响可知及时分离出HI分解产生的H2，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I2和H2的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气，由于BaSO3能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO4，有可能一是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成的，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4．
②氮气性质稳定，排净装置中的空气中的氧气，以验证上述原理是否正确；为除去反应中带出的雾状硫酸，可以将气体通过NaHSO3溶液．
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，滴加一种无色溶液，只能是H2O2溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO4溶液是紫色；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO2防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
解答：解：（1）由工艺流程可知能循环利用的物质为I2；
故答案为：I2；
（2）及时分离出HI分解产生的H2，降低了生成物的浓度，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I2和H2的产率；
故答案为：使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气，由于BaSO3能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO4，有可能一是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成BaSO4：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
故答案为：SO42-+Ba2+═BaSO4↓或2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
②操作a通入N2目的是排出装置中的O2，C中未见沉淀生成，说明B中的试剂能吸收挥发出的H2SO4且不产生新的杂质，还不能与SO2反应，故该试剂应是饱和NaHSO3溶液，
故答案为：排出装置中的O2；饱和NaHSO3溶液；
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，滴加一种无色溶液，只能是H2O2溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO4溶液是紫色；
故选：b；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO2防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
故答案为：吸收尾气并防倒吸；
故答案为：I2；
（2）及时分离出HI分解产生的H2，降低了生成物的浓度，使HI的分解平衡向正反应方向移动，提高了I2和H2的产率；
故答案为：使平衡向正反应方向移动，提高产物的产率；
（3）①本小题首先抓住已知信息“浓硫酸的沸点为338℃，加热时酒精灯火焰的温度为400℃～500℃”，说明浓硫酸在温度较高时也能挥发出H2SO4蒸气，由于BaSO3能够溶于盐酸，根据元素守恒可知该沉淀只能是BaSO4，有可能一是挥发出的H2SO4提供的SO42-与Ba2+反应生成BaSO4：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，也有可能是溶液中溶解的氧气与SO2作用产生了硫酸，进而得到BaSO4：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
故答案为：SO42-+Ba2+═BaSO4↓或2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
②操作a通入N2目的是排出装置中的O2，C中未见沉淀生成，说明B中的试剂能吸收挥发出的H2SO4且不产生新的杂质，还不能与SO2反应，故该试剂应是饱和NaHSO3溶液，
故答案为：排出装置中的O2；饱和NaHSO3溶液；
③乙实验后的C中的溶液会溶有SO2，题中不溶于盐酸的白色沉淀应是BaSO4，滴加一种无色溶液，只能是H2O2溶液，新制氯水是黄绿色，酸性KmnO4溶液是紫色；
故选：b；
④装置D的作用是既能吸收未反应的SO2防止大气污染，又能防止NaOH溶液倒吸入装置C中影响实验结果；
故答案为：吸收尾气并防倒吸；
点评：本题是以研究SO2的性质为载体的实验题，涉及化学平衡的移动原理的考查，培养了学生灵活运用知识的能力．
练习册系列答案
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