题目内容

15．SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物，它们的化学性质具有一定的相似性；Mg和Na的化学性质也具有一定相似性．某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验．
（1）选择制取SO2的合适试剂②③（填编号）．
①浓HCl 　　②浓H2SO4 ③Na2SO3 固体 　④CaSO3 固体
（2）上述装置还可优化，优化的方法是在A和B之间未连接一干燥装置，装置C中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止污染环境．
（3）甲同学推测Mg 与SO2的反应与CO2相似，则该反应方程式为2Mg+SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S．
乙同学的推测是：2Mg+3SO2=2MgSO3+S；丙同学的推测是：3Mg+SO2=2MgO+MgS，要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，丁同学作如下实验探究：
已知：MgSO3和MgS都是微溶于水，能与盐酸发生复分解反应放出气体；H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀．
限选试剂：2mol/L HCl、2mol/L HNO3、蒸馏水、2mol/L NaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/L CuSO4；仪器和用品自选．
序号实验步骤预期现象和结论
1取少量反应后所得固体于试管中
2向试管中的固体慢慢滴加2mol/L 盐酸至过量，试管口塞上导管的单孔塞，并将导管通入盛有品红的试管中若试管中的固体完全溶解，则丙同学推测正确．若试管中的固体未完全溶解，且品红溶液褪色，则乙同学推测正确．
根据上述实验探究，能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是向反应后所得固体加过量2mol/L盐酸，固体未完全溶解且品红溶液不褪色（或反应后固体未完全溶解于盐酸且无气体产生）．
（4）上述实验需要100mL，2mol/L 的HCl，配制时选用25mL（选填10mL、25mL、50mL 或100mL）量筒量取36.5%，密度1.19g/mL 的浓盐酸的体积为16.8mL．

分析 （1）根据实验室制备SO2的原理，强酸制弱酸；
（2）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，所以在二氧化硫气体中含有水蒸气，水蒸气影响镁的化学反应，所以应在A、B之间加一个干燥管；根据 SO2有毒，会污染大气分析；
（3）根据Mg与CO2的反应知：Mg与SO2反应能生成氧化镁与单质硫；可根据反应产物的性质进行验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确；
（4）根据溶液稀释前后溶质的质量或物质的量不变解答．

解答 解：（1）因SO2的溶解度较大，应选用浓度较大的H2SO4溶液；为了使反应顺利进行须选择Na2SO3固体与硫酸反应（CaSO3固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水），
故选②③；
（2）硫酸和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、二氧化硫和水，所以在二氧化硫气体中含有水蒸气，水蒸气影响镁的化学反应，所以应在A、B之间加一个干燥管．装置C中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止污染环境，故答案为：在A和B之间未连接一干燥装置；吸收多余的SO2，防止污染环境；
（3）根据Mg与CO2的反应知：Mg与SO2反应能生成氧化镁与单质硫，反应方程式为：2Mg+SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S，欲验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确，可根据反应产物的性质进行检验，MgSO3、MgO、MgS均溶于盐酸，硫不溶于盐酸；MgSO3与盐酸反应生成二氧化硫能使品红溶液褪色；若甲同学推测正确，加过量2mol/L盐酸MgO溶于盐酸但不生成二氧化硫，硫不溶于盐酸，现象为固体未完全溶解且品红溶液不褪色；若乙同学的推测是正确的，加过量2mol/L盐酸后MgSO3溶于盐酸且生成二氧化硫，硫不溶于盐酸，现象为固体未完全溶解且品红溶液褪色；若丙同学的推测是正确的，加过量2mol/L盐酸MgO、MgS溶于盐酸但不生成二氧化硫，现象为固体完全溶解且品红溶液不褪色，
故答案为：2Mg+SO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MgO+S；

②2mol/L 盐酸至过量；
品红		固体完全溶解；
品红溶液褪色；
向反应后所得固体加过量2mol/L盐酸，固体未完全溶解且品红溶液不褪色（或反应后固体未完全溶解于盐酸且无气体产生）；
（4）设需浓盐酸的体积为x，则2mol/L×0.1L×36.5g/mol=1.19g/mL×x×36.5%，解得x=16.8mL，配制时应选用量筒的规格应稍大于16.8mL，故应选25mL的量筒，
故答案为：25mL；16.8．

点评 本题以信息为载体，考查了学生分析问题的能力，难度较大，会从教材中找出问题原型，对信息进行迁移来解决问题．

练习册系列答案
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5．（1）用过量的锌与浓H2SO4反应，某同学认为除了生成二氧化硫外，还有氢气产生，理由锌与浓硫酸反应会生成SO2气体，但浓硫酸随着反应的进行会变为稀硫酸，过量的锌与稀硫酸反应生成氢气．
（2）用过量铜片与0.2mol浓H2SO4共热足够长时间（只考虑铜与浓H2SO4反应，忽略其他副反应），甲认为产生的SO2＜ 0.1mol（填＞或＜），理由是浓硫酸随着反应的进行会变为稀硫酸，而稀硫酸不和铜反应，所以0.2摩尔的硫酸不能都参加反应，所以生成的SO2小于0.1mol．
6．氯的质子数为17，35Cl是氯的一种核素，下列说法正确的是（　　）
A．35Cl原子所含质子数为18
B．$\frac{1}{18}$ mol的1H35Cl分子所含中子数约为6.02×1023
C．3.5 g的35Cl2气体的体积为2.24 L
D．35Cl2气体的摩尔质量为70 g•mol-1
3．关于阿伏加德罗常数的说法正确的是（　　）
A．阿伏加德罗常数是12g碳中所含的碳原子数
B．阿伏加德罗常数是 0.012kg12C中所含的原子数
C．阿伏加德罗常数是6.02×1023mol-1
D．阿伏加德罗常数的符号为NA，近似值为6.02×1023mol-1
10．图中，a、b、c、d、e为元素周期表中前四周期的一部分元素，下列有关叙述正确的是（　　）
a
b
cd
e
A．元素b位于ⅥA族，有+6、-2两种常见化合价
B．五种元素中，元素e的性质最稳定
C．原子半径有d＞c＞b
D．元素e的化合物可能有剧毒
20．在系统命名法中，下列有机物主链名称是丁烷的是（　　）
A．（CH3）2CHCH2CH2CH3B．（CH3CH2）2CHCH3C．（CH3）2CBrCH（CH3）2D．（CH3）2CHCH2CH2OH
7．将50mL某AlCl3溶液加入30mL 1mol/L NaOH溶液或50mL 1.8mol/L NaOH溶液中，均能得到0.78g白色沉淀．则此AlCl3溶液的浓度是（　　）
A．0.5 mol/LB．0.4 mol/LC．0.3 mol/LD．0.2 mol/L
4．硫酸亚铁铵又称莫尔盐，是浅绿色晶体．它在空气中比一般亚铁盐稳定，是常用的Fe2+试剂．某实验小组利用工业废铁屑制取莫尔盐，并测定其组成，他们进行了以下实验．
Ⅰ．莫尔盐的制取

（把图中“一定实验步骤”换成“加热蒸发、浓缩结晶”）
请回答下列问题．
（1）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe═3Fe2+（用离子方程式回答），实验前都需将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸，倾倒出液体，用水洗净铁屑．从以下仪器中选择组装，完成该操作必需的仪器有③⑦ （填编号）．
①铁架台    ②玻璃棒    ③广口瓶    ④石棉网    ⑤烧杯    ⑥漏斗  ⑦酒精灯
（2）步骤2中加热方式水浴加热（填“直接加热”﹑“水浴加热”或“沙浴”）；必须在铁屑少量剩余时，进行热过滤，其原因是防止Fe2+被氧化，同时热过滤可防止硫酸亚铁以晶体形式析出．
Ⅱ．莫尔盐组成的测定
①将摩尔盐低温烘干后，称取7.84 g加热至100℃失去结晶水，质量变为5.68g． 
②选择下图所示的部分装置连接起来，检查气密性后，将上述5.68g固体放入A装置的锥形瓶中，再向锥形瓶中加入足量NaOH浓溶液，充分吸收产生的气体并测出气体质量为0.68g．
③向A中加入适量3%的H2O2溶液，充分振荡后滤出沉淀，洗净、干燥、灼烧后，测得其质量为1.6g．

根据上述实验回答下列问题．
（3）步骤②中，选择的装置是A接C接D（填代号），A装置中未使用分液漏斗的理由是NaOH溶液对分液漏斗活塞、旋塞的磨口腐蚀性强．
（4）向锥形瓶中加入NaOH溶液的操作方法是打开止水夹，缓慢推压注射器活塞；吸收A中产生的气体所用试剂应是H2SO4溶液．实验小组的同学为保证A中产生的气体被完全吸收以准确测量其质量，他们在A中反应停止后再进行的操作是用注射器向A中注入空气，使装置中的氨气全部进入吸收液．
（5）根据上述实验数据计算，摩尔盐中n（N${H}_{4}^{+}$）：n（Fe2+）：n（S${O}_{4}^{2-}$）：n（H2O）=2：1：2：6．
5．常温下对pH＜7的溶液的正确说法是（　　）
A．一定是酸溶液B．一定是强酸弱碱盐的溶液
C．一定是酸性溶液D．一定是能使甲基橙试液变红的溶液

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