硫及其化合物有广泛的应用.对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容．(1)对比研究是一种重要的研究方法．若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3组.则第2组中物质M的化学式是．第1组第2组第3组 S SO2.H2SO3.M.NaHSO3 SO3.H2SO4.Na2SO4.NaHSO4(2)某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2的性质．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

硫及其化合物有广泛的应用，对SO₂性质的研究是高中化学教学的一项重要内容．
（1）对比研究是一种重要的研究方法．若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3组，则第2组中物质M的化学式是

．

第1组	第2组	第3组
S（单质）	SO₂、H₂SO₃、M、NaHSO₃	SO₃、H₂SO₄、Na₂SO₄、NaHSO₄

（2）某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO₂的性质．

①在装置Ⅰ中发生SO₂的催化氧化反应，其化学方程式是

．
②若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，（已知：SO₃熔点 16.8℃； SO₂ 沸点-10℃．）装置Ⅱ的作用是

；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺的同时pH降低，则该反应的离子方程式是

．
③若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，如果装置Ⅳ中有30mL 2.5mol/LNaOH溶液，反应后增重4.8g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是

．

分析：（1）第2组物质中硫元素的化合价都是+4价；
（2）①二氧化硫催化氧化产物是三氧化硫；
②冰水浴温度下，三氧化硫呈固体状态，二氧化硫具有还原性，可以被高锰酸钾氧化；
③二氧化硫是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，根据量的关系书写方程式．

解答：解：（1）第2组物质中硫元素的化合价都是+4价，按照氧化物、酸、盐的顺序排列下来，应该是亚硫酸钠，故答案为：Na₂SO₃；
（2）①二氧化硫催化氧化产物是三氧化硫，即2SO₂+O₂

催化剂

△

2SO₃，故答案为：2SO₂+O₂

催化剂

△

2SO₃；
②在冰水浴温度下，三氧化硫呈固体状态，所以装置Ⅱ的作用是使SO₃凝结成固体与SO₂分离，二氧化硫具有还原性，可以被高锰酸钾氧化，发生的反应为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，故答案为：使SO₃凝结成固体与SO₂分离；5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
③二氧化硫是酸性氧化物，可以和氢氧化钠反应，氢氧化钠质量增加量即为二氧化硫的质量，反应后增重4.8g，所以吸收二氧化硫物质的量=

4.8g

64g/mol

=0.075mol，消耗氢氧化钠是0.030L×2.5mol/L=0.075mol，所以NaOH和二氧化硫按物质的量之比1：1反应，即SO₂+NaOH=NaHSO₃，故答案为：SO₂+NaOH=NaHSO₃．

点评：本题是一道关于实验方案的设计题目，考查学生分析和解决问题的能力，难度不大．

练习册系列答案

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相关题目

镁、铝、铁及其化合物在生产和生活中有广泛的应用．
（1）镁铝合金用在飞机制造业，现有3.90克镁铝合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0.2mol氢气，计算并确定镁铝合金中物质的量n（Mg）：n（Al）=

1：2

．

（2）硫铁矿的主要成分为FeS₂（假设杂质只含SiO₂）是生产硫酸的原料．取某硫铁矿10g在足量的空气中煅烧（4FeS₂+11O₂→2Fe₂O₃+8SO₂），充分反应后冷却，称得固体质量为7.4g（杂质SiO₂不反应）．该硫铁矿中FeS₂的质量分数为

78%

．
（3）现有一定量的铁粉和铝粉组成的混合物跟100mL稀硝酸充分反应，反应过程中无任何气体放出，往反应后的澄清溶液中逐渐加入4.00mol?L^-1的NaOH溶液，加入NaOH溶液的体积与产生沉淀的质量的关系如图所示（必要时可加热，忽略气体在水中的溶解）：纵坐标中A点的数值是

0.856

（4）炼铁厂生产的生铁常用于炼钢．取某钢样粉末28.12g（假设只含Fe和C），在氧气流中充分反应，得到CO₂气体224mL（标准状况下）．
①计算此钢样粉末中铁和碳的物质的量之比为

50：1

（最简单的整数比）．
②再取三份不同质量的上述钢样粉末分别加到100mL相同浓度的稀H₂SO₄中，充分反应后，测得的实验数据如表所示：

实验序号	I	II	III
加入钢样粉末的质量（g）	2.812	5.624	8.436
生成气体的体积（L）（标准状况）	1.120	2.240	2.800

则该硫酸溶液的物质的量浓度为

1.25mol/L

．
③若在上述实验II中继续加入m克钢样粉末，计算反应结束后剩余的固体质量为

0＜m≤1.406g时，（m+5.624）×

0.12

28.12

g；
m＞1.406g时，（m-1.376）g

0＜m≤1.406g时，（m+5.624）×

0.12

28.12

g；
m＞1.406g时，（m-1.376）g

g（保留3位小数）

硫及其化合物在生产、生活中有广泛的应用，请回答下列问题：
（1）已知S的燃烧热为297kJ?mol^-1，H₂S完全燃烧的热化学方程式为H₂S（g）+1.5O₂（g）=SO₂（g）+H₂O （l）△H=-586．kJ/mol，H₂S不完全燃烧生成固态硫和液态水．写出H₂S不完全燃烧的热化学方程式

；
（2）SO₂溶于水生成弱酸H₂SO₃，写出H₂SO₃的电离方程式

；
（3）Na₂SO₃溶液通常现用现配，写出Na₂SO₃溶液所含离子浓度的大小关系（由大到小）

；
（4）向1L0.1mol/L的NaOH溶液中不断通入标准状况下的SO₂气体2.24L（假设溶液体积一直保持不变），请在图中画出SO₂通入过程中溶液中各阴离子浓度与SO₂物质的量的关系变化图象（如图中OH^-所示）．

硫及其化合物有广泛的应用，对SO₂性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。

I．对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组，则第2组中物质M的化学式是。

第1组	第2组	第3组
S (单质)	SO₂、H₂SO₃、M、NaHSO₃	SO₃、H₂SO₄、Na₂SO₄、 NaHSO₄

Ⅱ．某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO₂气体还原Fe³⁺、Br₂的反应。

（1）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固体浓硫酸

C．固体硫在纯氧中燃烧 D．铜与热的浓硫酸

（2）装置C的作用是除去多余的SO₂，防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO₂的过程中，往往得到Na₂SO₃和NaHSO₃的混合溶液，常温下，溶液pH随n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—)变化关系如下表

n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—)	91：9	1：1	9：91
pH	8.2	7.2	6.2

当吸收液中n(SO₃^2—)：n(HSO₃^—) =10：1时，溶液中离子浓度关系正确的是。

A．c(Na⁺)+ c(H⁺)= 2c(SO₃^2—)+ c(HSO₃^—)+ c(OH^—)

B．c(Na⁺)＞c(HSO₃^—)＞c(SO₃^2—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)

C．c(Na⁺)＞c(SO₃^2—)＞c(HSO₃^—)＞c(OH^—)＞c(H⁺)

（3）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中反应后的溶液分成三份，并设计了如下探究实验，请你评价并参与他们的探究过程（限选试剂：KMnO₄溶液、KSCN溶液、BaCl₂溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝酸、Ba(NO₃)₂溶液、新制的氯水）

序号	实验方案	实验现象	结论
方案①	往第一份试液中加入KMnO₄溶液溶液	紫红色褪去	SO₂与Fe³⁺反应生成了Fe²⁺
方案②	往第二份试液中加入		SO₂与Fe³⁺反应生成了Fe²⁺
方案③	往第二份试液中加入		SO₂与Fe³⁺反应生成了SO₄^2—

上述方案①得出的结论是否合理，原因。

如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论，请你将上面表格补充完整。

（4）装置B中能表明Br^—的还原性弱于SO₂的现象是。