题目内容
1．研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义．Ⅰ．利用下图装置模拟工业生产中SO2催化氧化的反应并研究SO2的性质：
（熔点：SO2-76.1℃，SO3 16.8℃；沸点：SO2-10℃，SO3 45℃）
（1）甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，装置II的作用是使SO3凝结成固体与SO2分离；装置III中溶液逐渐褪色，证明二氧化硫具有还原性．
（2）乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置（装置Ⅱ中充分冷却），若装置Ⅳ中有40mL 3.0mol/L NaOH溶液，反应后增重5.12g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O．
（3）某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管中，未见沉淀生成．向该试管中加入足量ABD（填字母），便能产生沉淀．
A．硫化钠溶液 B．氨水 C．盐酸 D．硝酸钾溶液
Ⅱ．为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
称取铁钉（碳素钢）6g放入15mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y．
（4）甲同学认为X中除Fe3+外还可能含有Fe2+．若要确认其中的Fe2+应选用C（选填序号）．
a．KSCN溶液和氯水 b．氢氧化钠溶液
c．酸性KMnO4溶液 d．铁粉和KSCN溶液
（5）乙同学取784mL（标准状况）气体Y通入足量H2O2水溶液中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4.66g．由此推知气体Y中SO2的体积百分数为57.1%．（保留小数点后一位）
（6）分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和C02气体，产生C02的理由是C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O（用化学方程式表示）．
分析 （1）装置II的作用是冷却装置，三氧化硫的沸点较低，通过冰水混合物，使SO3凝结成固体与SO2分离，装置III中高锰酸钾溶液会和二氧化硫反应逐渐褪色，生成Mn2+，二氧化硫被氧化为硫酸；
（2）若装置IV中有40mL 3mol•L-1NaOH溶液，反应后增重5.12g，吸收的为二氧化硫气体，依据二氧化硫物质的量和氢氧化钠物质的量进行分析判断生成产物，若n（SO2）：n（NaOH）=1：2反应按照反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；若n（SO2）：n（NaOH）=1：1，反应按照反应SO2+NaOH=NaHSO3；装置IV中有40mL 3mol•L-1NaOH溶液中n（NaOH）=0.12mol，n（SO2）=$\frac{5.12g}{64g/mol}$=0.08mol；n（SO2）：n（NaOH）=0.08：0.12=2：3，所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，反应的化学方程式依据直平法写出：2SO2+3NaOH═Na2SO3+NaHSO3+H2O；
（3）SO2在碱性条件下或被氧化成硫酸根，都与氯化钡能产生沉淀；
（4）利用+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色来检验；
（5）生成的SO2具有还原性，通入足量过氧化氢中发生反应：SO2+2H2O2=2H2O+H2SO4，利用硫元素的守恒并结合关系式：SO2→BaSO4求出SO2的物质的量，再计算出二氧化硫的体积分数；
（6）分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和C02气体，产生C02的理由是碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳和二氧化硫；
解答 解：（1）装置II的作用是冷却装置，三氧化硫的沸点较低，通过冰水混合物，使SO3凝结成固体与SO2分离，装置III中高锰酸钾溶液会和二氧化硫反应逐渐褪色，生成Mn2+，二氧化硫被氧化为硫酸，表现了二氧化硫的还原性，反应的离子方程式为：5SO2+2H2O+2MnO4-=5SO42-+2Mn2++4H+，
故答案为：使SO3凝结成固体与SO2分离，还原性；
（2）若装置IV中有40mL 3mol•L-1NaOH溶液，反应后增重5.12g，吸收的为二氧化硫气体，依据二氧化硫物质的量和氢氧化钠物质的量进行分析判断生成产物，若n（SO2）：n（NaOH）=1：2反应按照反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；若n（SO2）：n（NaOH）=1：1，反应按照反应SO2+NaOH=NaHSO3；装置IV中有40mL 3mol•L-1NaOH溶液中n（NaOH）=0.12mol，n（SO2）=$\frac{5.12g}{64g/mol}$=0.08mol；n（SO2）：n（NaOH）=0.08：0.12=2：3，所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠，反应的化学方程式依据直平法写出：2SO2+3NaOH═Na2SO3+NaHSO3+H2O，
故答案为：2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O；
（3）A．加入硫化钠溶液，二氧化硫和硫化钠反应生成硫单质沉淀，故A正确；
B．在试管里加入氨水后，二氧化硫与氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡可生成亚硫酸钡白色沉淀，故B正确；
C．足量的SO2通入装有氯化钡溶液的试管，再加稀盐酸无沉淀产生，故C错误；
D．足量的SO2通入装有氯化钡溶液的试管，溶液呈酸性，硝酸钾中的硝酸根离子在酸性条件下，有强氧化性，可以将SO2氧化成硫酸根，再与氯化钡产生硫酸钡白色沉淀，故D正确；
故答案为：ABD；
（4）+2价亚铁离子能使酸化的高锰酸钾褪色，a、d都不能检验亚铁离子，只有C能检验溶液中含有+2价铁离子，选b会生成两种沉淀，受氢氧化铁颜色的影响无法辨别，只能选C，
故答案为：C；
（5）SO2具有还原性，通入足量过氧化氢中发生反应：SO2+2H2O2=2H2O+H2SO4，
标况下784mL混合气体的物质的量为：n（混合气体）=$\frac{0.784L}{22.4mol/L}$=0.035mol，
SO2→BaSO4
1mol 233g
n 4.66g
则：n=$\frac{1mol×4.66g}{233g/mol}$=0.02mol，
故混合气体中SO2的体积分数为：$\frac{0.02mol}{0.035mol}$×100%≈57.1%，
故答案为：57.1%；
（6）分析上述实验中SO2体积分数的结果，丙同学认为气体Y中还可能含有H2和C02气体，产生C02的理由是产生C02的理由是碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳和二氧化硫，反应的化学方程式为：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；
点评 本题综合考查元素化合物知识、提出假设并设计实验方案的能力和文字表达能力，题目难度中等，试题开放性较强，涉及浓硫酸的强氧化性，C、S与Fe及其化合物的性质，注意熟练掌握浓硫酸的性质及性质实验方案的设计与评价原则．
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浙江新课程三维目标测评课时特训系列答案| 实验目的 | 试剂及方法 |
| 证明地瓜中有淀粉 | B |
| 除去CO2中混有的少量CO | D |
| 检验FeCl2溶液是否变质 | C |
| 除去Na2CO3固体中NaHCO3 | A |
A．加热
B．滴加碘水
C．加入KSCN溶液
D．通过灼热的CuO．
； ③2-甲基-1-戊烯的键线式
．①6.72L CH4 ②3.01×1023个HCl分子③13.6g H2S ④0.2mol NH3．
| A． | 体积：④＞①＞②＞③ | B． | 密度：②＞③＞④＞① | ||
| C． | 质量：②＞③＞①＞④ | D． | 氢原子数：①＞②＞③＞④ |
| A． | 过氧化钠的电子式： | B． | 次氯酸的结构式：H-Cl-O | ||
| C． | 硫原子的结构示意图： | D． | NH4Cl的电子式： |
| A． | 氯气可用于自来水消毒 | |
| B． | 40%的甲醛水溶液可用作防腐剂，浸制生物标本 | |
| C． | 工业酒精可用于酿造饮用酒 | |
| D． | 煤的气化和液化主要是生成清洁燃料，煤的干馏主要是生产化工原料 |
| A． | 碘和四氯化碳形成的溶液可以用蒸馏的方法来分离 | |
| B． | 用萃取的方法分离汽油和煤油 | |
| C． | 用溶解和过滤的方法分离硝酸钾和氯化钠固体混合物 | |
| D． | 将O2和H2的混合气体通过灼热的氧化铜，以除去其中的H2 |
| A． | 甲同学：用加热的方法可除去KNO3溶液中混有的Fe3+，说明含Fe3+的盐水解是吸热的 | |
| B． | 乙同学：将硝酸铵晶体溶于水，若水温下降，说明硝酸铵水解是吸热的 | |
| C． | 丙同学：通过实验发现同浓度的热的纯碱溶液比冷的纯碱溶液去油污效果好，说明碳酸 钠水解是吸热的 | |
| D． | 丁同学：在醋酸钠溶液中滴入酚酞试液，加热（不考虑水蒸气）后若红色加深，说明醋酸钠水解是吸热的 |