题目内容

(20分) 以下是有关SO2、Cl2的性质实验。

(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?       (填“相同”或“不相同”);若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中的现象是___________;若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为                                         

②SO2通入B中,碘水褪色,则该反应的离子方程式为                           

③E中盛有______________溶液。

(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母)       ,则可以看到白色沉淀产生。

A.氨水               B.稀盐酸                   C.稀硝酸                   D.氯化钙溶液

(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2的与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式                            。 

(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如右图,含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

通入SO2的电极为_________极,其电极反应式为:

                                           

电池的总反应式为:

                                           

 

(1) ①相同,   Cu粉红热,并产生棕黄色烟 

2SO2 + O22SO3

②SO2 + I2 + 2H2O = 4H+ 2I+ SO42  

③NaOH

(2) A C

 (3) 4Cl2+ S2O32+ 5H2O= 2SO42+ 8Cl+ 10H

 (4) 负  SO2 – 2e+ 2H2O= 4H+ SO42

2SO2 + O2 +2H2O = 2H2SO4

解析:(1)①由于SO2和Cl2都可以使品红溶液褪色,所以A中分别通入SO2和Cl2,观察到的现象是相同的。若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中发生的反应是:Cu+ Cl2=CuCl2,现象是Cu粉红热,并产生棕黄色烟。若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2,则发生SO2的催化氧化,反应方程式为2SO2+ O22SO3

②SO2通入B中,碘水褪色,并不是SO2的漂白作用,而是SO2与碘水反应生成了无色的物质,离子方程式为:SO2+ I2 + 2H2O = 4H+ 2I+ SO42

③E是一个尾气吸收装置,应用碱液,可以是NaOH 或KOH

(2)SO2通入装有氯化钡溶液,是不发生化学反应的,参照②,则加入NaOH可以产生白色沉淀。

(3)由题知X为S2O32,此离子中S元素的化合价为+2价,与Cl2发生氧化还原反应,S2O32被氧化成SO42,离子方程式为:4Cl2+ S2O32+ 5H2O= 2SO42+ 8Cl+ 10H

(4)此装置为原电池,原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应,所以SO2做电池的负极,被氧化成SO42,电极反应为:SO2 – 2e+ 2H2O = 4H+ SO42。电池的总反应式为:2SO2 + O2+ 2H2O = 2H2SO4

 

练习册系列答案
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(2008?佛山二模)实验室常用铜片、稀硫酸和浓硝酸来制备五水硫酸铜:Cu+2HNO3+H2SO4=CuSO4+2NO2↑+2H2O分以下几个步骤:
①将盛有4.5g铜屑的蒸发皿置于酒精灯火焰上,灼烧至表面呈现黑色,冷却;
②加16mL3mol?L-1硫酸,再缓慢、分批加入7mL12mol?L-1硝酸(在通风橱进行);
③待反应缓和后,盖上表面皿,用水浴加热至铜屑全溶;
④倾析法趁热将溶液转移到另一蒸发皿中,并在水浴上浓缩到溶液出现晶膜,冷却,过滤;

请回答下列问题:
(1)将铜屑灼烧的目的是
除去表面的油污
除去表面的油污
,表面的黑色物质是
氧化铜
氧化铜

(2)加入硝酸时,必须缓慢、分批加入的目的是
防止反应剧烈,有液体溅出;避免硝酸分解
防止反应剧烈,有液体溅出;避免硝酸分解

(3)控制硝酸总量尽可能小除了环保和节约原料外,还可能的原因是
避免引入过多NO3-,影响后面的实验
避免引入过多NO3-,影响后面的实验

(4)下图是硫酸铜和硝酸铜的溶解度表(单位:g),请根据表回答:
温度/℃ 0 20 40 60 80 100
CuSO4?5H2O 23.1 32.0 44.6 61.8 83.8 114.0
Cu(NO32?xH2O 83.5 125.0 163.0 182.0 208.0 247.0
①步骤④溶液冷却时析出的晶体主要是
五水硫酸铜
五水硫酸铜

②将五水硫酸铜粗产品提纯,要采取的实验方法是
重结晶
重结晶

(5)实验中取用蒸发皿的仪器是
坩埚钳
坩埚钳
,使用蒸发皿时的注意事项是
避免骤冷导致蒸发皿破裂或蒸发溶液时蒸发皿中溶液的体积不超过它体积的2/3或蒸发溶液时不能蒸干等
避免骤冷导致蒸发皿破裂或蒸发溶液时蒸发皿中溶液的体积不超过它体积的2/3或蒸发溶液时不能蒸干等
.(只需写出一项)
(6)如不用水浴加热蒸发,五水硫酸铜晶体可能会因温度高转变为白色的硫酸铜,此过程属于
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B.4-氯苯胺是合成橡胶、化学试剂、染料、色素等化工产品,制备4-氯苯胺的原理如下:
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.馏出液的主要成分是
 

(4)以下是温度、氢气压力、催化剂用量及吗啉的用量对反应的影响.
表1温度 表2氢气压力 表3催化剂用量 表4吗啉用量
序号 温度/℃ 转化率/% 选择
性/%
反应时间/h 序号 氢气压力/MPa 选择性/% 反应时间/h 序号 雷尼镍用量/g 选择性/% 反应时间/h 序号 吗啉用量/% 选择性/%
40 未完全 99.6 6 0.5 99.6 3.7 2 98.25 5 0.0 84.3
60 100 99.7 4 1.0 99.7 2 4 99.20 2.2 0.3 99.3
80 100 99.6 2.45 1.5 99.2 1.6 6 99.60 1.9 0.5 99.7
100 100 99.6 2 2.0 96.4 1.15 8 99.60 1.4 0.7 99.6
120 100 98.6 1.7 10 99.10 1.4 1.2 99.7
优化的条件是:温度、氢气压力、催化剂用量、吗啉用量,选择的序号依次是
 

(20分) 以下是有关SO2、Cl2的性质实验。

(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。

①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?        (填“相同”或“不相同”);若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中的现象是___________;若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为                                         

②SO2通入B中,碘水褪色,则该反应的离子方程式为                           

③E中盛有______________溶液。

(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母)        ,则可以看到白色沉淀产生。

A.氨水               B.稀盐酸                   C.稀硝酸                   D.氯化钙溶液

(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2的与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式                             。 

(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如右图,含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。

通入SO2的电极为_________极,其电极反应式为:

                                           

电池的总反应式为:

                                           

 

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