题目内容

14．硫酸性质是中学化学学习的重点．请回答下列问题：
（1）中学化学中利用物质与浓硫酸共热可制备SO2气体，写出用浓硫酸还可制备不同类别的气体的名称：乙烯（写一种）．
（2）某化学兴趣小组为探究铜与浓硫酸的反应以及SO2的性质，用如图所示装置进行有关实验．

①装置B的作用是贮存多余的气体．B中应放置的液体是d（填序号）
a．饱和Na2SO3溶液             b．酸性 KMnO4溶液
c．浓溴水                     d．饱和NaHSO3溶液
②反应完毕后，烧瓶中还有一定量的余酸，使用足量的下列药品不能用来证明反应结束后的烧瓶中的确有余酸的是b（填序号）．
a．Fe粉b．BaCl2溶液       c．CuO    d．Na2CO3溶液
③实验中某学生向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，该反应的化学方程式是2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O．
④为验证二氧化硫的还原性，C中盛有氯水，充分反应后，取C中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案I：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是Ⅲ（填“I”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；C中发生反应的离子方程式为Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-．D中盛有氢氧化钠溶液，当通入二氧化硫至试管D中溶液显中性时，该溶液中c（Na+）=2 c（SO32-）+c（HSO3-）（用含硫微粒浓度的代数式表示）．
（3）利用FeCl3溶液的氧化性也可以吸收SO2．该反应的离子方程式是2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；．检验FeCl3是否完全被还原的方法为取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原．

分析 （1）利用乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应制备乙烯；
（2）①装置B的作用是贮存多余二氧化硫，二氧化硫具有还原性，在溶液中可以被酸性高锰酸钾、溴水氧化，能与亚硫酸钠溶液反应转化为亚硫酸氢钠；
②反应后剩余的酸为硫酸，溶液还有硫酸铜，利用与氢离子的反应进行检验；
③向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，通入的气体具有氧化性，根据元素守恒可知，应投入氧气；
④氯水与二氧化硫反应生成HCl与硫酸，检验反应后溶液中含有SO42-，说明二氧化硫具有还原性，氯水溶液中含有氯离子，能与硝酸银生成白色沉淀，氯水中含有HClO，可以使品红溶液褪色；
根据电荷守恒解答试管D中溶液显中性时溶液中c（Na+）；
（3）在溶液中铁离子将二氧化硫氧化为硫酸；利用KSCN溶液检验反应后的溶液是否含有Fe3+，判断氯化铁是否反应完全．

解答 解：（1）利用乙醇在浓硫酸、加热条件下发生消去反应制备乙烯，
故答案为：乙烯；
（2）①装置B的作用是贮存多余二氧化硫，二氧化硫具有还原性，在溶液中可以被酸性高锰酸钾、溴水氧化，能与亚硫酸钠溶液反应转化为亚硫酸氢钠，
故选：d；
②反应后剩余的酸为硫酸，溶液还有硫酸铜，利用与氢离子的反应进行检验，Fe、Cu、碳酸钠能与硫酸反应，氯化钡与硫酸、硫酸铜均可反应生白色沉淀，
故选：b；
③向A中反应后溶液中通入一种常见气体单质，使铜片全部溶解且仅生成硫酸铜溶液，通入的气体具有氧化性，根据元素守恒可知，应投入氧气，反应方程式为：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O，
故答案为：2Cu+2H2SO4+O2=2CuSO4+2H2O；
④氯水与二氧化硫反应生成HCl与硫酸，检验反应后溶液中含有SO42-，说明二氧化硫具有还原性，
氯水溶液中含有氯离子，能与硝酸银生成白色沉淀，方案I不合理，
氯水中含有HClO，可以使品红溶液褪色，不能说明二氧化硫还原性，方案Ⅱ不合理，
向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明生成SO42-，方案Ⅲ合理，
C中发生反应的离子方程式为：Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-，
根据电荷守恒，试管D中溶液显中性时溶液中c（Na+）=2 c（SO32-）+c（HSO3-），
故答案为：Ⅲ；Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-；2 c（SO32-）+c（HSO3-）；
（3）在溶液中铁离子将二氧化硫氧化为硫酸，反应离子方程式为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；检验FeCl3是否完全被还原的方法为：取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原，
故答案为：2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；取少量反应后的溶液滴加少量硫氰化钾溶液，若不变红则氯化铁完全被还原．

点评 本题考查物质性质探究实验方案，侧重考查学生对原理的理解，熟练掌握元素化合物性质，是对学生综合能力的考查．

练习册系列答案
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回答问题：
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5．下列电离方程式中书写正确的是（　　）
A．加热NaHSO4至熔化NaHSO4═Na++H++SO42-
B．把CaO放入水中CaO═Ca2++O2-
C．HClO═H++ClO-
D．H2S?H++HS-；HS-?H++S2-
2．一定温度下，可逆反应2NO2?2NO+O2在体积固定的密闭容器中反应，达到平衡状态的标志是（　　）
①单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO2
②混合气体的压强不再改变
③混合气体的平均相对分子质量不再改变
④单位时间内生成n mol O2，同时生成2n mol NO
⑤混合气体的颜色不再改变
⑥用NO2、NO、O2的物质的量浓度变化表示的反应速率的比为2：2：1．
A．①④⑤⑥B．①②③⑤C．②③④⑥D．以上全部
9．下列各组物理量中，都不随取水量的变化而变化的是（　　）
A．水的沸点；蒸发水所需热量
B．水的密度；水中通入足量CO2后溶液的pH
C．水的体积；电解水所消耗的电量
D．水的物质的量；水的摩尔质量
19．海洋约占地球表面积的71%，海水化学资源的利用具有非常广阔的前景．
（1）镁及其合金是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁是从海水中提取的，其主要步骤如下：

①为了使MgSO4转化为Mg（OH）2，试剂①可以选用NaOH，要使MgSO4完全转化为沉淀，加入试剂①的量应过量；
②试剂②可以选用盐酸；
③试从节约能源、提高金属镁的纯度分析，以下适宜的冶镁方法是C．
A．   Mg（OH）2$\stackrel{△}{→}$ MgO$→_{2800℃}^{电解}$Mg          B．Mg（OH）2$\stackrel{△}{→}$MgO$→_{还原}^{C}$ Mg         

C．Mg（OH）2$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2$→_{714℃}^{电解}$Mg  D． Mg（OH）2$\stackrel{HCl}{→}$ MgCl2$→_{还原}^{活泼金属}$Mg           
（2）溴及其化合物用途十分广泛，我国正在大力开展海水提溴的研究和开发工作．工业以浓缩海水为原料提取溴的部分过程如下：

某课外小组在实验室模拟上述过程设计以下装置进行实验（所有橡胶制品均已被保护，夹持装置已略去）：

①A装置中通入a气体的目的是（用离子方程式表示）Cl2+2Br-=2Cl-+Br2；
②A装置中通入a气体一段时间后，停止通入，改通热空气．通入热空气的目的是吹出Br2；
③反应过程中，B装置中有SO42-生成．检验SO42-的方法是取少量B装置中反应后的溶液于试管中，滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，证明有SO42-；
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3．我国药学家屠呦呦因发现植物黄花蒿叶中含有抗疟疾的物质-青蒿素而荣获2015年诺贝尔奖．科学家对青蒿素的结构进行进一步改良，合成药效更佳的双氢青蒿素、蒿甲醚．下列说法不正确的是（　　）
A．利用黄花蒿叶研究青蒿素结构的基本步骤为：分离、提纯→元素分析确定实验式→测定相对分子质量确定分子式→波谱分析确定结构式
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4．某化学实验兴趣小组为探究实验室制备Cl2 的过程中有水蒸气和HCl挥发来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置（支撑用的铁架台省略）：
试回答下列问题：
（1）下列方法中，可制得氯气的是①②③④⑤．
①MnO2和浓盐酸混合共热    ②MnO2、NaCl和浓硫酸混合共热
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③装置E 的作用应该是吸收氯气．
④写出装置F中发生反应的离子方程式Ag++Cl-=AgCl↓．
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