题目内容

11．二氧化碳是高中化学重点学习的三大气体之一，它是一种大气污染物，同时也是一种重要的化工原料．
（1）某化学兴趣小组采用图1示装置制取并探究SO2气体的某些性质：
①下列实验方案能用图1所示装置制取所需SO2的是D（填序号）
A．铜与浓硫酸
B．固体硫在纯氧中燃烧
C．Na2SO3溶液与HNO3溶液
D．Na2SO3固体与浓硫酸
②验证c中生成SO2的实验方案：向试管d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液褪色后，再加热（填实验操作）d中溶液，溶液恢复原色（红色）（填实验现象），则说明气体是SO2；
③图1所示装置存在一个明显的缺陷，请用文字说明改进方案：d中导气管通入NaOH溶液中，吸收尾气中的SO2；
（2）在图1装置的d试管中加入BaCl2溶液，实验后发现d中有白色沉淀生成，为了探究沉淀的组成，该兴趣小组向d中加入过量稀盐酸，发现沉淀不溶解，你认为该沉淀物是BaSO4，形成该沉淀的主要原因是SO2在溶液中被O2氧化成H2SO4，为了进一步验证沉淀产生的原因，该兴趣小组另取BaCl2溶液并加热煮沸，冷却后及时加入少量苯进行液封，然后再通入SO2，结果发现沉淀量减少，但仍有轻微浑浊产生，该兴趣小组改用图2制气装置再进行实验，结果发现d中没有出现浑浊．下列气体可作为气体X的是AD（填序号，不定项选择）
A．CO2 B．NH3 C．O3  D．N2   E．NO2
（3）SO2通常作为保护剂添加到葡萄酒中，有杀菌、抗氧化、改善风味和增酸的作用，但吸入过量的SO2对人体有害，我国国家标准规定葡萄酒中SO2的最大使用量为0.25g•L-1，图3（固定装置略）为该兴趣小组对葡萄酒中的SO2进行收集与含量测定的装置．
①冷凝管中水的进口为f（填“e”或“f”）；
②g中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与h中H2O2完全反应，反应的化学方程式为SO2+H2O2═H2SO4

分析 （1）①图1为固液不加热制取气体的反应，可用Na2SO3 固体与浓硫酸反应制备二氧化硫气体；
②根据二氧化硫气体的检验方法分析判断；
③尾气成分主要是二氧化硫，为大气污染物，需选择试剂吸收；
（2）亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，d中有白色沉淀生成，可能溶液中含有氧气氧化二氧化硫生成硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀；气体X是把生成的气体全部赶出，且不能和二氧化硫发生反应，避免产生误差；
（3）①为了充分冷却气体，应该下口进水；
②二氧化硫具有还原性，能够与过氧化氢反应生成硫酸，据此写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）①A．如图所示装置没有加热，则不能用浓硫酸和铜反应制备，故A错误；
B．固体硫在纯氧中燃烧，生成二氧化硫，但可能含有氧气杂质，且不符合图1装置特点，故B错误；
C．硝酸易挥发，Na2SO3溶液与HNO3反应，生成的气体中含有硝酸，故C错误；
D．强酸可制备弱酸，Na2SO3固体与浓硫酸反应生成硫酸钠和二氧化硫和水，反应Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H20+SO2↑，反应无需加热，符合装置特点，故D正确；
故答案为：D；
②若要证明c中生成的气体是SO2，依据二氧化硫能使品红试液褪色，加热恢复红色；d中加入品红溶液后，打开活塞b，反应开始，待d中溶液红色褪去，再加热试管d中的溶液，颜色又恢复，证明气体是SO2，
故答案为：品红溶液；褪色；加热；恢复原色（红色）；
③尾气成分主要是二氧化硫，为大气污染物，需增加一尾气吸收装置防止污染性气体排放到空气中，d中导气管通入NaOH溶液中，吸收尾气中的SO2，
故答案为：d中导气管通入NaOH溶液中，吸收尾气中的SO2；
（2）亚硫酸钠和硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与氯化钡溶液不反应，d中有白色沉淀生成，是二氧化硫被氧气氧化，可能发生的反应为：2SO2+2H2O+O2+2BaCl2=2BaSO4↓+4HCl或2SO2+2H2O+O2=2H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，
A．CO2 和二氧化硫不反应，可以用二氧化碳驱赶生成的二氧化硫气体，故A正确；
B．NH3 和二氧化硫发生反应，不能用来做X气体，故B错误；
C．O3 具有氧化性，能氧化二氧化硫，不能做X气体，故C错误；
D．N2 和二氧化硫不反应，可以做X气体，故D正确； 
E．NO2 具有强氧化性，能氧化二氧化硫，不能做X气体，故E错误；
故答案为：BaSO4； SO2在溶液中被O2氧化成H2SO4；AD；
（3）①根据仪器A的构造可知，仪器A为冷凝管，冷凝管中通水方向采用逆向通水法，冷凝效果最佳，所以应该进水口为f，
故答案为：f；
②双氧水具有氧化性，能够将二氧化硫氧化成硫酸，反应的化学方程式为：SO2+H2O2=H2SO4，
故答案为：SO2+H2O2=H2SO4．

点评 本题考查了探究物质的组成、测量物质的含量的方法，题目难度中等，试题涉及了二氧化硫性质、中和滴定的计算，要求学生掌握探究物质组成、测量物质含量的方法，明确二氧化硫的化学性质及中和滴定的操作方法及计算方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．

练习册系列答案
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2．锌及其化合物有着广泛的应用．请回答有关锌及其化合物的有关问题．
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19．将浓硫酸慢慢滴加到浓盐酸中，会产生白雾，不能解释这一现象的是（　　）
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6．如图是一套检验气体性质的实验装置．向装置中缓缓通入气体X，若关闭活塞K，则品红溶液褪色．据此判断气体X和洗气瓶内的溶液Y可能的组合是（　　）

ABCD
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16．下列说法错误的是（　　）
A．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性
B．浓硫酸和浓盐酸混合可制氯化氢
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3．某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应，对教材中的装置进行简单改进，在大试管a中加了一根长玻璃导管（如图，图中夹持仪器和加热仪器没有画出）．
根据题意完成下列填空：
（1）实验时，试管b中观察到的现象是品红溶液褪色．
（2）试管c是尾气吸收装置，则其中的试剂是NaOH溶液．
（3）反应结束后在试管c的末端抽气，目的是使生成的二氧化硫完全被吸收．
大试管a中长玻璃导管的作用是使得抽气容易进行．
请写出试管a中反应的化学方程式Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（4）实验中发现：在铜片表面有黑色固体生成，未见其他颜色．为了研究黑色固体的成分，他们进行了以下探究：
①甲同学猜想：黑色固体是未及时溶解于酸的纯净的CuO．其猜想可用化学方程式表示为：Cu+H2SO4（浓）$\stackrel{△}{→}$CuO+SO2↑+H2O．
②乙同学认为黑色固体除CuO外还可能含有Cu2S和CuS．其理由可能是a、c．
a．Cu2S、CuS都是黑色的
b．Cu与浓H2SO4在加热条件下反应还可能放出O2
c．浓硫酸是氧化剂，铜是还原剂，Cu化合价上升与S化合价下降有多种可能
（5）丙同学认可乙的观点，并计划通过实验测定黑色固体的成分．查资料后得知CuO、Cu2S和CuS高温灼烧后的最终残留物均为红色的Cu2O．他收集了部分铜片上的黑色固体，经洗涤、干燥（填操作名称）后，称量，质量为0.483g；然后灼烧、冷却、称量，经恒重操作后，得到固体质量为0.420g．
（6）丙同学确定黑色固体除CuO外肯定还含有CuS．
15．下列排列顺序正确的是（　　）
①稳定性：HF＞H2O＞NH3　    
②离子半径：Na+＞Mg2+＞F-　
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④结合质子能力：OH-＞CO32-＞HCO3-　
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