题目内容

2．某研究小组为了探究S02的实验室制法和有关化学性质，设计了如下的实验．
实验I：

（1）实验基本操作分析：
①多孔隔板与活塞相配合，能起到的作用是可以控制反应随时进行也可以随时停止．
②该实验制H2时需用浓硫酸配制480mL 3mol/L的稀硫酸，配制中所需的玻璃仪器有250mL烧杯、l 00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管等，还需500mL的容量瓶．
③该实验过程中H2所起的作用是赶净装置中的空气．
（2）实验时先打开活塞，让装置A内试剂反应一段时间后，关闭活塞，再往装置B中滴入适量浓硫酸反应片刻后，甲、乙两学生分别取装置D中少量溶液，甲学生往其中加入酸性刚KMnO4溶液，观察到酸性KMn O4溶液紫红色褪去；乙学生往其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成．根据各自实验现象甲、乙学生得出SO2被Fe3+氧化．
①试判断甲、乙学生的结论是否严谨B（填写选项）．
A．甲学生严谨    B．乙学生严谨  C．甲、乙学生都不严谨
②写出S02被Fe3+氧化的离子反应方程式SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+．
实验II：
（3）该研究小组为测定SO2催化氧化为SO3的转化率，又设计了如下实验：已知SO3熔点为16.8℃，且忽略空气中CO2的影响）．

①当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，需要继续通入氧气，其目的是：使残存在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收．
②实验结束后，若装置D增加的质量为m g，装置E中产生白色沉淀的质量为n g，则此条件下二氧化硫的转化率是$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%（用含字母的代数式表示，不用化简）．

分析 （1）①多孔隔板与活塞相配合，能够起到启普发生器的功能；
②配制480mL 3mol/L的稀硫酸，需要500mL的容量瓶；
③A中制取氢气的目的是赶净装置中的空气，便于收集气体二氧化硫；
（2）①溶液中的二氧化硫也能够使酸性高锰酸钾溶液褪色；
②铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根，本身还原为亚铁离子；
（3）①当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，装置BCDE中还有没被吸收的气体；
②装置D中增加的质量是三氧化硫的质量，装置E中白色沉淀的质量是硫酸钡的质量，据此分析．

解答 解：（1）①多孔隔板与活塞相配合，能够起到启普发生器的功能，故答案为：可以控制反应随时进行也可以随时停止；
②配制480mL 3mol/L的稀硫酸，需要500mL的容量瓶、250mL烧杯、l00mL量筒、玻璃棒、胶头滴管，故答案为：500mL的容量瓶；
③A中制取氢气的目的是赶净装置中的空气，便于收集气体二氧化硫，故答案为：赶净装置中的空气；
（2）①装置D中溶有二氧化硫时，溶液中的二氧化硫也能够使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以甲学生不严谨，乙学生检验硫酸根离子，严谨，故答案为：B；
②铁离子将二氧化硫氧化为硫酸根，本身还原为亚铁离子，离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+，故答案为：SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；
（3）①当停止通入SO2，熄灭酒精灯后，装置BCDE中还有没被吸收的气体，继续通入氧气，使残存在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收，
故答案为：使残存在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收；
②装置D中增加的质量是三氧化硫的质量，三氧化硫物质的量为$\frac{m}{80}$mol，装置E中白色沉淀的质量是硫酸钡的质量，n（SO2）=n（BaSO4）=$\frac{n}{233}$mol，所以二氧化硫的转化率为$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%，故答案为：$\frac{m}{80}$÷（$\frac{m}{80}$+$\frac{n}{233}$）×100%．

点评 本题考查了启普发生器原理、溶液配制中仪器使用、氧化还原反应方程式书写以及气体性质实验，题目难度较大．

练习册系列答案
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12．同周期的X、Y、Z三种元素，已知其高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序是：HXO4＞H2YO4＞H3ZO4，则下列各判断中正确的是（　　）
A．原子半径：X＞Y＞ZB．原子序数：X＜Y＜Z
C．气态氢化物稳定性：X＜Y＜ZD．非金属性：X＞Y＞Z
13．用试纸检验气体性质是一种重要的实验方法．如表所示的实验中（可加热），下列试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是（　　）
序号试剂B湿润的试纸A结论
A碘水淀粉试纸变蓝碘具有氧化性
B浓氨水、生石灰蓝色石蕊试纸变红氨气为碱性气体
CNa2SO3、硫酸品红试纸褪色SO2具有漂白性
DCu、浓硝酸淀粉KI试纸变蓝NO2为酸性气体
A．AB．BC．CD．D
10．下列是关于Cl2的制备和性质的系列实验，请回答有关问题．
（1）实验室是用二氧化锰和浓盐酸反应制氯气，其化学方程式是：
MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑
写出该反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++2H2O+Cl2↑，指出该反应的还原剂：氯化氢．产生11.2LCl2（标准状况），转移的电子物质的量是1mol．
（2）把红热的铜丝插入已收集满氯气的集气瓶中．可观察的现象：剧烈燃烧形成了棕黄色的烟，再往瓶中加入少量的水，振荡，溶液呈蓝色．该反应的化学方程式：Cu+Cl2 $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CuCl2，
（3）如果把干燥的氯气通入干燥的有色布条中，布条不褪色，
（4）多余的氯气要用氢氧化钠溶液吸收，写出该反应的离子方程式：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，
（5）Cl2有毒，该实验应在通风橱中进行．
17．虽然氟元素早在1810年就被发现，但170多年来化学家试图用化学方法制取氟单质的尝试一直未获成功．直到1986年，化学家Karl Chrisie首次用化学方法制得了F2，他提出的三步反应如下：
①KMnO4+KF+H2O2+HF-→K2MnF6+O2+H2O
②SbCl5+HF═SbF5+5HCl
③2K2MnF6+4SbF5═4KSbF6+2MnF3+F2↑
请根据以上信息回答下列问题：
（1）反应①中空格上应填物质的化学式为O2．
（2）反应②是否为氧化还原反应否（选填“是”、“否”或“无法确定”）．
（3）反应③中的氧化剂为K2MnF6，被氧化的元素为F．
（4）每生成1mol F2，消耗KMnO4的物质的量为2mol．
7．普伐他汀是一种调节血脂的药物，其结构简式如图所示（未表示出其空间构型）．下列关于普伐他汀的性质描述正确的是（　　）
A．能与FeCl3 溶液发生显色反应
B．能使酸性KMnO4 溶液褪色
C．能发生加成、取代，不能消去反应
D．1 mol 该物质最多可与1 mol NaOH 反应
14．下列除去杂质的方法正确的是（　　）
A．KNO3溶液中混有少量K2SO4，加入适量BaCl2溶液
B．二氧化碳气体中混有少量二氧化硫：通入酸性高锰酸钾溶液，收集气体
C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤
D．除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤
4．现欲设计一个实验，验证红热的炭与浓硫酸发生反应所生成的各种产物．有一个同学按气体的流动方向设计了如图实验流程，请填空：

（1）①中反应的化学方程式为C+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+2SO2↑+2H2O；
（2）②处的现象是无水硫酸铜变蓝色．
（3）品红溶液使用了两次，第一次使用时的作用是检验是否有SO2生成，第二次使用时的作用检验SO2是否除净．
（4）④的作用是吸收二氧化硫．
（5）二氧化硫也能使溴水褪色，表现了二氧化硫的还原性．（填“还原”或“漂白”），反应的化学方程式为SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr．
（6）根据第二次品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊现象，可证明产物中一定有CO2气体．
5．SO2在物质的研究和制备过程中有重要的用途，既可以作为原料又可作为溶剂，请回答下列问题：
（1）氯化亚铜（CuCl）的某制备过程是：向CuCl2溶液中通入一定量SO2，微热，反应一段时间后即生成CuCl白色沉淀．
①Cu2+核外有27种运动状态不同的电子，SO2的空间构型为V形．
②写出上述制备CuCl的离子方程式2Cu2++2Cl-+SO2+2H2O$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2CuCl↓+4H++SO42-．
③CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl-的配位数为4．
（2）在液态SO2中，以物质的量比为1：1混合SbCl3和GaCl3得到一个化学式为GaSbCl6的固态离子化合物．其离子式为[SbCl2+][GaCl4-]或者[GaCl2+][SbCl4-]，这两种阳离子的杂化类型分别为sp2和sp，你认为该离子化合物最可能的离子式为[SbCl2+][GaCl4-]，其中元素Ga的核外电子排布式为[Ar]3d104s24p1．

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