题目内容

1．甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用如图所示装置进行实验（夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验）．

实验操作和现象：
操作现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热A中有白雾生成，铜片表面产生气泡
B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀
C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭
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从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸均未发现白色沉淀溶解
（1）A中反应的化学方程式是Cu+2H2SO4$\stackrel{△}{→}$CuSO4+SO2↑+2H2O．
（2）C中白色沉淀是Ba2SO4，该沉淀的生成表明SO2具有还原性．
（3）C中液面上方生成浅棕色气体的化学方程式是2NO+O2=2NO2．
（4）分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应．
①为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是通N2一段时间，排除装置中的空气；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是饱和NaHSO3溶液．
②进行实验，B中现象：甲--有大量白色沉淀；乙--有少量白色沉淀检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸．结合离子方程式解释实验现象异同的原因：甲：SO42-+Ba2+→BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O→2BaSO4↓+4H+
白雾的量远多于装置中O2的量．
（5）合并（4）中两同学的方案进行实验．B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，由此得出的结论是SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．

分析 （1）由题给实验目的和实验可知，A中发生的反应方程式为：Cu+2H2SO4$\stackrel{△}{→}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）C中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明沉淀是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性；
（3）C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO，遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2；
（4）①甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；②由于甲同学没有排除白雾的干扰，生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．

解答 解：（1）铜和浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4$\stackrel{△}{→}$CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：Cu+2H2SO4$\stackrel{△}{→}$CuSO4+SO2↑+2H2O；
（2）A中生成气体SO2，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO42-，说明SO2具有还原性，故答案为：Ba2SO4；还原；
（3）C中发生的反应是3SO2+3Ba2++2NO3-+2H2O═3BaSO4↓+2NO↑+4H+，C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO+O2═2NO2，故答案为：2NO+O2═2NO2；
（4）①A中白雾与氯化钡反应能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或SO2；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；A中白雾可能含有SO3或SO2，乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶，故答案为：通N2一段时间，排除装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②在甲、乙两同学的实验中，B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO42-+Ba2+═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中氧气的量，所以甲中产生大量白色沉淀，乙中产生少量白色沉淀，故答案为：甲：SO42-+Ba2+═BaSO4↓，乙：2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+，白雾的量远多于装置中O2的量；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀，故答案为：SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀．

点评 本题主要考查了SO2的制取、性质及BaSO3、BaSO4的性质知识等，同时考查了学生的实验设计、分析、检验、推断等基本技能，充分考查了学生的思维分析能力等，综合性强，题目难度中等．

练习册系列答案
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14．下列方法可以制得Al（OH）3的是（　　）
A．Al2O3与水共热
B．少量氯化铝溶液滴入氢氧化钠溶液中
C．少量偏铝酸钠溶液滴入硫酸中
D．足量氨水加入氯化铝溶液中
12．某小分子抗癌药物的分子结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．1mol该有机物最多可以和4mol Na反应
B．该有机物容易发生加成、取代、中和、消去等反应
C．该有机物遇FeCl3溶液不变色，但可使酸性KMnO4溶液褪色
D．1mol该有机物与浓溴水反应，最多消耗3mol Br2
9．水解反应是中学化学中的一大类反应．
（1）在 ①酸 ②碱 ③盐 ④不饱和烃 ⑤卤代烃 ⑥醇 ⑦醛 ⑧酯 ⑨低聚糖 ⑩蛋白质等物质中，能发生水解的物质有③⑤⑧⑨⑩（填编号）．蔗糖水解的产物名称为葡萄糖、果糖．
（2）写出二甲基二氯硅烷[（CH3）2SiCl2]水解得到二甲基硅二醇的化学方程式：：（CH3）2SiCl2+2H2O-→（CH3）2Si（OH）2+2HCl．
（3）溴乙烷水解实验的操作为：取一支试管，加入0.5 mL溴乙烷，再加入2 mL 5% 的NaOH溶液，充分振荡后静置，待液体分层后，用滴管小心吸取10滴上层水溶液，转入另一盛有10mL稀HNO3溶液的试管中，然后加入3滴2% 的AgNO3溶液，观察反应现象．
请根据上述操作回答以下问题：
①本实验中涉及溴乙烷的物理性质主要有难溶于水，密度比水大，稀HNO3的作用是中和过量的NaOH使溶液呈酸性．
②甲同学在盛溴乙烷和NaOH溶液的试管口塞紧带长玻璃管的单孔橡皮塞，然后水浴加热数分钟，最后液体不再分层．反应的化学方程式为CH3CH2Br+NaOH$→_{△}^{H_{2}O}$ CH3CH2OH+NaBr．
③乙同学认为：要证明上述实验中溴乙烷发生了水解反应，需要先做一个对比实验证明溴乙烷自身不能电离出溴离子，此实验操作步骤和现象是另取一支试管，加少量溴乙烷和稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，振荡、静置，无沉淀产生．
16．镁铝合金质优体轻，又不易锈蚀，被大量用于航空工业、造船工业、日用化工等领域．下列关于镁铝合金性质的叙述中，正确的是（　　）
A．此合金的熔点比镁和铝的熔点都高
B．此合金能全部溶解于稀盐酸中
C．此合金能全部溶解于氢氧化钠溶液中
D．此合金的硬度比镁和铝的硬度都小
6．用二氧化氯（ClO2）、铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166g•mol-1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术．ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl-和Fe3+．
（1）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2＞Cl2＞Na2FeO4．（填化学式）        
（2）二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为-59℃，沸点为11.0℃，易溶于水．工业上用稍潮湿的KClO3和草酸（H2C2O4）在60℃时反应制得．某学生用如上图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置．请问：
①A中反应产物有K2CO3、ClO2和CO2等，请写出该反应的化学方程式：2KClO3+H2C2O4$\frac{\underline{\;60℃\;}}{\;}$K2CO3+CO2↑+2ClO2↑+H2O．A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置：盛有冰水混合物的水槽；
②该装置按①补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是C（填“A、B或C”），理由是器C没有使瓶内外压强相等，气体不能顺利通过．
③C中的试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠（NaClO2），发该反应的离子方程式为2ClO2+2OH-=ClO2-+ClO3-+H2O．若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称取NaOH的质量是80.0g，所使用的仪器除托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有500ml容量瓶；烧杯．
13．乙烯是来自石油的重要有机化工原料，其产量通常用来衡量一个国家的石油化工发展水平．结合如图1路线回答：
已知：2CH3CHO+O2$→_{△}^{催化剂}$2CH3COOH
（1）反应II的化学方程式是2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O．
（2）D为高分子化合物，可以用来制造多种包装材料，其结构简式是．
（3）E是有香味的物质，在实验室用图2装置制取．
①反应IV的化学方程式是CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3+H2O，该反应类型为酯化反应或取代反应．
②该装置图中有一个明显的错误是导气管的出口伸入到饱和碳酸钠溶液液面以下．
（4）为了证明浓硫酸在反应IV中起到了催化剂和吸水剂的作用，某同学利用上图改进后装置进行了以下4个实验．实验开始先用酒精灯微热3min，再加热使之微微沸腾3min．实验结束后充分振荡小试管乙再测有机层的厚度，实验记录如下：
实验编号试管甲中试剂试管乙中试剂有机层的厚度/cm
A2mL乙醇、1mL乙酸、
1mL18mol•L-1 浓硫酸		饱和Na2CO3溶液3.0
B2mL乙醇、1mL乙酸0.1
C2mL乙醇、1mL乙酸、
3mL 2mol•L-1 H2SO4		0.6
D2mL乙醇、1mL乙酸、盐酸0.6
①实验D的目的是与实验C相对照，证明H+对酯化反应具有催化作用．实验D中应加入盐酸的体积和浓度分别是3mL和4 mol•L-1．
②分析实验AC（填实验编号）的数据，可以推测出浓H2SO4的吸水性提高了乙酸乙酯的产率．
10．下列各组中的反应，不属于同一反应类型的是（　　）
A．乙烯使溴水褪色；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．苯与液溴混合后加入铁粉；光照甲烷与氯气的混合气体
C．苯与氢气在镍作催化剂的条件下反应；乙烯与水反应制乙醇
D．乙醇使酸性高锰酸钾溶液褪色；乙醇使酸性重铬酸钾溶液变色
11．悉尼奥运会所用火炬燃料为65%丁烷和35%丙烷，已知丙烷的燃烧热为2221.5kJ•mol-1；正丁烷的燃烧热为2878kJ•mol-1；异丁烷的燃烧热为2869.6kJ•mol-1；下列有关说法正确的是（　　）
A．丙烷燃烧的热化学方程式为：C3H8（g）+5O2（g）=3CO2（g）+4H2O（g）△H=-2221.5kJ•mol-1
B．相同质量的正丁烷和丙烷分别完全燃烧，前者需要的氧气多，产生的热量也多
C．正丁烷比异丁烷稳定
D．奥运火炬燃烧时主要是将化学能转变为热能和光能

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