题目内容

5．根据要求完成下列各小题实验．（a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去）

（1）验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性．
①若大量的SO2通入NaOH溶液中，其离子方程式是：SO2+NaOH═NaHSO3
②打开b，关闭a．能验证SO2具有氧化性的化学方程式是：2H2S+SO2═3S↓+2H2O．
③BaCl2溶液中无沉淀现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置．
滴加的溶液氯水氨水
沉淀的化学式
写出其中SO2显示还原性并生成沉淀的离子方程式Ba2++SO2+Cl2+2H2O═BaSO4↓+4H++2Cl-．
（2）验证碳、硅非金属性的相对强弱．（已知酸性：亚硫酸＞碳酸）
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，装置A中的试剂是酸性KMnO4溶液．
②连接仪器、检验装置的气密性、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热．
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是：A中酸性KMnO4溶液不退色，Na2SiO3溶液中出现白色沉淀．

分析 （1）①若大量的SO2通入NaOH溶液中，生成NaHSO3；
②二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，被硫化氢中-2价的硫还原；
③氯气具有氧化性，能将二氧化硫氧化成+6价的硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡沉淀；
（2）①铜与浓硫酸反应，铜被氧化成+2价的铜离子，硫酸被还原成+4价的二氧化硫；高锰酸钾有强氧化性，能氧化二氧化硫；
②验证碳、硅非金属性的相对强弱，是通过碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸沉淀实现的，所以为了保证实验效果和实验的顺利进行，须检查装置的气密性；
③当A中KMnO4溶液没有完全褪色，说明二氧化硫已经完全除尽，盛有Na2SiO3溶液的试管中出现白色沉淀，说明碳的非金属性比硅强；

解答 解：（1）①若大量的SO2通入NaOH溶液中，生成NaHSO3，方程式为SO2+NaOH═NaHSO3，故答案为：SO2+NaOH═NaHSO3；
②二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，有氧化性，二氧化硫气体与H2S溶液常温下反应，生成黄色固体硫（单质）和水，反应的方程式为2H2S+SO2═3S↓+2H2O，
故答案为：2H2S+SO2═3S↓+2H2O；
③BaCl2溶液中无明显现象，将其分成两份，一份滴加氯水溶液，氯水中有氯气分子，氯气分子具有氧化性，能把二氧化硫氧化成+6价的硫酸根离子，硫酸根离子和钡离子反应生成硫酸钡白色沉淀，反应的方程式为Ba2++SO2+Cl2+2H2O═BaSO4↓+4H++2Cl-，另一份中滴加氨水，二氧化硫和水生成亚硫酸，亚硫酸和氨水反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵电离出氨根离子和亚硫酸根离子，亚硫酸根离子和钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀，
故答案为：

BaSO4BaSO3
Ba2++SO2+Cl2+2H2O═BaSO4↓+4H++2Cl-；
（2）①铜和热的浓硫酸反应，反应中Cu元素的化合价由0升高到+2价，作还原剂，产物为二氧化硫、硫酸铜和水；高锰酸钾有氧化性，二氧化硫和高锰酸钾能发生氧化还原反应，反应的方程式为Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O，
故答案为：Cu+2H2SO4（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O；酸性KMnO4溶液；
②为了保证实验的顺利进行，避免装入药品后发现装置气密性不好，更换部分仪器而浪费药品，避免装置漏气影响实验效果，所以连接仪器后须检查装置气密性，
故答案为：检验装置的气密性；
③二氧化硫中硫元素的化合价是+4价，属于中间价态，既有氧化性又有还原性，高锰酸钾有强氧化性，离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+，当A中KMnO4溶液没有完全褪色，说明二氧化硫已经完全除尽，避免了二氧化硫和可溶性硅酸盐反应，二氧化碳和水反应生成碳酸，碳酸和可溶性硅酸盐反应析出硅酸白色沉淀，说明碳酸能制取硅酸，能证明碳酸酸性强于硅酸酸性，
故答案为：A中酸性KMnO4溶液不退色，Na2SiO3溶液中出现白色沉淀；

点评 本题考查实验方案的设计，涉及化学用语、物质性质、对装置的理解等，为高频考点，侧重于学生的分析能力和实验能力，题目难度中等，理解实验原理是解题的关键，注意基础知识的理解掌握．

练习册系列答案
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16．用惰性电解电解饱和食盐水时，阴极发生的离子反应方程式为（　　）
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17．下列事实不能用勒夏特列原理解释的是（　　）
A．实验室制乙酸乙酯时，不断的蒸出乙酸乙酯来提高产率
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13．汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NO2等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题．
I．对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NOx有毒气体相互反应转化为无毒气体．2xCO+2NOx═2xCO2+N2，当转移电子物质的量为0.8x mol时，该反应生成4.48LN2（标准状况下）．
II．一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料．可以还原金属氧化物，可以用来合成很多有机物如甲醇（CH3OH）、二甲醚（CH3OCH3）等，还可以作燃料．
（1）在压强为0.1MPa条件下，将a mol CO与3a mol H2的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：
CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H＜0
①该反应的平衡常数表达式为$\frac{c（C{H}_{3}OH）}{c（CO）{c}^{2}（{H}_{2}）}$．
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是BD．
A．升高温度                       B．将CH3OH（g）从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大      D．再充入1mol CO和3mol H2
（2）已知：①CO（g）+2H2（g）═CH3OH（g）△H=-90.7kJ•mol-1
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则3CO（g）+3H2（g）═CH3OCH3（g）+CO2（g）的△H=-246.1KJ•mol-1．
（3）CO-空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y2O3的ZrO2晶体，它在高温下能传导O2-．
该电池负极的电极反应式为CO-2e-+O2-=CO2．
（4）甲醇也是新能源电池的燃料，但它对水质会造成一定的污染．有一种电化学法可消除这种污染．其原理是：2滴甲醇，1mL 1.0mol•L-1硫酸，4mL 0.1mol•L-1硫酸钴（CoSO4）混合溶液，插上两根惰性电极，通电后，将Co2+氧化成Co3+，然后以Co3+做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化．实验室用如图装置模拟上述过程：
①检验电解时产生的CO2气体，井穴板穴孔内应盛放澄清石灰水溶液．
②写出净化甲醇的离子方程式6Co3++CH3OH+H2O=CO2↑+6 Co2++6H+．
20．将0.8mol I2（g）和1.2mol H2（g）置于某1L密闭容器中，在一定温度下发生反应：I2（g）+H2（g）=2HI（g）并达到平衡．HI的体积分数随时间的变化如表格所示：
HI体积分数1min2min3min4min5min6min7min
条件I26%42%52%57%60%60%60%
条件II20%33%43%52%57%65%65%
（1）在条件I到达平衡时，计算该反应的平衡常数K，要求列出计算过程．
（2）在条件I从开始反应到到达平衡时，H2的反应速率为0.12 mol/（L•min）．
（3）为达到条件II的数据，对于反应体系可能改变的操作是降低温度．
（4）该反应的△H＜0（填“＞“，“＜“或“=“）
（5）在条件I下达到平衡后，在7min时将容器体积压缩为原来的一半．请在图中画出c（HI）随时间变化的曲线．
10．现需要0.1mol/L的NaOH溶液480mL，实验室用固体烧碱来配制，请回答：
（1）计算称取的NaOH固体的质量是2.0g；
（2）有以下仪器：①烧杯 ②药匙 ③250mL容量瓶  ④500mL容量瓶 ⑤玻璃棒  ⑥托盘天平 ⑦量筒．配制时，必须使用的玻璃仪器有①④⑤（填序号），还缺少的玻璃仪器是胶头滴管；
（3）使用容量瓶前必须进行的一步操作是检漏；
（4）配制溶液时，在计算、称量、溶解、冷却后还有以下几个步骤，其正确的操作顺序为⑤②①③④（填序号）；①振荡摇匀；②洗涤；③定容；④颠倒摇匀；⑤转移．
（5）配制过程中，下列操作会引起结果偏高的是③④（填序号）；
①未洗涤烧杯、玻璃棒；②称量NaOH的时间太长；③定容时俯视刻度；④NaOH溶液未冷却至室温就转移到容量瓶中．
（6）现将200mL0.01mol/LNaOH与50mL0.02mol/LCa（OH）2溶液混合（混合后体积变化忽略不计），所得溶液中OH-的物质的量浓度是0.016mol/L．
17．根据有机物（）的结构，它不可能发生的反应是（　　）
A．水解反应B．加成反应C．酯化反应D．与某些盐反应
14．已知反应2SO2（g）+O2（g）?2SO3（g）△H=-198kJ•mol-1，向某体积恒定的密闭容器中充入1mol SO2和0.5molO2，在一定条件下发生反应，下图是某物理量（Y）随时间（t）变化的示意图，下列说法正确的是（　　）
A．温度T2＜T1
B．反应达到平衡后放出99kJ的热量
C．Y可能是SO2的转化率或SO3的浓度
D．反应达到平衡后容器内气体的密度减小
15．现有短周期主族元素X、Y、Z、R、T．R原子最外层电子数是电子层数的2倍，Y与Z能形成Z2Y、Z2Y2型离子化合物，Z与T形成化学式为Z2T的离子化合物．五种元素的原子半径与原子序数的关系如图所示．下列推断正确的是（　　）
A．原子半径和离子半径均满足：Y＜Z
B．最高价氧化物对应的水化物的酸性：T＜R
C．气态氢化物的稳定性：Y＞T
D．由X、Y、Z、T四种元素组成的化合物水溶液一定呈中性

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