题目内容

20．.某校化学兴趣小组探究SO2的一些性质．
[探究一]：SO2能否被BaCl2溶液吸收．
甲．乙两同学分别设计如图装置甲和装置乙进行探究
甲、乙两同学实验时观察到各仪器中的现象如下：
ABCD
装置甲中的现象Na2SO3固体表面有气泡．瓶中白雾白色沉淀-----------
装置乙中的现象Na2SO3固体表面有气泡．瓶中白雾有气泡有气泡品红褪色
回答下列问题：
（1）甲同学经过后续实验确证了B中白色沉淀是BaSO4．甲同学的后续实验操作是打开B试管的胶塞，向其中滴加稀盐酸，若白色沉淀不消失，证明白色沉淀是BaSO4

（2）乙同学分析装置甲中产生BaSO4的可能原因有：
①A中产生的白雾是硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀．
②2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4+4H+（用离子方程式表示）．
（3）装置乙中B中所盛试剂是饱和NaHSO3溶液；乙同学在滴加浓硫酸之前的操作是打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2，然后关闭弹簧夹
（4）通过上述实验，得出的结论是SO2不能被BaCl2溶液吸收
[探究二]：SO2与FeCl3溶液的反应
查阅资料：①Fe（HSO3）2+离子为红棕色，它可以将Fe3+还原为Fe2+；②生成Fe（HSO3）2+离子的反应为可逆反应．实验步骤为：
步骤I往5mL1mol•L-1 FeCl3溶液中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色．微热3min，溶液颜色变为浅绿色．
步骤II往5mL重新配制的1mol•L-1 FeCl3溶液（用浓盐酸酸化）中通入SO2气体，溶液立即变为红棕色．几分钟后，发现溶液颜色变成浅绿色．
回答下列问题：
（5）当SO2通入到FeCl3（未用盐酸酸化）溶液至饱和时，同学们观察到的现象是溶液由棕黄色变成红棕色，没有观察到丁达尔现象．将混合液放置12小时，溶液才变成浅绿色．
则溶液由棕黄色变成红棕色的原因是二氧化硫溶于水SO2+H2O?HSO3-+H+，Fe3++HSO3-?Fe（HSO3）2+；写出溶液由红棕色变为浅绿色时发生反应的离子方程式Fe3++Fe（HSO3）2++H2O=2Fe2++SO42-+3H+
（6）通过实验可知加热和增加FeCl3溶液的酸度可缩短浅绿色出现的时间．

分析 [探究一]：SO2能否被BaCl2溶液吸收
（1）甲同学经过后续实验确证了B中白色沉淀是BaSO4，利用硫酸钡沉淀不溶于水不溶于酸设计实验验证；
（2）乙同学分析装置甲中产生BaSO4的可能原因有：A中产生的白雾是硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，是生成的二氧化硫和空气中氧气、水蒸气发生氧化还原反应生成硫酸，硫酸和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡；
（3）乙装置中利用发生装置反应生成的二氧化硫中含硫酸蒸气，通过饱和亚硫酸钠溶液除去，为避免出现硫酸的干扰，滴入硫酸前先向A中通入氮气排净空气；
（4）上述实验中排净空气后二氧化硫通入氯化钡溶液不变浑浊说明二氧化硫和氯化钡不反应；
[探究二]：SO2与FeCl3溶液的反应
（5）SO2与FeCl3溶液混合，先是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸部分电离生成亚硫酸氢根，亚硫酸氢根与三价铁离子结合生成Fe（HSO3）2+离子；
Fe（HSO3）2+离子可以将Fe3+还原为Fe2+，根据氧化还原反应特征书写；
（6）增大反应速率可以缩短浅绿色出现的时间．

解答 解：[探究一]：SO2能否被BaCl2溶液吸收
（1）装置甲中的现象Na2SO3固体表面有气泡．瓶中白雾，B中生成白色沉淀，甲同学经过后续实验确证了B中白色沉淀是BaSO4．甲同学的后续实验操作是：打开B试管的胶塞，向其中滴加稀盐酸，若白色沉淀不消失，证明白色沉淀是BaSO4，
故答案为：打开B试管的胶塞，向其中滴加稀盐酸，若白色沉淀不消失，证明白色沉淀是BaSO4；
（2）②乙同学分析装置甲中产生BaSO4的可能原因有：A中产生的白雾是硫酸的酸雾，进入B中与BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀，是生成的二氧化硫和空气中氧气、水蒸气发生氧化还原反应生成硫酸，硫酸和氯化钡反应生成白色沉淀硫酸钡，反应的离子方程式为：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4+4H+，
故答案为：2SO2+O2+2H2O+2Ba2+=2BaSO4+4H+；
（3）乙装置中利用发生装置反应生成的二氧化硫中含硫酸蒸气，通过饱和亚硫酸钠溶液除去，为避免出现硫酸的干扰，滴入硫酸前先向A中通入氮气排净空气，乙同学在滴加浓硫酸之前的操作是：打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2，然后关闭弹簧夹，
故答案为：饱和NaHSO3溶液；打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2，然后关闭弹簧夹；
（4）打开弹簧夹向A中通往一段时间的N2，然后关闭弹簧夹，滴入浓硫酸发生反应生成的二氧化硫气体通过氯化钡溶液不生成白色沉淀，说明二氧化硫和氯化钡不反应，SO2不能被BaCl2溶液吸收，
故答案为：SO2不能被BaCl2溶液吸收；
[探究二]：SO2与FeCl3溶液的反应
（5）SO2与FeCl3溶液混合，先是二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸部分电离生成亚硫酸氢根，亚硫酸氢根与三价铁离子结合生成Fe（HSO3）2+离子，所以方程式为：H2O+SO2?H2SO3，H2SO3?H++HSO3-，Fe3++HSO3-?Fe（HSO3）2+；Fe（HSO3）2+离子可以将Fe3+还原为Fe2+，则由氧化还原反应有升必有降，则离子方程式为：Fe3++H2O+Fe（HSO3）2+═2Fe2++SO42-+3H+；
故答案为：二氧化硫溶于水，SO2+H2O?HSO3-+H+，Fe3++HSO3-?Fe（HSO3）2+；Fe3++Fe（HSO3）2++H2O=2Fe2++SO42-+3H+；
（6）实验可知通过加热，增加FeCl3溶液的酸度加快反应速率，可以缩短浅绿色出现的时间，
故答案为：加热； 增加FeCl3溶液的酸度．

点评 本题考查了物质性质的实验验证、物质反应现象的分析、装置连接和装置作用、注意实验基本操作的掌握，题目难度中等．

练习册系列答案
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（3）按所示格式填写表中的空格：
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17 第三 
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11．碱式氧化镍（NiOOH）可用作镍氢电池的正极材料，可用废镍催化剂（主要含Ni、Al，少量Cr、FeS等）来制备，其工艺流程如图1：

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请回答下列问题：
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（5）与D互为同分异构体且含酚羟基、属于酯类的有三种．
15．常温下，取铝土矿（含有Al2O3、FeO、Fe2O3、SiO2等物质）用硫酸浸出后的溶液，分别向其中加入指定物质，反应后的溶液中能大量共存的一组离子正确的是（　　）
A．加入过量NaOH溶液：Na+、AlO2-、OH-、SO42-
B．加入过量氨水：NH4+、Al3+、OH-、SO42-
C．通入过量Cl2：Fe2+、Na+、Cl-、SO42-
D．通入过量SO2：Fe2+、H+、SO32-、SO42-
5．（1）已知：
Fe（s）+$\frac{1}{2}$O2（g）=FeO（s）△H=-272.0kJ•mol-1
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（2）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4（s）+4H2（g）?Na2S（s）+4H2O（g）．
①已知K1000℃＜K1200℃，则该反应是吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
②用有关离子方程式说明上述反应所得固体产物的水溶液的酸碱性S2-+H2O?HS-+OH-．
（3）全钒液流电池是一种新型的绿色环保储能电池．其电池总反应为
VO2++2H++V2+$?_{充电}^{放电}$V3++VO2++H2O．则充电时阳极反应式为VO2++H2O-e-═VO2++2H+．
用此电池电解1L 1mol•L-1的CuSO4溶液，当转移0.1mol 电子时，溶液的pH=1（不考虑溶液体积的变化）．
（4）常温下，如果取0.1mol．L-1HA溶液与0.1mol．L-1NaOH溶液等体积混合（混合后溶液体积的变化忽略不计），测得混合液的pH=8，请回答下列问题：
①混合溶液中水电离出的c（H+）＞（填＜、＞、=）0.1mol•L-1NaOH溶液中水电离出的c（H+）．
②已知NH4A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na2CO3溶液中有气体放出，试推断（NH4）2CO3溶液的PH＞7（填＜、＞、=）；相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为c＞a＞b＞d．（填序号）
a．NH4HCO3          b．NH4A          c．（NH4）2CO3         d．NH4Cl．
12．X、Y、Z、R、W是原子序数依次增大的五种短周期元素．Y和R同主族，可组成共价化合物RY2，Y 和Z最外层电子数之和与W的最外层电子数相同．25℃时0.1mol/LX和W形成化合物的水溶液pH为1．下列说法正确的是（　　）
A．Y和其它四种元素均可形成至少两种化合物（两种元素组成）
B．原子半径由大到小排列的顺序是：R＞W＞Z＞Y＞X
C．在Z、Y形成的两种离子化合物中阴阳离子的个数比均为2：1
D．Y、Z、W三种元素组成化合物的水溶液一定显碱性
9．下列物质既含有共价键又含有离子键的是（　　）
A．NaOHB．Cl2C．HClD．NaCl
10．用惰性电极电解下列溶液一段时间后再加入一定量的另一纯净物（方括号内），能使溶液恢复原来的成分和浓度的是（　　）
A．Na2SO4[H2SO4]B．KBr[H2O]C．盐酸[HCl]D．Cu（NO3）2[Cu（OH）2]

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