题目内容

14．某学习小组在实验室研究SO2与Ba（NO3）2溶液的反应：
实验：向盛有2mL 0.1mol/L Ba（NO3）2溶液的试管中，缓慢通入SO2气体，试管内有白色沉淀产生，液面上方略显浅棕色．
探究1：白色沉淀产生的原因．
（1）白色沉淀是BaSO4．
（2）分析白色沉淀产生的原因，甲同学认为是NO3-氧化了SO2，乙同学认为是溶液中溶解的O2氧化了SO2．
①支持甲同学观点的实验证据是液面上方略显浅棕色．
②依据甲的推断，请写出Ba（NO3）2溶液与SO2反应的离子方程式3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+．
③乙同学通过下列实验证明了自己的推测正确，请完成实验方案：
实验操作实验现象
向2mL 0.1mol/LBaCl2 溶液（填化学式）中通入SO2试管内有白色沉淀产生
探究2：在氧化SO2的过程中，NO3-和O2哪种微粒起到了主要作用．
实验操作实验数据
向烧杯中加入煮沸了的0.1mol/L的BaCl2溶液25mL，再加入25mL植物油，冷却至室温，用pH传感器测定溶液pH随时间（t）的变化曲线图1：向BaCl2（无氧）溶液中通入SO2
向烧杯中分别加入25mL 0.1mol/L的BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液，通入SO2，用pH传感器分别测定溶液pH随时间（t）变化的曲线．图2：分别向BaCl2、Ba（NO3）2溶液中通入SO2
（3）图1，在无氧条件下，BaCl2溶液pH下降的原因是SO2+H2O?H2SO3，H2SO3?HSO3-+H+．
（4）图2，BaCl2溶液中发生反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+．
（5）依据上述图象你得出的结论是在氧化SO2的过程中，O2起了主要作用．

分析 （1）SO2与Ba（NO3）2溶液的反应，根据元素守恒可知，白色沉淀应为BaSO4；
（2）①NO3-氧化了SO2，则硝酸根被还原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略显浅棕色；
②Ba（NO3）2溶液与SO2反应生成硫酸钡和一氧化氮，根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式；
③乙同学要证明了自己的推测正确，应使用钡盐且阴离子不能氧化二氧化硫，这样才可以做对比；
（3）二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸会使溶pH值下降；
（4）图2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，与图1相比酸性明显增加，说明氧气参加了反应，生成了硫酸钡和盐酸；
（5）在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba（NO3）2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而图2中，分别向BaCl2、Ba（NO3）2溶液中通入SO2，pH变化趋势、幅度接近．

解答 解：（1）SO2与Ba（NO3）2溶液的反应，根据元素守恒可知，白色沉淀应为BaSO4，故答案为：BaSO4；
（2）①NO3-氧化了SO2，则硝酸根被还原成一氧化氮，一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮，使得液面上方略显浅棕色，所以支持甲同学观点的实验证据是液面上方略显浅棕色，
故答案为：液面上方略显浅棕色；
②Ba（NO3）2溶液与SO2反应生成硫酸钡和一氧化氮，反应的离子方程式为3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+，
故答案为：3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+；
③乙同学要证明了自己的推测正确，应使用钡盐且阴离子不能氧化二氧化硫，这样才可以做对比，所以所用试剂为0.1mol/LBaCl2溶液，可以看到有白色沉淀出现，
故答案为：BaCl2；试管内有白色沉淀产生；
（3）在无氧条件下，二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸会使溶pH值下降，反应的方程式为SO2+H2O?H2SO3，H2SO3?HSO3-+H+，
故答案为：SO2+H2O?H2SO3，H2SO3?HSO3-+H+；
（4）图2，BaCl2溶液中通入二氧化硫，与图1相比酸性明显增加，说明氧气参加了反应，生成了硫酸钡和盐酸，反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+，
故答案为：2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+；
（5）比较图1和图2可知，在氧化SO2的过程中，O2起了主要作用，因为在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2，在Ba（NO3）2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-，而图2中，分别向BaCl2、Ba（NO3）2溶液中通入SO2，pH变化趋势、幅度接近，
故答案为：在氧化SO2的过程中，O2起了主要作用．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，明确实验目的及实验原理为解答关键，试题充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力，注意掌握物质性质实验方案的设计与评价原则．

练习册系列答案
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4．在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1的CH4与CO2，在一定条件下发生反应CH4（g）+CO2（g）?2CO（g）+2H2（g），测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示．
①据图可知，p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是P4＞P3＞P2＞P1；
②在压强为p4、1100°C的条件下，该反应5min时达到平衡X点，反应的平衡常数为1.64．
5．下列实验操作与实验目的或结论一致的是（　　）
选项实验操作及现象实验结论
A 用pH计测得次氯酸钠溶液的pH＞7HClO是弱酸
 B向10mL0.1 mol/L NaOH溶液中加入1mL
0.1mol/LMgCl2溶液，然后再向混合溶液中
滴加CuCl2溶液，产生蓝色沉淀		溶度积：Ksp[Mg（OH）2]＞Ksp[Cu（OH）2]
 C在淀粉溶液中加入稀硫酸，水浴加热，一段
时间后，滴入几滴碘水，溶液变为蓝色		淀粉没有水解
 D在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，
加稀硝酸，沉淀不溶解		该未知溶液中存在SO42-或SO32-
 
A．AB．BC．CD．D
2．氮化硼（BN）是一种重要的功能陶瓷材料．以天然硼砂（主要成分Na2B4O7）为起始物，经过一系列反应可以得到BN和有机合成催化剂BF3的过程如下．请根据题意回答下列问题：
（1）写出由B2O3制备BF3的化学方程式B2O3+3CaF2+3H2SO4=2BF3↑+3CaSO4+3H2O，BF3中B原子的杂化轨道类型为sp2，BF3分子空间构型为平面正三角形．
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（3）已知：硼酸的电离方程式为H3BO3+H2O?[B（OH）4]-+H+，试依据上述反应写出[B（OH）4]-的结构式，并推测1molNH4BF4（氟硼酸铵）中含有2NA个配位键．
（4）由12个硼原子构成如图1的结构单元，硼晶体的熔点为1873℃，则硼晶体的1个结构单元中含有30个B-B键．

（5）氮化硼（BN）晶体有多种相结构．六方相氮化硼（晶体结构如图2）是通常存在的稳定相，可作高温润滑剂．立方相氮化硼（晶体结构如图3）是超硬材料，有优异的耐磨性．
①关于这两种晶体的说法，不正确的是ad（填字母）．
a．两种晶体均为分子晶体
b．两种晶体中的B-N键均为共价键
c．六方相氮化硼层间作用力小，所以质地软
d．立方相氮化硼含有σ键和π键，所以硬度大
②六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为3：1，其结构与石墨相似却不导电，原因是立方氮化硼晶体内无自由移动的电子．
③立方相氮化硼晶体中，每个硼原子连接12个六元环．该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现．根据这一矿物形成事实，推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温、高压．
9．用物理方法从植物体中提取，或是用化学方法合成药用化学物质，治疗病症，挽救性命，一直是科学家们致力研究的课题．请用化学知识分析“青蒿素”、“华法林”两种药物的结构及合成过程．
Ⅰ.2015年诺贝尔医学奖授予中国女药学家屠呦呦．“因为发现青蒿素，一种用于治疗疟疾的药物，挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命．”

下列关于青蒿素和双氢青蒿素（结构如图1所示）的说法错误的是D．
A．青蒿素分子中含有过氧键、酯基和醚键
B．青蒿素的分子式为C15H22O5
C．由双氢青蒿素转化为青蒿素的反应属氧化反应
D．双氢青蒿素分子中有2个六元环和2个七元环
Ⅱ．华法林是一种治疗心脑血管疾病的药物，其合成路径如图2（部分反应条件略去）．

已知：①

②

（1）A属于芳香烃，名称是甲苯；
（2）C生成D的反应类型是氧化反应； E与N合成华法林的反应类型是加成反应．
（3）B→C的转化过程中的化学反应方程式为；
（4）E的结构简式是．L→M的转化中，会产生少量链状高分子聚合物，该聚合物的结构简式为．
（5）K有多种同分异构体，满足下列条件的K的同分异构体还有18种．
①属于芳香族化合物   ②遇到FeCl3显紫色   ③可发生水解反应．
写出其中满足核磁共振氢谱图显示峰值比为1：2：2：2：1的同分异构体的结构简式．
19．设NA为阿伏加罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．17g羟基和17gOH-含有的电子数均为10NA
B．2L0.5 mol•L-1醋酸溶液中含有的H+数为NA
C．标准状况下，NA个NO分子和0.5NA个O2分子充分反应后气体体积为22.4L
D．7.8gNa2O2与足量的CO2和H2O（g）混合气体充分反应，转移的电子数为0.1NA
6．下列说法正确的是（　　）
A．乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B．烃与卤素单质之间的反应均为加成反应
C．多糖、油脂均可发生水解反应
D．石油分馏和裂化均为物理变化
3．下表所列实验探究，利用如图所示实验装置，能得出相应实验结论的是（　　）
选项①②③实验结论
A水电石CuSO4溶液乙炔具有还原性
B浓硝酸CuKI-淀粉溶液氧化性：NO2＞KI
C浓盐酸KMnO4KI-淀粉溶液氧化性：KMnO4＞Cl2＞I2
D稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液溶解度：AgCl＞Ag2S
A．AB．BC．CD．D
4．下列变化过程中极性共价键被破坏的是（　　）
A．钨的升华B．硅的熔化C．溴化氢溶于水D．食盐的溶解

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