题目内容
为了探究三种气态氧化物（SO2、NO2、CO2）的性质，某同学设计了一组实验：
实验一：探究三种气体在水中的溶解性，用三支相同的试管收集满三种气体，倒置在盛满水的烧杯中，一段时间后，观察到的现象如图一中A、B、C所示．
（1）在相同条件下，三种气体在水中溶解度最大的是 （写化学式），写出A烧杯中发生反应的化学方程式： ．如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液，可观察到的现象是 ．
实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中．分别缓慢通入适量O2或
Cl2，如图二中D、E、F所示．一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余．（2）实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液（假设瓶内液体不扩散）：
①写出装置D中总反应的化学方程式： ．
②假设该实验条件下，气体摩尔体积为a L?mol-1．则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为 ．
（3）写出实验F通入氧气后，发生反应的化学方程式： ．
（4）溶液充满集气瓶后，在E装置的水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为 ，用有关的离子方程式解释原因： ．
实验一：探究三种气体在水中的溶解性，用三支相同的试管收集满三种气体，倒置在盛满水的烧杯中，一段时间后，观察到的现象如图一中A、B、C所示．
（1）在相同条件下，三种气体在水中溶解度最大的是
实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中．分别缓慢通入适量O2或
Cl2，如图二中D、E、F所示．一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余．（2）实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液（假设瓶内液体不扩散）：
①写出装置D中总反应的化学方程式：
②假设该实验条件下，气体摩尔体积为a L?mol-1．则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为
（3）写出实验F通入氧气后，发生反应的化学方程式：
（4）溶液充满集气瓶后，在E装置的水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为
考点：性质实验方案的设计,氮的氧化物的性质及其对环境的影响,二氧化硫的化学性质
专题：实验设计题
分析：（1）二氧化硫、二氧化碳的溶解度不大，而二氧化氮水发生氧化还原反应，其溶解度最大；三种气体溶于水得到的溶液均为酸溶液；
（2）①D中二氧化氮、水、氧气反应生成硝酸；
②水会充满集气瓶，结合c=
计算；
（3）F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，再通入氧气，发生2SO2+O2+2H2O=H2SO4；
（4）E装置发生SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，再滴加氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀．
（2）①D中二氧化氮、水、氧气反应生成硝酸；
②水会充满集气瓶，结合c=
| n |
| V |
（3）F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，再通入氧气，发生2SO2+O2+2H2O=H2SO4；
（4）E装置发生SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，再滴加氯化钡溶液，生成硫酸钡沉淀．
解答：
解：（1）二氧化硫、二氧化碳的溶解度不大，而二氧化氮水发生氧化还原反应，反应为3NO2+H2O═2HNO3+NO，其溶解度最大；三种气体溶于水得到的溶液均为酸溶液，分别滴几滴紫色石蕊试液，可观察到的现象溶液都变红色，
故答案为：NO2；3NO2+H2O═2HNO3+NO；溶液都变红色；
（2）①D中二氧化氮、水、氧气反应生成硝酸，反应为4NO2+O2+2H2O═4HNO3，故答案为：4NO2+O2+2H2O═4HNO3；
②水会充满集气瓶，设集气瓶体积为VL，最后溶液的体积为VL，由4NO2+O2+2H2O═4HNO3知，n（NO2）=n（HNO3），则所得溶液溶质的物质的量浓度为c=
=
=0.045mol/L，故答案为：0.045mol/L；
（3）F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，再通入氧气，发生2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故答案为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；
（4）E装置发生SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，离子反应为SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+Cl-，再滴加氯化钡溶液，观察到生成硫酸钡白色沉淀，离子反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，故答案为：白色沉淀；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+Cl-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓．
故答案为：NO2；3NO2+H2O═2HNO3+NO；溶液都变红色；
（2）①D中二氧化氮、水、氧气反应生成硝酸，反应为4NO2+O2+2H2O═4HNO3，故答案为：4NO2+O2+2H2O═4HNO3；
②水会充满集气瓶，设集气瓶体积为VL，最后溶液的体积为VL，由4NO2+O2+2H2O═4HNO3知，n（NO2）=n（HNO3），则所得溶液溶质的物质的量浓度为c=
| n |
| V |
| ||
| VL |
（3）F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，再通入氧气，发生2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，故答案为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4；
（4）E装置发生SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl，离子反应为SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+Cl-，再滴加氯化钡溶液，观察到生成硫酸钡白色沉淀，离子反应为SO42-+Ba2+=BaSO4↓，故答案为：白色沉淀；SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+Cl-、SO42-+Ba2+=BaSO4↓．
点评：本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握物质的性质及实验设计中发生的反应为解答的关键，侧重分析能力与实验能力的综合考查，题目难度不大．
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