题目内容

12．某实验小组欲探究SO2和Cl2能否发生反应，设计如下图所示的实验装置进行实验．
（1）图中仪器a的名称：分液漏斗．
（2）装置A中的反应为2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反应中的氧化剂是KMnO4，生成71g Cl2转移的电子是2mol．
（3）装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是尾气处理，防止污染空气．
（4）打开A、C的装置a的活塞，一段时间后关闭活塞．待反应完全后，小组同学又继续如下实验．
①甲同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成．甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应，理由是该反应中生成了Cl-（填离子符号）．
②乙同学认为甲同学的结论不合理，认为A中生成的Cl2中混有杂质，应该在装置A、B间增加一个洗气瓶，然后再按甲同学的方法即可得到正确结论．
乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，洗气瓶中盛有试剂的名称是饱和食盐水．
③丙同学则认为甲、乙两位同学的结论均不合理．丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X，有白色沉淀生成，则可得出结论，即SO2与Cl2同时通入水中，可以发生反应．溶液X是a（填选项序号）．
a．BaCl2溶液    b．Ba （OH）2溶液    c．Ba （NO3）2溶液  d．品红溶液
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4．
（5）硫代硫酸钠（Na2S2O3）可替代NaOH溶液吸收氯气，已知25.0mL 0.1mol•L-1的Na2S2O3溶液恰好把标准状况下224mL Cl2完全转化为Cl-时，S2O32-转化成d（填选项）．
a．S2-    b．S    c．SO32-    d．SO42-．

分析 装置图分析可知装置A是制备氯气的发生装置，装置C是制备二氧化硫的发生装置，氯气和二氧化硫通入装置B中的水，是否发生反应，设计实验教学分析验证，实质是二氧化硫和氯气在水中反应生成硫酸和氯化氢，注意氯气中的杂质气体分析和除杂．
（1）依据仪器的构造和用途解答；
（2）元素化合价升高的失电子做还原剂，元素化合价降低的做氧化剂，化学方程式中电子守恒计算生成71g Cl2转移的电子物质的量；
（3）氯气有毒污染空气，不能排放需要用氢氧化钠吸收剩余氯气；
（4）①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了氯化氢，氯离子遇到银离子生成白色沉淀；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，需要在AB间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去；
③二氧化硫被氯气氧化为硫酸，结合磷酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应；
（5）在氧化还原反应中，化合价降低总数=化合价升高总数=转移电子数，根据转移电子相等确定生成物．

解答 解：（1）图中仪器a为分液漏斗，用来盛放浓盐酸，控制滴加液体的速率，
故答案为：分液漏斗；
（2）元素化合价升高的失电子做还原剂，元素化合价降低的做氧化剂，装置A中的反应为2KMnO4+16HCl（浓）═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，反应中的氧化剂是KMnO4，生成氯气5mol×71g/mol=355g，电子转移10mol，则生成71g Cl2转移的电子是2mol，
故答案为：KMnO4，2；
（3）氯气有毒污染空气，不能排放需要用氢氧化钠吸收剩余氯气，装置B中蘸有NaOH溶液的棉花的作用是吸收氯气尾气处理，防止污染空气，
故答案为：尾气处理，防止污染空气；
（4）①二氧化硫和氯气发生氧化还原反应生成了氯化氢，氯离子遇到银离子生成白色沉淀，向其中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀生成．甲同学由此认为SO2和Cl2发生了反应的依据是氯气被还原为氯离子，
故答案为：Cl-；
②制备氯气中含有氯化氢和水蒸气，氯化氢进入B中溶于水也会生成氯离子，乙同学认为Cl2中混有的杂质是HCl，需要在AB间增加一个洗气瓶，用饱和食盐水除去，
故答案为：HCl；饱和食盐水；
③二氧化硫被氯气氧化为硫酸，结合磷酸根离子检验证明二氧化硫和氯气发生了反应，丙同学取适量B中溶液于试管中，向其中滴加少量溶液X含钡离子，且不能和二氧化硫发生反应，选项中
a、氯化钡溶液可以检验硫酸根离子存在，证明二氧化硫和氯气发生了反应，故a正确；
b、氢氧化钡和二氧化硫反应生成亚硫酸钡沉淀，不能说明二氧化硫和氯气发生反应，故b错误；
c、硝酸钡溶液中存在硝酸根离子，二氧化硫在溶液中被氧化为硫酸，也会生成硫酸钡沉淀，不能说明二氧化硫和氯气反应，故c错误；
d、氯气和二氧化硫按照1：1通入品红溶液反应，品红溶液不褪色，不能说明二氧化硫和氯气发生反应，故d错误；
SO2与Cl2同时通入水中反应的化学方程式是：SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4
故答案为：a；SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4；
（5）n（Na2S2O3）=0.1mol/L×0.025L=0.0025mol，氯气的物质的量=$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=0.01mol，二者完全反应时转移电子相等，设硫代硫酸根离子被氧化后硫元素的化合价为x，
0.01mol×2×（1-0）=0.0025mol×2×（x-2），4=x-2，x=+6，所以硫代硫酸根离子转化为硫酸根离子，故选d，
故答案为：d．

点评 本题考查了化学实验探究，物质性质、反应过程分析、离子检验和实验设计是解题关键，题目难度中等．

练习册系列答案
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2．下列说法正确的是（　　）
A．氨水导电能力比BaSO4的水溶液强，所以氨水是强电解质，BaSO4是弱电解质
B．已知H2C2O4是弱酸，其电离方程式为：H2C2O4?2H++C2O42-
C．若反应C（s）+CO2（g）?2CO（g）在常温下不能自发，则该反应的△H＞0
D．工业合成氨温度控制在500℃，目的是为了提高产率
3．下列反应属于取代反应的是（　　）
A．甲烷与氯气反应生成一氯甲烷B．苯与氢气反应生成环己烷
C．乙烯与溴反应生成1，2-二溴乙烷D．乙醇与氧气反应生成乙醛
20．含汞废水主要来源于氯碱工业和塑料工业，未经处理不得排放．某含汞酸性废水（主要含Hg2+、H+、Na+、Cl-等）的处理工艺流程如图所示．

请回答：
（1）含汞废水未经处理直接排放的危害是（填字母）ab．
a．造成水体污染 b．引起人体中毒
（2）调节废水pH时加入的溶液A可能是（填字母）b．a．盐酸b．NaOH溶液
（3）Na2S与Hg2+发生反应的离子方程式是S2-+Hg2+=HgS↓．
（4）该废水经处理后，测得有关数据如下（其他离子忽略不计）：
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浓度（mol/L）3.0×10-42.0×10-42.5×10-4
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7．完成下列各题．
（1）Al2O3与H2SO4反应的化学方程式Al2O3+3H2SO4═Al2（SO4）3+3H2O．
（2）炒菜时，经常加入少量的料酒（含乙醇）和醋，可使菜变得香醇可口，请用化学方程式表示该反应的原理：CH3COOH+C2H5OH?CH3COOC2H5+H2O．
17．某溶液中可能含有H+、NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32-、SO42-、NO3-中的几种．往溶液滴加NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间的关系如图所示．则下列说法不正确的是（　　）
A．溶液中的阳离子只有H+、NH4+、Mg2+、Al3+
B．溶液中n（NH4+）=0.2mol
C．溶液中一定不含CO32-，可能含有SO42-和NO3-
D．n（H+）：n（Al3+）：n（Mg2+）=1：1：1
4．为处理含有Fe3+，Ba2+，Cu2+三种离子的废液，某学习小组设计了如下方案．

（1）在操作①②③④⑤中存在复分解反应的有①、⑤（填序号，下同），存在氧化还原反应的有②、③、④
（2）操作①中所得沉淀为BaSO4（用化学式填写），其用途之一是钡餐，操作⑤中所得沉淀的颜色为红褐色
（3）操作④所得溶液中存在的金属阳离子有Na+，Fe3+，检验它们的方法分别是焰色反应、滴加KSCN溶液．
1．贝诺酯临床主要用于治疗类风湿性关节炎、感冒发烧等．合成路线如下：

（1）贝诺酯的分子式C17H15NO5．
（2）A→B的反应类型是还原反应；G+H→I的反应类型是取代反应．
（3）写出化合物C、G的结构简式：CCH3COOCOCH3，G．
（4）写出满足下列条件的F同分异构体的结构简式（任写3种）（其中的三种）．
a．不能与FeCl3溶液发生显色反应；
b．能发生银镜反应和水解反应；
c．能与金属钠反应放出H2；
d．苯环上的一氯取代产物只有两种结构
（5）根据题给信息，设计从A和乙酸出发合成  的合理线路（其他试剂任选，用流程图表示：写出反应物、产物及主要反应条件）．示例：CH4$→_{光照}^{2Cl}$CH3Cl$→_{△}^{NaOH溶液}$CH3OH．
2．利用下列实验装置能完成相应实验的是（　　）
A．
装置可干燥、收集并吸收多余的NH3
B．
装置除去CO2中含有的少量HCl
C．
装置可以制备大量的乙炔气体
D．
装置不添加任何仪器即可检查气密性

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