Question

【题目】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，观察到的试管中液面高度如图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 ， 写出A烧杯中发生反应的化学方程式： ．
（2）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．
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，则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为
（3）实验前在F装置的水槽里滴加几滴紫色石蕊试液，观察到的现象是 ， 通入氧气后，可能观察到的实验现象是溶液颜色加深，写出反应的化学方程式：
（4）写出E装置的溶液充满集气瓶时，有关反应的离子方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）NO2；3NO2+H2O═2HNO3+NO
（2）4NO2+O2+2H2O═4HNO3； mol/L
（3）紫色石蕊试液变红；2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
（4）SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+Cl﹣
【解析】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；
（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= = = mol/L，故答案为： mol/L；
（3.）F装置中二氧化硫与水反应生成亚硫酸，溶液显酸性，滴加几滴紫色石蕊试液，观察到的现象是紫色溶液变红，再通入氧气，发生2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 ， 酸性增强，红色由浅变深．故答案为：紫色石蕊试液变红；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﹣ ， 故答案为：SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42﹣+Cl﹣ ．
（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，溶液显酸性，再通入氧气，发生2SO2+O2+2H2O=H2SO4 ， 酸性增强；（4）E装置发生SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl．