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SiO2、SO­2和CO2都是酸性氧化物,它们的化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定相似性。某兴趣小组用如图所示装置进行Mg与SO2反应的实验。

(1)选择制取SO2的合适试剂           (填编号)。
①浓HCl     ②浓H2SO4     ③Na2SO3固体     ④CaSO3固体
(2)上述装置还可优化,优化的方法是                                               ,装置C中NaOH溶液的作用是                                   
(3)甲同学推测Mg与SO2的反应与CO2相似,则该反应方程式为                       
               ;乙同学的推测是:2Mg+3SO22MgSO3+S;丙同学的推测是:3Mg+SO22MgO+MgS,要验证甲、乙、丙三位同学的推测是否正确,丁同学作如下实验探究:
已知:MgSO3和MgS都是微溶于水,能与盐酸发生复分解反应放出气体;H2S气体通入CuSO4溶液中出现黑色沉淀。
限选试剂:2mol/L HCl、2mol/L HNO­3、蒸馏水、2mol/LNaOH、品红溶液、澄清石灰水、2mol/LCuSO4;仪器和用品自选。
序号
实验步骤
预期现象和结论

取少量反应后所得固体于试管中
 

向试管中的固体慢慢滴加          
试管口塞上带导管的单孔塞,并将导管通入盛有        的试管中。
若试管中的             
则丙同学推测正确。
若试管中的固体未完全溶解,且            ,则乙同学推测正确。
根据上述实验探究,能证明甲同学推测正确的操作和预期现象是                                                                     
(4)上述实验需要100mL,2mol/L的HCl,配制时选用      (选填10 mL、25 mL、50 mL或100 mL)量筒量取36.5%,密度1.19g/mL的浓盐酸的体积为    mL。(保留三位有效数字)
(16分)
(1)②③(2分)(有错不给分)
(2)在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置(2分);(或在B管药品下垫钢片也给2分)
(若有BC之间加用浓硫酸干燥的装置不算给分或扣分点,没有说明AB之间得0分)
吸收多余的SO2,防止污染环境(1分)
(只写其中一个就给1分,有错不给分)
(3)2Mg+SO22MgO+S(2分)
(没写条件扣1分,条件可以写点燃,没有配平扣1分)
方案I

2mol/L 盐酸至过量(1分);
(盐酸没写浓度、没有写过量或足量不给分)
品红(1分)(或品红溶液)
固体完全溶解;(1分)
(没有写完全不给分)
(另加品红不褪色不算得分点)
品红溶液褪色(1分);(若只写品红也给分)
    
方案II

2mol/L 盐酸至过量(1分);
1~2ml(体积不算给分点)2mol/LCuSO4(1分)
出现黑色沉淀;(1分)(没有写黑色不给分)
有刺激性气味的气体产生(1分);
 
向反应后所得固体加过量2mol/L盐酸(写2mol/L硝酸不扣分)(给1分),固体未完全溶解且品红溶液不褪色(两个现象都对才给1分)(或反应后固体未完全溶解于盐酸且无气体产生(两个现象都对才给1分))(2分)
或者向反应后所得固体加过量2mol/LHCl(1分),固体未完全溶解且盛有2mol/LCuSO4的试管没有出现明显变化。(1分)前后答案不牵制,各得各的分
(4)25mL(1分)(有错不给分);16.8(16.7~17.0 都给2分,若只写17扣1分) (2分)

试题分析:(1)亚硫酸的酸性比硫酸弱,根据强制弱的复分解反应原理,Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O,因此应选择浓硫酸和亚硫酸钠制取二氧化硫气体,不能选择亚硫酸钙,因为亚硫酸钙、硫酸钙都微溶于水;也不能选择浓盐酸,因为盐酸具有挥发性,产生的HCl、水蒸气对镁与二氧化硫的反应产物产生干扰;(2)上述装置缺少干燥装置,应在在A和B之间增加用浓硫酸干燥的装置;二氧化硫具有酸性氧化物的通性,容易与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水,从而吸收多余的二氧化硫、防止污染环境;(3)由于CO2(g)+4Na(g)2Na2O(s)+C(s,金刚石),则CO2+2Mg2MgO+C,由此类比或仿写,则2Mg+SO22MgO+S;装置B中固体产物可能是MgO和S或MgSO3和S或MgO和MgS,根据物质性质及已知信息可知,单质硫是难溶于水的黄色固体,也不溶于盐酸或稀硝酸;氧化镁难溶于水,可溶于盐酸或硝酸;亚硫酸镁微溶于水,易溶于盐酸或硝酸,但前者反应产生二氧化硫气体,二氧化硫气体可用品红溶液检验,后者没有二氧化硫产生,而是产生一氧化氮;硫化镁微溶于水,易溶于盐酸或硝酸,前者反应生成硫化氢气体,硫化氢通入硫酸铜溶液产生黑色沉淀,后者不产生硫化氢,而是产生单质硫和一氧化氮气体;根据上述性质可以确定检验试剂,以及预期现象和结论,从而设计合理的实验方案;(4)先根据c?V=n求稀盐酸中溶质的物质的量,再根据n?M=m求稀溶液中溶质的质量,由于稀释前后溶质质量保持不变,然后根据溶质质量除质量分数可求浓盐酸的质量,最后根据浓溶液质量除以密度求浓盐酸的体积,即浓盐酸体积计算表达式==16.8mL;根据量筒的使用方法,25mL规格量筒最接近16.8mL,因此应选择25mL规格。
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源:不详 题型:实验题

某课外活动小组根据Mg与CO2的反应原理,探究Mg与NO2的反应及固体产物。该小组通过实验确认Mg能在NO2中燃烧,并对固体产物提出三种假设:
I.同体产物为MgO。
II.假设为______________。
III.假设为:______________。
请回答下列问题:
资料信息:2NO2 + 2NaOH = NaNO3 + NaNO2 + H2O
(1)如图连接好仪器,装药品前如何检验装置的气密性_______。

(2)装置B中盛装的干燥剂可以是(填序号)_______。
①浓硫酸   ②无水CaCl2   ③碱石灰   ④五氧化二磷
(3)开始打开活塞k,让A中反应进行一段时间,待C中充满红综色气体后,关闭活塞k,再点燃C处酒精灯,同时D中碱液盛的很满,这样做的目的都是______________。
(4)E中收集到的气体对氢气的相对密度是14,该气体是_______。
(5)实验得到固体残留物的质量是实验前Mg粉质量的1.5倍,则假设_______成立。C中发生的化学反应方程式为______________
(6)本实验中存在明显缺陷,改进措施是___________

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

现有AlCl3和MgSO4混合溶液,向其中不断加入NaOH溶液,得到沉淀的量与加入NaOH溶液的体积如图所示,原溶液中Cl与SO42-的物质的量之比为(   )
A.1 :3B.2 :3C.6 :1D.3 :1

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

利用下图装置做铝热反应实验。下列说法不正确的是
A.该反应的化学方程式是
B.该反应会产生高温、发出强光
C.根据铝热反应的原理,可以冶炼某些金属
D.若反应中转移3 mol电子,则消耗氧化剂的物质的量是1 mol

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科目:高中化学 来源:不详 题型:填空题

氢氧化钠溶液处理铝土矿并过滤,得到含铝酸钠的溶液。向该溶液中通入二氧化碳,有下列反应: 2NaAl(OH)4+CO2→2Al(OH)3↓ +Na2CO3+H2O
(1)上述五中物质中沸点最低物质的结构式为______________,由上述物质中的两种元素按原子个数比1:1形成的离子化合物的电子式为__________________(写一例)
(2)Al元素的单质有许多不同于其他金属的特性,请列举2例(也可以用化学方程式表示)
______________________、__________________________________.
(3)氢有3种稳定同位素,H氕、 D氘、 T氚,分别为丰度a、b、c,则计算氢元素的近似相对原子质量的表达式为______________________________________________.
甲认为H可以排在周期表ⅠA族,也可以排在ⅦA族;而乙同学认为H也可以与碳一样,排在ⅣA族,乙同学的理由是__________________________________________________。
(4)己知通入二氧化碳336 L(标准状况下),理论上生成Al(OH)3 ________________mol,
实际上生成24 mol Al(OH)3和15 mol Na2CO3,Al(OH)3比理论上要少的原因是:________________________________________________________.

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科目:高中化学 来源:不详 题型:问答题

元素铝是在生产、生活中应用广泛的金属元素。
(1)从矿石提取氧化铝:矿石与NaOH溶液高温反应,然后降温析出晶体,再经净化和高温煅烧得到氧化铝。降温析出晶体时的反应方程式为:                    

(2)氧化铝是工业电解冶炼铝的重要原料,生产中加入冰晶石(Na3AlF6),其作用是           
工业冶炼铝的装置示意图如右:
①阴极的反应式                        
②在电解池工作过程中,需要不断补充阳极材料,原因是                      
(3)有资料介绍:溶液中铝元素以氢氧化物[用Al(OH)3表示]形式存在的pH范围是3.8~10。现有A、B两种均含铝元素形成的某种离子溶液,其pH分别为1、13,两溶液等体积混合时反应的离子方程式为                                   
(4)一种新型高效净水剂PAFC——聚合氯化铁铝[A1Fe(OH)nCl6-n]m,广泛用于日常生活用水和工业污水的处理。有关PAFC的说法正确的是          。(填选项)
A.PAFC中铁元素显+2价
B.PAFC用于净水时,比用相同量的氯化铝和氯化铁对水的pH改变小
C.PAFC可看作一定比例的氯化铁与氯化铝水解的中间产物
D.PAFC在强酸性和强碱性溶液中都能稳定存在

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

化学在生产和日常生活中有着重要的应用。下列说法不正确的是(   )
A.明矾水解生成的Al(OH)3胶体能吸附水中悬浮物,可用于水的净化
B.高温电解Al2O3可制得金属铝
C.MgO的熔点很高,可用于制作耐高温材料
D.根据冷的浓硫酸可以用铝质容器储存的事实,说明常温下铝不会与浓硫酸发生反应

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

取质量相等的两份铝屑,一份与100mL  1 mol·L-1 HCl反应,另一份与100mL  1 mol·L-1 NaOH溶液充分反应,产生的H2体积比为1:2(相同条件),则每份铝屑的质量为(  )                    
A.0.9gB.2.7gC.1.8 gD.无法计算

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科目:高中化学 来源:不详 题型:单选题

向20mL2mol/LNaAlO2溶液中,加入50mLHCl溶液,充分反应后,得0.78g沉淀,则HCl溶液的物质的量浓度为   (   )
A.0.2mol/LB.2.6mol/LC.4mol/LD.5mol/L

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