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9.直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境.某化学实验小组进行如下有关SO2性质的探究活动.
(1)写出利用如图1装置A中产生的气体证明+4价的硫元素具有氧化性的实验方案:将纯净的SO2通入氢硫酸溶液溶液中,出现淡黄色沉淀,证明+4价硫具有氧化性.
(2)选用以上装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱:
①甲同学认为按照A→C→F顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应不能证明强酸制备弱酸的原理.
②丙同学设计的合理实验方案为:A→C→B→E→D→F→尾气处理(填字母).其中装置C的作用昌除去HCl气体以免影响后面的实验测得.证明亚硫酸酸性强于次氯酸的实验现象是装置D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀.
(3)利用如图2的装置可测定装置A残液中SO2的含量.量取1.00mL残液于烧瓶中,加适量蒸馏水稀释,加热使SO2全部逸出并与锥形瓶中的H2O2溶液恰好完全反应,然后用浓度为0.1000mol•L-1NaOH标准溶液进行滴定,至终点时记录数据.重复滴定2次,平均消耗NaOH溶液的体积为20.00mL.
①该装置中球形装冷凝管的冷凝水进口为b(填“a”或“b”).
②残液中SO2的含量为64.00g•L-1

分析 (1)二氧化硫与氢硫酸反应生成硫,反应中二氧化硫表现氧化性;
(2)①按照A→C→F顺序连接装置,其中饱和的亚硫酸氢钠除去HCl,二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应;
②次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强碱性判断.A装置制备二氧化硫,由于盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,用饱和的亚硫酸氢钠除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽,再通入F中;
(3)①采取逆流原理通入冷凝水;
②根据关系式:SO2~H2SO4~2NaOH计算.

解答 解:(1)二氧化硫与氢硫酸反应生成硫,反应中二氧化硫表现氧化性,利用装置1中产生的气体证明+4价硫具有氧化性:将SO2通入氢硫酸溶液中,出现淡黄色沉淀,证明+4价硫具有氧化性,
故答案为:将纯净的SO2通入氢硫酸溶液溶液中,出现淡黄色沉淀,证明+4价硫具有氧化性;
(2)①按照A→C→F顺序连接装置,其中饱和的亚硫酸氢钠除去HCl,二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应,不能证明强酸制备弱酸的原理,不能证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,
故答案为:二氧化硫通入次氯酸钙溶液发生了氧化还原反应不能证明强酸制备弱酸的原理;
②次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还原性,不能利用二氧化硫与次氯酸钙直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强碱性判断.A装置制备二氧化硫,由于盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,用饱和的亚硫酸氢钠除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液氧化除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化碳中二氧化硫是否除尽,再通入F中,则装置连接顺序为A、C、B、E、D、F,其中装置C的作用是除去HCl气体,D中品红不褪色,F中出现白色沉淀,可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸,
故答案为:B、E;除去HCl气体以免影响后面的实验测得;装置D中品红不褪色,F中出现白色沉淀;
(3)①采取逆流原理通入冷凝水,即球形冷凝管进水口为b,
故答案为:b;
②设残液中SO2含量为xg.L-1,则:
SO2~~H2SO4~~2NaOH
64g             2mol
xg.L-1×0.001L  0.02L×0.1mol/L
所以64g:xg.L-1×0.001L=2mol:0.02L×0.1mol/L
解得x=64.00
故答案为:64.00.

点评 本题考查气体制备与性质实验、物质含量测定实验,涉及装置分析与评价、实验方案设计、仪器使用、化学计算等,关键是明确实验原理,较好的考查学生实验综合能力与知识迁移应用,难度中等.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:实验题

18.X、Y、Z、W、R、P、Q是短周期主族元素,部分信息如表所示:
XYZWRPQ
原子半径/nm0.1540.0740.0990.0750.143
主要化合价-4,+4-2-1,+7-3,+5+3
其他阳离子核外无电子无机非金属材料的主角焰色反应呈黄色
(1)R在自然界中有质量数为35和37的两种核素,它们之间的关系是互为同位素.
(2)Z的单质与水反应的化学方程式是2Na+2H2O=2NaOH+H2↑;R与Q两元素最高价氧化物水化物反应的离子方程式3H++Al(OH)3═Al3++3H2O.
(3)Y与R相比,非金属性较强的是Cl(用元素符号表示),下列事实能证明这一结论的是bc(填字母序号).
a.常温下Y的单质呈固态,R的单质呈气态
b.稳定性XR>YX4
c.Y与R形成的化合物中Y呈正价
(4)写出工业制取Y的单质的化学方程式SiO2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Si+2CO↑.
(5)反应3X2(g)+P2(g) 2PX3(g)过程中的能量变化如图所示,回答下列问题.

①该反应是放热反应(填“吸热”“放热”);
②反应体系中加入催化剂对反应热是否有影响?不影响,原因是催化剂不改变平衡的移动(从能量说明)

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

19.某合金由铜、镁两种金属组成,现取合金5.0g于烧杯中,将100g稀盐酸分两次加人到烧杯中,所得数据如下表.
次数 第1次 第2次
 加入稀盐酸的质量/g 5050 
 剩余固体的质量/g 2.61
请计算:
(1)合金中镁的质量为4g;
(2)所用稀盐酸的溶质质量分数.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.在H2与Cl2生成HCl的反应中,已知H-H键、Cl-Cl、和H-Cl键的键能分别为akJ/mol、bkJ/mol、ckJ/mol,则生成1molHCl放出的能量为(  )
A.(c-a-b)kJB.(a+b-c)kJC.(2c-a-b)kJD.$\frac{2c-a-b}{2}$kJ

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.常温下,NO、NO2是有毒性气体,既有还原性又有氧化性.NO2的沸点是21℃,-11.2℃时凝固成无色晶体,与NaOH溶液能反应.NO的沸点是-152℃,与NaOH溶液不反应,但与NO2混合时可以与NaOH溶液反应.
Ⅰ、某化学实验小组利用如图1装置证明铜和稀硝酸反应产生NO.(加热装置和夹持装置均已略去,气密性已检验,F是用于鼓入空气的打气球).实验操作为:
①将B装置下移,用反应产生的CO2赶走装置中的空气,赶净后,立即将B装置上提.
②将A装置中铜丝放入稀HNO3中,给A装置微微加热.
试回答下列问题:
(1)B仪器的名称是球形干燥管.从装置的设计看,确定E中空气已被赶净的实验现象是装置C中出现白色沉淀.
(2)检验反应产物是NO的实验操作是用F向E中鼓入空气,观察E中气体颜色变化.
(3)D溶液的作用是3H2O2+2NO=2HNO3+2H2O.(用化学方程式表示)
(4)由于E处设计不当,开始收集的气体出现浅的红棕色,你认为该装置如何改正把E中进气管和出气管改为短进长出,保证开始时CO2把空气全部赶出.
Ⅱ、铜与浓HNO3反应生成NO2,有同学认为可能混有NO,为检验反应产物,该同学利用图2所示的一些装置进行实验.

(1)仪器连接顺序为ACDEB.(用字母表示)
(2)证明反应后得到的是NO2和NO混合气体的实验现象是A中产生红棕色气体,气体在D中冷凝为液体,E中无色气体在通入O2后变成红棕色.
(3)已知饱和硝酸铜溶液显蓝色,上述制取NO2得到的溶液却是绿色,有同学分析可能是溶解了NO2,请设计实验验证该结论是否正确取少量饱和硝酸铜溶液于试管中,向该溶液中通入NO2气体,若溶液变绿色,结论正确,反之,不正确.
(或取实验后绿色溶液少量于试管中,加热,若溶液变蓝,则结论正确,反之,不正确).

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

14.已知丁基有4种结构,分子式为C5H10O2的羧酸有(  )
A.2B.3C.4D.5

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

1.一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图.下列有关该电池的说法正确的是(  )
A.反应CH4+H2O $\frac{\underline{催化剂}}{△}$3H2+CO,每消耗1 mol CH4转移12 mol电子
B.电极A上H2参与的电极反应为:H2+2OH--2e-═2H2O
C.电池工作时,CO32-向电极B移动
D.电极B上发生的电极反应为:O2+2CO2+4e-═2CO32-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

18.(1)下列五种物质中,①Ar ②CO2 ③HCl④NaOH ⑤K2S,只存在共价键的是②③,只存在离子键的是⑤,既存在离子键又存在共价键的是④,不存在化学键的是①.(填序号)
(2)有下列四组物质:①H2O和D2O    ②12C和13C    ③O2和O3    ④H2和T2
其中,互为同位素的是②,互为同素异形体的是③.(填序号)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.碳是形成化合物种类最多的元素,其单质及化合物是人类生产生活的主要能源物质.请回答下列问题:
(1)有机物M经过太阳光光照可转化成N,转化过程如图:△H=+88.6kJ/mol
则M与N相比,较稳定的是M.
(2)高温时,用CO还原MgSO4可制备高纯MgO.
①750℃时,测得气体中含等物质的量SO2和SO3,此时反应的化学方程式是2MgSO4+CO=2MgO+SO2+CO2+SO3
②由Mg可制成“镁-次氯酸盐”燃料电池,其装置示意图如图1,则Mg是该电池的负极,该电池反应的离子方程式为Mg+ClO-+H2O=Cl-+Mg(OH)2
③用惰性电极电解SO2水溶液:H2SO3$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$O2↑+S↓+H2O装置如图2所示,S单质将在a极得到(填“a”或“b”);该电极的电极反应式4e-+H2O+H2SO3=S↓+4OH-

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