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在学习了硝酸的强氧化性后,某学习小组进行了浓硝酸和硫单质反应的实验探究.他们根据氧化还原反应原理推测硫的氧化产物,提出三种假设:
Ⅰ.只有H2SO4 
Ⅱ.只有SO2 
Ⅲ.SO2和H2SO4都有.
为了探究是哪一种情况,他们设计了下列实验流程及步骤:
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①实验所得气体折算成标准状况为1.792L.
②混合气体用水吸收后,测得无含硫、含氮化合物逸出,并将吸收液配成100.00mL溶液.
③取②中所得溶液20.00mL,加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466g.
④再取20.00mL②中所得溶液,用NaOH溶液中和,恰好用去0.6mol/LNaOH溶液30.00mL.请回答下列问题:
(1)混合气体中NO2气体被水充分吸收的反应方程式为
 

(2)②中配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒外还有
 

(3)收集到的气体中含有
 
,假设
 
 (填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”)成立.
(4)配制的100.00mL溶液中H+的物质的量浓度是
 
,该实验中浓硝酸和硫反应的化学方程式为
 
分析:①收集到的总气体的物质的量为
1.792L
22.4L/mol
=0.08mol,
③取②中所得溶液20.00mL,加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466g,沉淀为硫酸钡,n(SO2)=n(BaSO4)=
0.466g
233g/mol
=0.002mol,则①中n(SO2)=0.002mol×5=0.01mol,
④再取20.00mL②中所得溶液,用NaOH溶液中和,恰好用去0.6mol/LNaOH溶液30.00mL,n(H+)=0.018mol,则②中n(H+)=0.018mol×5=0.09mol,以此来解答.
解答:解:①收集到的总气体的物质的量为
1.792L
22.4L/mol
=0.08mol,
③取②中所得溶液20.00mL,加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466g,沉淀为硫酸钡,n(SO2)=n(BaSO4)=
0.466g
233g/mol
=0.002mol,则①中n(SO2)=0.002mol×5=0.01mol,
④再取20.00mL②中所得溶液,用NaOH溶液中和,恰好用去0.6mol/LNaOH溶液30.00mL,n(H+)=0.018mol,则②中n(H+)=0.018mol×5=0.09mol,
(1)混合气体中NO2气体被水充分吸收的反应方程式为4NO2+O2+2H2O=4HNO3,故答案为:4NO2+O2+2H2O=4HNO3
(2)配制溶液,除烧杯、量筒外还有玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管,故答案为:玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;
(3)由上述分析可知,S反应得到0.01molSO2,失去电子数为0.04mol,而HNO3反应得到0.07molNO2得到电子数为0.07mol 失去电子数还太少,所以原产物中一定会生成H2SO4,并且可以得出S反应生成H2SO4转移的电子数为0.03mol,即得到H2SO4的物质的量0.005mol,即SO2和H2SO4都有,
故答案为:NO2和SO2;III;
(4)由上述分析可知,n(H+)=0.09mol,则c(H+)=
0.09mol
0.1L
=0.9mol/L,该实验中浓硝酸和硫反应的化学方程式为14HNO3(浓)+3S
  △  
.
 
2SO2↑+H2SO4+14NO2↑+6H2O,故答案为:0.9mol/L;14HNO3(浓)+3S
  △  
.
 
2SO2↑+H2SO4+14NO2↑+6H2O.
点评:本题考查含硫物质的氧化还原反应,明确产物的物质的量计算及电子守恒为解答的关键,侧重学生知识迁移能力的考查,题目难度中等,(3)为解答的难点.
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类比是化学学习中常用的方法之一,已知硝酸能把铁氧化成Fe(NO33,但当铁过量时,产物是Fe(NO32.某同学受此启发,提出一个相似的观点:氯气与铁粉反应,当Cl2足量时生成FeCl3,当铁粉过量时产物是FeCl2.为验证此观点是否正确,该同学将一根细的纯铁丝分别在足量和少量的Cl2中点燃,取其表面生成物并分别编号为A、B,然后通过实验确定其成分.探究过程如下:
(1)提出假设:A是FeCl3,B是FeCl2
(2)设计实验方案:分别取A、B的溶液均进行以下实验,但实验现象相同.请填写下表中的相应空格
实验方法 实验现象 结论
分别向A、B溶液中加KSCN溶液
溶液变红色
溶液变红色
固体物质中FeCl3
分别向KMnO4溶液中加入适量A、B溶液 KMnO4溶液颜色无明显变化
固体物质中不含
FeCl2
FeCl2
(3)根据上述实验结论,写出Cl2与铁粉加热时发生反应的化学方程式
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3
2Fe+3Cl2
  △  
.
 
FeCl3

(4)为进一步探究FeCl3溶液的性质,他又利用A溶液做了如下一些实验,其中明显错误的是
BD
BD
 (填写序号).
A.将A溶液滴入淀粉碘化钾溶液中,可得到蓝色液体,该液体能产生丁达尔现象
B.向A溶液中加入少量铁粉,铁粉溶解,溶液颜色加深
C.在A溶液中滴加NaOH浓溶液,出现红褐色沉淀
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2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
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Fe3+>Cu2+>H+>Fe2+

方案2:在废液中加入适量的盐酸调节溶液的pH=1,用铜和石墨作电极进行电解,当观察到阴极上有少量气泡产生时,即停止电解,这时要回收的Cu已全部析出.该方案中铜作
极,该电极上所发生的电极反应为 (若有多个电极反应,请全部写出)
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2
Fe3++e-=Fe2+,Cu2++2e-=Cu,2H++2e-=H2
.方案2在电极上直接回收铜,操作上比方案1简便,但方案2也有不足之处,主要表现为:
产生污染性的气体氯气;使用了电解装置成本较高
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I.只有H2SO4
II.只有SO2
III.SO2和H2SO4都有。
为了探究是哪一种情况,他们设计了下列实验流程及步骤:

①混合气体用水全部吸收后,测得无含硫、含氮化合物逸出,并将吸收液配成100.00mL溶液。
②取①中所得溶液20.00mL,加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466 g。
③再取20.00mL①中所得溶液,用NaOH溶液中和,恰好用去0.6 mol/LNaOH溶液30.00 mL。
请回答下列问题:
(1)混合气体中NO2气体被水充分吸收的反应方程式为__________      ____。
(2)①中配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒外还有______________;配制的100.00 mL溶液中H+的物质的量浓度是__________。
(3)收集到的气体中含有____        ___,假设_______(填“I、II或III”)成立;该实验中浓硝酸和硫反应的化学方程式为_____________________。

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科目:高中化学 来源:2012-2013学年新课标高三配套月考(四)化学试卷(A卷)(解析版) 题型:实验题

[2012·西安交大附中一模](10分)在学习了硝酸的强氧化性后,某学习小组进行了浓硝酸和硫单质反应的实验探究。他们根据氧化还原反应原理推测硫的氧化产物,提出三种假设:

I.只有H2SO4

II.只有SO2

III.SO2和H2SO4都有。

为了探究是哪一种情况,他们设计了下列实验流程及步骤:

①混合气体用水全部吸收后,测得无含硫、含氮化合物逸出,并将吸收液配成100.00mL溶液。

②取①中所得溶液20.00mL,加足量BaCl2溶液得白色沉淀0.466 g。

③再取20.00mL①中所得溶液,用NaOH溶液中和,恰好用去0.6 mol/LNaOH溶液30.00 mL。

请回答下列问题:

(1)混合气体中NO2气体被水充分吸收的反应方程式为__________       ____。

(2)①中配制溶液所用到的玻璃仪器除烧杯、量筒外还有______________;配制的100.00 mL溶液中H+的物质的量浓度是__________。

(3)收集到的气体中含有____         ___,假设_______(填“I、II或III”)成立;该实验中浓硝酸和硫反应的化学方程式为_____________________。

 

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