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4.某课题组设计实验探究SO2的性质.

实验现象:B中无沉淀生成,C中有白色沉淀;D中溶液颜色变浅,E中产生白色沉淀.
(1)仪器R的名称是分液漏斗.
(2)实验室在常温下用80%的硫酸与亚硫酸钠粉末反应制备SO2,写出A中反应的化学方程式:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O.
(3)部分实验步骤如下:连接装置、检查气密性、装药品,向装置中通入一段时间N2,然后启动A中反应.“通入一段时间的N2”的目的是排尽装置内空气,避免O2干扰实验.
(4)探究装置C中通入SO2的量与产物的关系.
①他们提出如下猜想:
猜想1:通入过量的SO2,则发生反应的离子方程式为Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O═BaSO4↓+2SO42-+2NO+4H+
猜想2:通入少量的SO2,则发生反应的离子方程式为3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO+4H+
②请你帮他们设计实验证明猜想1和猜想2哪个合理,完成下列实验:
提供试剂:溴水、铜粉、Ba(NO32溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液
实验步骤实验现象及结论
取少量C中反应后溶液于试管中,加入铜粉(或BaCl2溶液)若铜粉溶解,溶液变蓝色(或无沉淀),则猜想2正确;若铜粉不溶解(或产生白色沉淀),则猜想1正确
(5)下列可检验装置D反应后溶液中是否有Fe2+的最佳试剂是c(填字母).
a.KSCN溶液  b.NaOH溶液  c.K3[Fe(CN)6]溶液 d.KSCN溶液和双氧水
(6)常温下,实验完毕后,分离、提纯装置E中白色固体M,取适置M于试管中,滴少量盐酸(M剩余),所得溶液的pH<7(填“>”“<”或“=”).

分析 装置中实验现象:B中无沉淀生成生成气体中午三氧化硫,C中有白色沉淀证明生成的二氧化硫通入硝酸钡溶液中发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化为硫酸,生成硫酸钡白色沉淀;D中溶液颜色变浅是二氧化硫和氯化铁反应生成氯化亚铁和硫酸,E中产生白色沉淀是二氧化硫和氢氧化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀,装置A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体,装置B是检验是否生成三氧化硫,装置C、D是验证二氧化硫的还原性,装置E是氢氧化钡吸收二氧化硫气体,
(1)仪器R是添加溶液的分液漏斗;
(2)A中反应亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体;
(3)连接装置、检查气密性、装药品,向装置中通入一段时间N2,排净装置中的空气,避免空气中氧气影响测定实验现象;
(4)硝酸钡溶液中通入过量二氧化硫,硝酸根离子全部被还原,溶液中含硫酸根离子,通入少量二氧化硫,二氧化硫全部被氧化生成的硫酸根离子全部沉淀,溶液中有剩余稀硝酸;
(5)检验Fe2+的最佳试剂是K3[Fe(CN)6]溶液;
(6)常温下,实验完毕后,分离、提纯装置E中白色固体M,取适置M于试管中,滴少量盐酸,M剩余,说明溶液为亚硫酸氢钠,溶液显酸性;

解答 解:分析装置中实验现象可知:B中无沉淀生成生成气体中午三氧化硫,C中有白色沉淀证明生成的二氧化硫通入硝酸钡溶液中发生氧化还原反应,二氧化硫被氧化为硫酸,生成硫酸钡白色沉淀;D中溶液颜色变浅是二氧化硫和氯化铁反应生成氯化亚铁和硫酸,E中产生白色沉淀是二氧化硫和氢氧化钡反应生成亚硫酸钡白色沉淀,装置A中亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫气体,装置B是检验是否生成三氧化硫,装置C、D是验证二氧化硫的还原性,装置E是氢氧化钡吸收二氧化硫气体,
(1)仪器R是添加溶液的分液漏斗,故答案为:分液漏斗;
(2)实验室在常温下用80%的硫酸与亚硫酸钠粉末反应制备SO2,A中反应的化学方程式为:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O,
故答案为:Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O;
(3)部分实验步骤如下:连接装置、检查气密性、装药品,向装置中通入一段时间N2,然后启动A中反应.“通入一段时间的N2”的目的是:排尽装置内空气,避免O2干扰实验,
故答案为:排尽装置内空气,避免O2干扰实验;
(4)①猜想1:通入过量的SO2,则发生反应的离子方程式为Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O═BaSO4↓+2SO42-+2NO+4H+
猜想2:通入少量的SO2,二氧化硫钡氧化生成的硫酸根离子全部沉淀,溶液中存在稀硝酸,则发生反应的离子方程式为:3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO+4H+
故答案为:3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=BaSO4↓+2NO+4H+
②设计实验证明猜想1和猜想2哪个合理,取少量C中反应后溶液于试管中加入铜粉(或BaCl2溶液);若铜粉溶解,溶液变蓝色(或无沉淀),则猜想2正确;若铜粉不溶解(或产生白色沉淀),则猜想1正确;
故答案为:加入铜粉(或BaCl2溶液);若铜粉溶解,溶液变蓝色(或无沉淀),则猜想2正确;若铜粉不溶解(或产生白色沉淀),则猜想1正确;
(5)检验装置D反应后溶液中是否有Fe2+的最佳试剂是c.K3[Fe(CN)6]溶液,遇到亚铁离子生成蓝色沉淀,
故答案为:c;
(6)常温下,实验完毕后,分离、提纯装置E中白色固体M,取适置M于试管中,滴少量盐酸(M剩余),说明滴入盐酸和亚硫酸钠反应生成亚硫酸氢钠,亚硫酸氢钠溶液中电离大于亚硫酸氢根离子的水解,溶液显酸性,所得溶液的pH<7,
故答案为:<;

点评 本题考查了物质制备、物质性质实验验证、实验过程和反应现象分析、主要是物质性质的熟练掌握,注意隐含条件的分析判断,题目难度中等.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

14.为了探究外界条件对反应速率的影响,某化学小组利用KI溶液在酸性条件下能被空气中的O2氧化来实现该目的.该反应的离子方程式为O2+4I-+4H+=212+2H2O
(1)该小组同学设计如下实验,完成下表中①和②的内容.(限选试剂:0.l mol/L硫酸、0.2mol/L硫酸、I mol/L KOH溶液、淀粉溶液).
组别温度KI溶液H2SO4溶液淀粉溶液实验目的
C(KI)VC(H2SO4V
125℃1mol/L5mL0.1mol/L5mL3滴l组和2组探究②温度对该反应速率的影响;2组和3组探究反应物浓度对该反应速率的影响
235℃1mol/L5mL0.1mol/L5mL3滴
335℃1mol/L5mL①0.2mol/L硫酸 5mL3滴
(2)在上述实验中,三种溶液混合的顺序最合理的是C(选填下列选项);应记录的内容是溶液从无色变为蓝色所需的时间.
A.先将硫酸溶液与淀粉溶液混合,然后再加入KI溶液
B.先将KI溶液与硫酸溶液混合,然后再加入淀粉溶液
C.先将KI溶液与淀粉溶液混合,然后再加入硫酸溶液
(3)实验中,发现露置在空气中的KI溶液逐渐变黄色.通过查阅资料知:KI溶液在空气中会生成I2和KOH.小组同学对该描述有疑问:I2为何能与KOH共存?为此提出下列假设进行探究:
假设一:常温下,I2和KOH不反应;假设二:溶液碱性弱,I2和KOH不反应; 假设三:…
请设计实验验证假设二,完成表中的内容
    实验方案    预期实验现象与结论
取少量碘水于试管中,滴入几滴淀粉溶液,然后逐滴加入1mol/L KOH溶液,观察现象.若蓝色不褪色,则假设二正确.
(限选试剂:1mol/L盐酸、1mol/L KOH溶液、碘水、淀粉溶液)

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

15.醋酸的下列性质中,可以证明它是弱电解质的是(  )
A.1mol/L的醋酸溶液中c(H+)=0.01 mol/L
B.醋酸能与水以任何比例互溶
C.10mL1mol/L醋酸恰好与10mL1mol/LNaOH溶液完全反应
D.醋酸溶液的导电性比盐酸的弱

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.某化学兴趣小组的同学们对SO2的有关反应进行实验探究:
【实验I】如图1,探究SO2催化氧化的反应:

(1)装置 A模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是2SO2+O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$2SO3
(2)为检验反应后的气体成分,将上图装置依次连接的合理顺序为A、(按气流方向,用字母表示)DFBCE.
(3)能证明气体中有SO2的实验现象是B中品红溶液褪色,有SO3的实验现象是F中有白色沉淀.
【实验II】如图2,探究SO2与Fe(NO33,溶液的反应:
(4)X中滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹,通入一段时间N2,再关闭弹簧夹,目的是排尽装置内的空气,排除O2的干扰.
(5)装置Y中产生了白色沉淀,其成分是BaSO4;该研究小组对产生白色沉淀的原因进行了假设:
假设1:在酸性条件下SO2与NO3-反应;
假设2:SO2与Fe3+反应;
假设3:SO2与Fe3+、NO3-都反应.
(6)某同学设计实验验证假设1,请帮他完成表中内容.
实验步骤现象和结论
①测定Y中混合溶液的pH;
②配制与步骤①有相同pH的稀硝酸与BaCl2的混合液,并通入适量N2
③将SO2通入步骤②中溶液.
若出现白色沉淀则假设1成立,若不出现白色沉淀则假设1不成立.
经验证假设1成立,则验证过程中发生反应的离子方程式是4SO2+NO3-+5H2O+4Ba2+═4BaSO4↓+NH4++6H+(提示:此条件下未见气体产生).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

19.甲醇是重要的化学工业基础原料和清洁液体燃料,工业上常利用CO来制备甲醇.
(1)已知:
①CH3OH(l)+O2(g)═CO(g)+2H2O(l)△H1=a kJ•mol-1
②H2(g)+CO2(g)?H2O(l)+CO(g)△H2=b kJ•mol-1
③CO燃烧热△H3=c kJ/mol
求CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=(2b-a+2c)KJ/mol
(2)在不同的密闭容器中按如下投料方式进行反应:
容器编号容器体积/L温度/KCO物质的量/molH2物质的量/molCH3OH物质的量/mol平衡时CO浓度/mol•L-1平衡常数K
11.05000.20.200.12K1
21.08000.100.10.16K2
32.08000.20.20XK3
反应进行2min后,容器2中反应达到平衡状态.
①计算800℃时,从反应开始至达到化学平衡,以H2的浓度变化表示的化学反应速率是0.06mol/(L•min),此温度下的平衡常数K=17.36(列出表达式并计算结果,结果保留两位小数)
②下列说法正确的是D
A.X大于0.16
B.当v(CO)=2v(H2时,反应达到平衡状态
C.平衡后,向容器1中通入0.2mol的CO和0.2mol的H2,再次达到平衡时CO转化率增大
D.K1>K2=K3
(3)甲醇燃料电池由于其结构简单、能量转化率高、对环境无污染,而越来越受到关注,如图是一种甲醇燃料电池的工作原理
①写出该燃料电池负极电极反应方程式:CH3OH-6e-+3CO32-=4CO2↑+2H2O
②当电路中有0.6mol电子通过时,需要在正极通入的标况下氧气的体积为3.36L,将生成的气体全部通入2L 0.3mol/L的氢氧化钠溶液中,此时溶液中各离子浓度由大到小顺序为c(Na+)>c(OH-)>c(CO32-)>c(HCO3-)>c(H+).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

9.实验是学习与研究化学的重要方法.
Ⅰ.为探究浓硫酸与铜反应,甲组同学按如图装置(固定装置已略去)进行实验:
(1)F装置中发生反应的离子方程式是SO2+2OH-=SO32-+H2O;
(2)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是D装置中黑色固体颜色无变化,E中品红溶液褪色.
(3)实验结束后,A装置试管液体并不显蓝色,要证明所得产物中是否含有铜离子的操作方法是将A装置中试管内冷却的混合物沿杯壁(或玻璃棒)缓缓倒入盛有水的烧杯中,并不断搅拌,看溶液是否变蓝,溶液变蓝证明产物含铜离子.
Ⅱ.查阅资料:Cu2O溶于稀硫酸生成Cu和CuSO4,CuO在高温下可分解成Cu2O与O2.乙组同学选用甲组实验中部分装置(装置中试剂可更换)和装有碱石灰的干燥管G,完成制取氨气并还原氧化铜实验.
(4)乙组同学所选装置的连接顺序为A→G→D→F(填装置字母).
(5)乙组同学实验得到红色固体X.对于红色固体X组成,讨论后有如下假设:
①红色固体X是单质Cu;
②红色固体X是Cu2O;
③红色固体X是Cu2O与单质Cu组成的混合物.
乙组同学取少量研碎后红色固体X投入于稀硫酸中充分振荡,现象为:固体部分溶解,溶液变成蓝色.实验证明上述假设①不成立.
(6)乙组同学欲高温燃烧法测定Cu2O的质量分数.称得坩埚的质量为50.0g,取红色固体置于坩埚中称得总质量为70.0g,在空气中高温灼烧至质量恒定后冷却称得最后坩埚与固体总质量为71.6g.
①红色固体中Cu2O的质量分数为36.0%.
②用一个化学方程式表示氨气还原氧化铜:10NH3+18CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$5N2+3Cu2O+12Cu+15H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

16.化学与生活密切相关,下列说法不正确的是(  )
A.天然气、酒精分别属于化石能源、可再生能源
B.金属在潮湿空气中生锈,主要是发生析氢腐蚀
C.NaClO具有强氧化性,可作织物漂白剂
D.高纯硅广泛应用于太阳能电池和半导体材料的制造

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

13.世界著名的科技史专家李约瑟博士考证说:“中国至少在距今3000年以前,就已经使用玻璃了.”下列有关玻璃的说法错误的是(  )
A.制造普通玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英
B.盛放烧碱溶液的试剂瓶不能用玻璃塞
C.玻璃在加热熔化时有固定的熔点
D.普通玻璃的主要成分是硅酸钠、硅酸钙和二氧化硅

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

9.某学生用已知物质的量浓度的盐酸来测定未知物质的量浓度的NaOH溶液时,选择酚酞作指示剂.下列操作中可能使所测NaOH溶液的浓度数值偏低的是(  )
A.酸式滴定管未用盐酸润洗就直接注入标准盐酸
B.滴定前盛放NaOH溶液的锥形瓶用蒸馏水洗净后没有干燥
C.酸式滴定管在滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.读取盐酸体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数

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