Question

【题目】I、某研究小组探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应。已知:1.0 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1,铁架台等夹持仪器已略去,请回答:

(1)装置A中发生的化学方程式为________________。

(2)滴加浓硫酸之前要先打开弹簧夹通入一定量的N2,其目的是___________。

(3)实验中,装置B中产生了白色沉淀,该沉淀的成分是____，说明SO2具有______性。

(4)分析B中产生白色沉淀的原因:

观点1:SO2与Fe3+反应；

观点2:在酸性条件下SO2与NO3-反应；

基于观点1,装置B中反应的离子方程式是______________，为证明该观点,应进一步检验生成的新物质,其实验操作及现象为(假定在反应中SO2的量不足)________。

基于观点2,只需将装置B中Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液,在相同的条件下进行实验。应选择的最佳试剂是____(填序号)。

A. 0.1 mol·L-1的稀硝酸

B. 1.5 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液

C、6.0 mol·L-1的NaNO3和0.2 mol·L-1盐酸等体积混合的混合液

II、(1)人们常用催化剂来选择反应进行的方向．图1所示为一定条件下1 mol CH3OH与O2发生反应时生成CO、CO2或HCHO的能量变化图[反应物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化剂作用下，CH3OH与O2反应主要生成________（填“CO”、“CO2”或“HCHO”）；2HCHO(g)+O2(g)＝2CO(g)+2H2O(g) △H=________。

Answer 1

【答案】Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O 排净装置中的空气，为排除氧气对实验的干扰 BaSO4 还原性 SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+ 取少量B中溶液于试管中，加入少量[K3Fe（CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，观点1合理 C HCHO -470kJ/mol

【解析】

I、（1）亚硫酸钠和浓硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠；

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出；

（3）二氧化硫具有还原性，可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀；

（4）Fe3+和NO3-都具有氧化性，都可与二氧化硫反应，可根据反应产物进行判断。

II、（1）使用催化剂可以降低反应的活化能；

根据图表可知2HCHO（g）+O2（g）＝2CO（g）+2H2O（g）中反应物能量高，生成物能量低，该反应为放热反应，然后依据图中给出数据解答。

（l）装置A中反应的化学方程式是Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O；

（2）为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应先通入氮气，将空气排出，操作为打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹；

（3）二氧化硫具有还原性，可与硝酸根离子发生氧化还原反应生成硫酸根离子，进而生成硫酸钡沉淀；

（4）①按观点1，装置B中反应的离子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+，可通过检验是否有Fe2+生成的方法判断，具体做法为取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe（CN）6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2+，观点1合理；

②观点2是在酸性条件下SO2与NO3-反应，实验中c（NO3-）=3mol/L，则可用6.0molL-1NaNO3和0.2molL-1盐酸等体积混合的溶液代替，故答案为：C。

Ⅱ、（1）根据图象可以看出转化成甲醛时活化能最低，使用催化剂时主要产物为HCHO；2HCHO（g）+O2（g）＝2CO（g）+2H2O（g）该反应为放热反应，△H=-2（676-158-283）KJmol-1=-470KJmol-1。