8.某學(xué)習(xí)小組根據(jù)SO2的性質(zhì)進(jìn)行如下相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究.
【制備SO2】按照如圖1裝置制備SO2
(1)A試管中可觀察到的現(xiàn)象是銅片逐漸溶解,有無色氣體逸出,試管底部出現(xiàn)灰白色固體;SO2具有漂白性,試再舉出兩種漂白原理互不相同的物質(zhì)活性炭;臭氧、次氯酸.
(2)若A試管中只加濃硫酸,加熱過程中,導(dǎo)管b出口處的氣體遇見潮濕的空氣會(huì)有少量“酸霧”產(chǎn)生.推測b處出現(xiàn)酸霧的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為SO3+H2O=H2SO4
(3)SO2尾氣可以用濃氨水吸收.實(shí)驗(yàn)室制備NH3的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;圖2裝置中宜用于NH3制備濃氨水的是ac(填序號(hào)).
【SO2濃度檢測】
(4)學(xué)生用ME3-SO2型電化學(xué)傳感器測量試管B中SO2氣體濃度,工作原理如圖3.電極Ⅱ的反應(yīng)式為O2+4H++4e-═2H2O;當(dāng)通入VmL氣體時(shí),測得SO2濃度為amol/L.此時(shí)電解液中生成的n(H+)為2Va×10-3mol;
電化學(xué)傳感器靈敏度受溫度影響.若高于工作溫度時(shí),測得SO2,濃度可能偏低,其原因可能是溫度升高,吸附在電極上的SO2減少,導(dǎo)致測得結(jié)果偏低.

分析 【制備SO2】(1)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性和吸水性,銅和熱的濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,硫酸銅固體為白色粉末,據(jù)此分析解答;臭氧、漂白粉、次氯酸漂白原理相同,都是因?yàn)榫哂袕?qiáng)氧化性,能氧化有機(jī)色素而具有漂白性,二氧化硫能夠與有機(jī)色素化合生成無色物質(zhì)而具有漂白性,活性炭具有較大的表面積,具有吸附作用而具有漂白極性;
(2)硫酸受熱分解生成三氧化硫和水,三氧化硫和水蒸氣結(jié)合生成酸霧;
(3)實(shí)驗(yàn)室制備NH3,用氯化銨固體和氫氧化鈣固體在加熱的條件下發(fā)生反應(yīng)生成氨氣;氨氣極易溶于水,若吸收時(shí)導(dǎo)管伸入水中,由于氣體溶于水,導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)急劇降低,外界大氣壓壓著液體進(jìn)入,產(chǎn)生倒吸現(xiàn)象,據(jù)此分析NH3制備濃氨水的裝置;
【SO2濃度檢測】
(4)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),SO2被氧化生成SO42-,在氯化鉀溶液中,正極氧氣得到電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氧根離子,根據(jù)總方程式可知n(H+)=2n(H2SO4)=2n(SO2)=,據(jù)此計(jì)算生成的n(H+),氣體的溶解度受溫度的影響,溫度高溶解度小.

解答 解:(1)A試管中銅和熱的濃硫酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水,反應(yīng)為:Cu+2H2SO4(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CuSO4+SO2↑+2H2O,所以現(xiàn)象為:銅片逐漸溶解,有無色氣體逸出(SO2),試管底部出現(xiàn)灰白色固體(硫酸銅固體),二氧化硫具有漂白作用,利用二氧化硫和水反應(yīng)生成的亞硫酸和有機(jī)色素結(jié)合為不穩(wěn)定的無色物質(zhì),二氧化硫?yàn)榛掀祝钚蕴烤哂休^大的表面積,為吸附性漂白,臭氧、次氯酸具有漂白作用,利用的是強(qiáng)氧化性,它們漂白原理互不相同,
故答案為:銅片逐漸溶解,有無色氣體逸出,試管底部出現(xiàn)灰白色固體;活性炭;臭氧、次氯酸;
(2)若A試管中只加濃硫酸,加熱過程中,硫酸受熱分解生成三氧化硫和水,導(dǎo)管b出口處的氣體遇見潮濕的空氣會(huì)有少量“酸霧”產(chǎn)生,是三氧化硫和水蒸氣結(jié)合生成的酸霧,反應(yīng)為:SO3+H2O=H2SO4,
故答案為:SO3+H2O=H2SO4;
(3)銨鹽和堿反應(yīng)生成氨氣,實(shí)驗(yàn)室用氯化銨固體和氫氧化鈣固體在加熱的條件下制備NH3,反應(yīng)的方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O,
a、氨氣難溶于四氯化碳,逸出四氯化碳層進(jìn)入水層,被水吸收,不易產(chǎn)生倒吸,故a正確;
b、氨氣極易溶于水,導(dǎo)管直接伸入到液體中,由于氣體溶于水,導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強(qiáng)急劇降低,外界大氣壓壓著液體進(jìn)入,不能防止倒吸,故b錯(cuò)誤;
c、氨氣極易溶于水,吸收裝置中的導(dǎo)管外聯(lián)雙球狀導(dǎo)管內(nèi)伸入到液體中,能防止倒吸,故c正確;
d、氨氣極易溶于水,吸收裝置中的倒扣漏斗沒入到液體中,不能防止倒吸,故d錯(cuò)誤.
故答案為:2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O;ac;
(4)原電池負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng),SO2被氧化生成SO42-,電極I電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+,通入氧氣的一極為正極,得電子發(fā)生還原反應(yīng),電極Ⅱ電極方程式為O2+4H++4e-═2H2O,電池的總反應(yīng)式為:2SO2+2H2O+O2=2H2SO4,n(H+)=2n(H2SO4)=2n(SO2)=2Va×10-3mol,若高于工作溫度時(shí),測得SO2,濃度可能偏低,是因?yàn)闇囟壬,吸附在電極上的SO2減少,導(dǎo)致測得結(jié)果偏低,
故答案為:O2+4H++4e-═2H2O;2Va×10-3mol;溫度升高,吸附在電極上的SO2減少,導(dǎo)致測得結(jié)果偏低.

點(diǎn)評(píng) 本題考查SO2的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),掌握硫、氮及其化合物的性質(zhì)以及原電池工作原理是解答關(guān)鍵,注意不同的防止倒吸裝置的原理,題目難度中等,試題充分考查了學(xué)生的分析、理解能力及化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ?/p>

練習(xí)冊系列答案
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18.下列反應(yīng)中,屬于氧化還原反應(yīng)的是(  )
A.4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3B.Cu(OH)2+2HCl═CuCl2+2H2O
C.CuO+2HCl═CuCl2+H2OD.NH4Cl+NaOH$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NaCl+NH3↑+H2O

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19.設(shè)NA為阿伏伽德羅常數(shù)的值,下列說法正確的是( 。
A.含NA個(gè)陰離子的Na2O2溶于水形成1L溶液,其物質(zhì)的量濃度為2mol/L
B.25g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為68%的H2O2水溶液中含有氧原子數(shù)目為NA
C.標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L H2O含有的分子數(shù)為NA
D.用5mL 3mol/L FeCl3溶液制成的氫氧化鐵膠體中所含膠粒數(shù)為0.015NA

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16.用含F(xiàn)eS275%的硫鐵礦,生產(chǎn)122.5t硫酸.取生產(chǎn)的硫酸樣品2.45g,用水稀釋后與足量的BaCl2溶液反應(yīng),可得到4.66gBaSO4沉淀,若硫酸樣品的密度為1.73g•mL-1,求:
(1)該硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和物質(zhì)的量濃度.
(2)生產(chǎn)122.5t硫酸時(shí)所需硫鐵礦的質(zhì)量.

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3.由苯乙烯和乙醇制備苯乙酸乙酯的過程中發(fā)生的反應(yīng)類型不包括( 。
A.取代反應(yīng)B.加成反應(yīng)C.氧化反應(yīng)D.還原反應(yīng)

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13.將Na2O2加入含有Al3+、Fe2+的混合液中并微熱,產(chǎn)生沉淀和氣體的物質(zhì)的量(mol)與加入Na2O2的物質(zhì)的量(mol)的關(guān)系如圖所示.下列說法不正確的是( 。
A.a=1.75
B.b=0.5
C.原溶液中Al3+與Fe2+的物質(zhì)的量之比為1:2
D.最后得到的沉淀為Fe(OH)3

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3.由X、Y兩種元素組成的離子化合物A.在空氣中充分灼燒得到含X元素的16g紅棕色固體B,并產(chǎn)生能使品紅褪色的氣體C,將該氣體全部通入足量的雙氧水中得D溶液,再向D溶液中加入足量的BaCl2溶液,過濾、洗滌、干燥得93.2g固體.
(1)在此過程中,消耗5mol/L的雙氧水的體積至少為80mL.
(2)將A溶于D的稀溶液中生成E,并產(chǎn)生一種單質(zhì)和一種氣體,則該反應(yīng)的化學(xué)方程式FeS2+H2SO4=H2S↑+S↓+FeSO4
(3)將化合物E隔絕空氣充分灼燒,使其分解,生成等物質(zhì)的量的B、C和另一種化合物,則另一種化合物的化學(xué)式是SO3

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20.下列物質(zhì)屬于電解質(zhì)的是( 。
A.Cl2B.KNO3C.SO2D.Al

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1.化合物X是一種醫(yī)藥中間體,其結(jié)構(gòu)簡式如圖所示.下列有關(guān)化合物X的說法正確的是(  )
A.分子中兩個(gè)苯環(huán)一定處于同一平面
B.不能與飽和Na2CO3溶液反應(yīng)
C.1 mol化合物X最多能與2 molNaOH反應(yīng)
D.在酸性條件下水解,水解產(chǎn)物只有一種

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