7.某興趣小組設(shè)計(jì)SO2實(shí)驗(yàn)方案做以下化學(xué)實(shí)驗(yàn).
Ⅰ.實(shí)驗(yàn)方案一
(1)將SO2通入水中形成“SO2─飽和H2SO3溶液”體系,此體系中存在多個(gè)含硫元素的平衡,分別用平衡方程式表示為SO2+H2O H2SO3; H2SO3 H++HSO3-;HSO3- H++SO32-
(2)已知:葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化劑[我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB2760-2014)規(guī)定葡萄酒中SO2的殘留量≤0.25g/L].
利用SO2的漂白性檢測干白葡萄酒(液體為無色)中的SO2或H2SO3.設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):

實(shí)驗(yàn)結(jié)論:干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色,原因?yàn)椋焊砂字卸趸蚧騺喠蛩岷刻伲?br />Ⅱ.實(shí)驗(yàn)方案二
如下圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置,部分固定裝置未畫出.

(1)裝置B中試劑X是濃硫酸,裝置D中盛放NaOH溶液的作用是吸收未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣.
(2)關(guān)閉彈簧夾2,打開彈簧夾1,注入硫酸至浸沒三頸燒瓶中固體,檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是將帶火星的木條放在D試管口處,看木條是否復(fù)燃.
(3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為E中溶液藍(lán)色褪去;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+
Ⅲ.實(shí)驗(yàn)方案三
用電化學(xué)法模擬工業(yè)處理S02.將硫酸工業(yè)尾氣中的S02通入下圖裝置(電極均為惰性材料)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可用于制備硫酸,同時(shí)獲得電能,

(1)M極發(fā)生的電極反應(yīng)式為SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+
(2 ) 若使該裝置的電流強(qiáng)度達(dá)到2.0A,理論上每分鐘應(yīng)向負(fù)極通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體的體積為0.014L(已知:1個(gè)e所帶電量為1.6×10-19C).

分析 Ⅰ.(1)存在二氧化硫氣體的溶解平衡,亞硫酸的電離平衡,亞硫酸氫根的電離平衡;
(2)1滴飽和亞硫酸溶液滴入3mL品紅溶液中不褪色,而1滴品紅溶液滴入3mL飽和亞硫酸溶液中褪色,說明二氧化硫或亞硫酸的含量會影響漂白效果;
Ⅱ.A中制備二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣,D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空氣.E裝置驗(yàn)證二氧化硫的還原性,F(xiàn)裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w,并吸收二氧化硫,防止污染空氣;
Ⅲ.(1)本質(zhì)是二氧化硫、氧氣與水反應(yīng)生成硫酸,M電極為負(fù)極,N電極為正極,M電極上二氧化硫失去電子氧化生成SO42-,根據(jù)原子守恒會電荷守恒可知,有水參加反應(yīng),有氫離子生成;
(2)根據(jù)電流計(jì)算電量,再計(jì)算轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量,根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算通入二氧化硫物質(zhì)的量,進(jìn)而計(jì)算體積.

解答 解:Ⅰ.(1)存在二氧化硫氣體的溶解平衡,亞硫酸的電離平衡,亞硫酸氫根的電離平衡,平衡方程式有:SO2+H2O H2SO3; H2SO3 H++HSO3-;HSO3- H++SO32-
故答案為:SO2+H2O H2SO3; H2SO3 H++HSO3-;HSO3- H++SO32-;
(2)1滴飽和亞硫酸溶液滴入3mL品紅溶液中不褪色,而1滴品紅溶液滴入3mL飽和亞硫酸溶液中褪色,說明二氧化硫或亞硫酸的含量會影響漂白效果,干白葡萄酒不能使品紅溶液褪色,原因?yàn)椋焊砂字卸趸蚧騺喠蛩岷刻伲?br />故答案為:干白中二氧化硫或亞硫酸含量太少;
Ⅱ.A中制備二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣,D中氫氧化鈉溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空氣.E裝置驗(yàn)證二氧化硫的還原性,F(xiàn)裝置驗(yàn)證二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w,并吸收二氧化硫,防止污染空氣.
(1)裝置B中試劑X干燥氯氣,盛放試劑是濃硫酸,裝置D中盛放NaOH溶液的作用是:吸收未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣,
故答案為:濃硫酸;吸收未反應(yīng)的SO2,防止污染空氣;
(2)檢驗(yàn)SO2與Na2O2反應(yīng)是否有氧氣生成的方法是:將帶火星的木條放在D試管口處,看木條是否復(fù)燃,
故答案為:將帶火星的木條放在D試管口處,看木條是否復(fù)燃;
(3)能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為:E中溶液藍(lán)色褪去,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+
故答案為:E中溶液藍(lán)色褪去; SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+;
Ⅲ.(1)本質(zhì)是二氧化硫、氧氣與水反應(yīng)生成硫酸,M電極為負(fù)極,N電極為正極,M電極上二氧化硫失去電子氧化生成SO42-,根據(jù)原子守恒會電荷守恒可知,有水參加反應(yīng),有氫離子生成,電極反應(yīng)式為:SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+,
故答案為:SO2+2H2O-2e -═SO42-+4H+;
(2)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為(2A×60s÷1.6×10-19C)÷6.02×1023mol-1,則需要氧氣體積為:[(2A×60s÷1.6×10-19C)÷6.02×1023mol-1]÷2×22.4L/mol≈0.014L,
故答案為:0.014.

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)、原電池原理及計(jì)算等,掌握物質(zhì)的性質(zhì)理解原理是解題的關(guān)鍵,是對知識的綜合考查,需要學(xué)生具有扎實(shí)的基礎(chǔ)與分析問題、解決問題的能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

17.以烴A或苯合成高分子化合物PMLA的路線如下:

已知:R-CH2OH$\stackrel{瓊斯試劑}{→}$R-COOH
(1)A的化學(xué)式為C4H6,其核磁共振氫譜只出現(xiàn)兩組峰且峰面積之比為2:1,A的名稱為1,3-丁二烯,A的鏈狀同分異構(gòu)體有2種(不包括A).
(2)由F轉(zhuǎn)化為H2MA的反應(yīng)類型是加成反應(yīng).
(3)1mol有機(jī)物F與足量NaHCO3溶液反應(yīng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO244.8L,F(xiàn)有順反異構(gòu),其反式結(jié)構(gòu)簡式是
(4)C的結(jié)構(gòu)簡式是
(5)E與NaOH溶液在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式是
(6)聚酯PMLA有多種結(jié)構(gòu),寫出由H2MA制PMLA的化學(xué)方程式等.(任寫一種)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

18.硅及其化合物廣泛應(yīng)用于太陽能的利用、光導(dǎo)纖維及硅橡膠的制備等.
純凈的硅是從自然界中的石英礦石(主要成分為SiO2)中提取.高溫下制取純硅有如下反應(yīng)(方法Ⅰ):
①SiO2(s)+2C(s)?Si(s)+2CO(g)            
②Si(s)+2Cl2(g)?SiCl4(g)  
③SiCl4(g)+2H2(g)→Si(s)+4HCl(g)
完成下列填空:
(1)硅原子核外有5 種不同能級的電子,最外層p電子有1種自旋方向;SiO2晶體中每個(gè)硅原子與4個(gè)氧原子直接相連.
(2)單質(zhì)的還原性:碳弱于硅(填寫“同于”、“強(qiáng)于”或“弱于”).從平衡的視角而言,反應(yīng)①能進(jìn)行的原因是因?yàn)樯晌顲O為氣態(tài),降低CO的濃度,可使平衡正向移動.
(3)反應(yīng)②生成的化合物分子空間構(gòu)型為正四面體型;該分子為非極性分子(填寫“極性”或“非極性”).
(4)某溫度下,反應(yīng)②在容積為V升的密閉容器中進(jìn)行,達(dá)到平衡時(shí)Cl2的濃度為a mol/L.然后迅速縮小容器容積到0.5V升,t秒后重新達(dá)到平衡,Cl2的濃度為b mol/L.則:a小于b(填寫“大于”、“等于”或“小于”).
(5)在t秒內(nèi),反應(yīng)②中反應(yīng)速率v(SiCl4)=(用含a、b的代數(shù)式表示).
(6)工業(yè)上還可以通過如下反應(yīng)制取純硅(方法Ⅱ):
④Si(粗)+3HCl(g) $\stackrel{553-573K}{?}$  SiHCl3(l)+H2(g)+Q(Q>0)
  ⑤SiHCl3(g)+H2(g) $\stackrel{1373K}{?}$Si(純)+3HCl(g)
提高反應(yīng)⑤中Si(純)的產(chǎn)率,可采取的措施有:降低壓強(qiáng)、升高溫度(或及時(shí)分離出HCl等).

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:多選題

15.氯氣溶于水達(dá)到平衡后,若只改變某一條件,下列敘述正確的是(  )
A.通入少量SO2,溶液漂白性增強(qiáng)
B.加入少量NaHCO3固體,c(ClO)減小
C.加入少量水,水的電離平衡向正方向移動
D.加入NaOH固體至恰好完全反應(yīng),一定有c(Na+)=c(Cl-)+c(ClO-)+c(HClO)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

2.化學(xué)與人類生產(chǎn)、生活、社會可持續(xù)發(fā)展密切相關(guān),下列說法正確的是( 。
A.凡含有添加劑的食物對人體健康均有害,不宜食用
B.硅膠可用作食品干燥劑
C.“天宮一號”使用的碳纖維,是一種新型有機(jī)高分子材料
D.工業(yè)上燃燒煤時(shí),加入少量石灰石是為了減少CO2的排放

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:解答題

12.運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理知識研究如何利用CO、SC2等有重要意義.
(1)用CO可以合成甲醇,已知:
CH3OH(g)+$\frac{3}{2}$O2(g)═CO2(g)+2H2O(l)△H=-764.5kJ•mol-1
CO(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═CO2(g)△H=-283.0kJ•mol-1;
H2(g)+$\frac{1}{2}$O2(g)═H2O(l)△H=-285.8kJ•mol-1;
則CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=-90.1kJ•mol-1
(2)下列措施中能夠增大上述合成甲醇反應(yīng)的反應(yīng)速率的是ac(填寫序號).
a.使用催化劑;    b.降低反應(yīng)溫度;
c.增大體系壓強(qiáng);  d.不斷將CH3OH從反應(yīng)混合物中分離出來
(3)在一定壓強(qiáng)下,容積為VL的容器中充入a mol CO與2a mol H2,在催化劑作用下反應(yīng)生成甲醛,平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖1所示.

①P1小于P2(填“大于”、“小于”或“等于”);
②100℃時(shí),該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)K=$(\frac{V}{a})^{2}$;
③100℃,達(dá)到平衡后,保持壓強(qiáng)P1不變的情況下,向容器中通入CO、H2、CH3OH各0.5amol,則平衡向左(填“向左”“不”或“想右”)移動
(4)利用原電池原理,用SO2和H2O來制備硫酸,該電池用多孔材料作電極,它能吸附氣體,同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸,請寫出該電池的負(fù)極的電極反應(yīng)式SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+;
(5)CaSO3溶液與CaC12溶液混合會生成難溶的CaSO3(Ksp=3.1×10-7),現(xiàn)將等體積的CaCl2溶液與Na2SO3溶液混合,若混合前Na2SO3溶液的濃度為2×10-3mol/L,則生成沉淀所需CaCl2溶液的最小濃度為6.2×10-4mol/L.用CaSO3溶液充分吸收SO2得NaHSO2溶液,然后電解該溶液,電解原理示意圖如圖2所示.請寫出該電解池發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2NaHSO3+H2O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$Na2SO3+H2SO4+H2↑.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

19.下列實(shí)驗(yàn)中,所選用的裝置、藥品及對應(yīng)原理都正確的是( 。
選項(xiàng)目的裝置原理
A分離乙酸乙酯和乙醇乙酸乙酯和乙醇的密度不同
B實(shí)驗(yàn)室制備氨氣2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3+2H2O
C證明非金屬性N>C>Si最高價(jià)含氧酸酸性:硝酸>碳酸>硅酸
D除去丁醇中的乙醚丁醇和乙醚的沸點(diǎn)不同
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

2.I.從鋁土礦(主要成分是Al2O3,含F(xiàn)e2O3、MgO和一些不溶于酸堿的雜質(zhì))中提取氧化鋁兩種工藝流程如圖:

請回答下列問題:
(1)寫出步驟②中加入燒堿后的離子方程式為Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O.
(2)列舉氧化鋁的兩種常見的用途制作耐火實(shí)驗(yàn)儀器(如耐火坩堝、耐火管等)、工業(yè)冶煉鋁.
(3)沉淀C的主要成分是Fe(OH)3、Mg(OH)2(填化學(xué)式).
濾液D與少量CO2反應(yīng)的離子方程式為2AlO2-+CO2+3H2O=2Al(OH)3↓+CO32-
(4)步驟③、④中不能用硫酸代替CO2,原因是過量的硫酸會將生成的氫氧化鋁轉(zhuǎn)化為Al3+
向該濾液M中加入少量澄清石灰水的離子方程式為HCO3-+OH-+Ca2+=CaCO3↓+H2O.
(5)沉淀F在過濾后需要洗滌,請寫出檢驗(yàn)F是否洗滌干凈的方法取最后一次洗滌液,加入稀鹽酸,若無明顯現(xiàn)象則表明已經(jīng)洗滌干凈.
(6)若現(xiàn)在有10t的鋁土礦,其中鋁元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10.8%,則在流程乙中溶解時(shí),需要4mol/L的NaOH溶液至少104L.
II.上述兩種流程方案中均需要消耗大量的NaOH溶液,現(xiàn)用10mol/L NaOH濃溶液配制400mL 4mol/L的NaOH溶液,可供選擇的儀器有:
①玻璃棒 ②燒杯 ③膠頭滴管 ④量筒 ⑤托盤天平
(1)尚缺最重要的儀器是500mL容量瓶;
(2)需要量取的NaOH濃溶液的體積為200mL;
(3)在配制過程中,下列操作可引起所配溶液濃度偏低的有①④⑤(填序號)
①定容時(shí),仰視刻度線.
②未冷卻至室溫就轉(zhuǎn)移到容量瓶中.
③容量瓶中含有少量蒸餾水.
④未洗滌稀釋時(shí)用過的燒杯和玻璃棒.
⑤定容搖勻后,發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線,又加蒸餾水至刻度線.

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

3.現(xiàn)有短周期主族元素X、Y、Z、R、T.R原子最外層電子數(shù)是電子層數(shù)的2倍,Y與Z能形成Z2Y、Z2Y2型離子化合物,Z與T形成的Z2T 化合物能破壞水的電離平衡.五種元素的原子半徑與原子序數(shù)的關(guān)系如圖所示.下列推斷正確的是
A.B.( 。
A.原子半徑和離子半徑均滿足:Y<Z
B.氫化物的沸點(diǎn)排序:Y>T>R
C.最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性:T<R
D.單質(zhì)氧化性:Y>R>T

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