Question

【題目】I.某研究小組探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應(yīng)。

已知:1.0 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1,鐵架臺等夾持儀器已略去,請回答:

(1)用于加入濃硫酸的儀器名稱為 ________。裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式為______。

(2)滴加濃硫酸之前要先打開彈簧夾通入一定量的N2,其目的是_____________。

(3)實(shí)驗(yàn)中,裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀,該沉淀的成分是_______，說明SO2具有______性。

(4)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因:

觀點(diǎn)1:SO2與Fe3+反應(yīng);

觀點(diǎn)2:在酸性條件下SO2與NO3-反應(yīng);

基于觀點(diǎn)1,裝置B中反應(yīng)的離子方程式___________。

為證明該觀點(diǎn),應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)生成的新物質(zhì),其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象為(假定在反應(yīng)中SO2的量不足_________。

基于觀點(diǎn)2,只需將裝置B中Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液,在相同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。應(yīng)選擇的最佳試劑是　_________　(填序號)。

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鹽酸等體積混合的混合液

Ⅱ.人們常用催化劑來選擇反應(yīng)進(jìn)行的方向。 圖所示為一定條件下1 mol CH3OH與O2發(fā)生反應(yīng)時(shí)生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應(yīng)物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應(yīng)主要生成_____（填“CO” 、“CO2”或“HCHO”）；2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O 排凈裝置中的空氣，為排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的干擾 BaSO4 還原性 SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+ 取少量B中溶液于試管中，加入少量[K3Fe（CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe2+，觀點(diǎn)1合理 C HCHO -470kJ/mol

【解析】

(1)加入濃硫酸的儀器為分液漏斗；A中為亞硫酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳和水，方程式為：Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O；

(2)氧氣和硝酸根離子都能將二氧化硫氧化，如果裝置中含有氧氣，會干擾實(shí)驗(yàn)，所以通入氮?dú)獾哪康氖桥艃粞b置中的空氣，為排除氧氣對實(shí)驗(yàn)的干擾；

(3)二氧化硫具有還原性，在酸性條件下，能被硝酸根離子氧化生成硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀。

(4)觀點(diǎn)1是指二氧化硫和鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸根離子和亞鐵離子，硫酸根離子和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，離子方程式為：SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+；為證明該觀點(diǎn),應(yīng)進(jìn)一步檢驗(yàn)生成的新物質(zhì)，即亞鐵離子，所以操作為：取少量B中溶液于試管中，加入少量[K3Fe（CN)6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe2+，觀點(diǎn)1合理；在酸性條件下，二氧化硫和硝酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，只要溶液中的硝酸根離子濃度不變即可，所以選C；

Ⅱ.(1)從圖分析，虛線為有催化劑條件下，反應(yīng)生成HCHO；從圖分析，1mol甲醛轉(zhuǎn)化為一氧化碳，反應(yīng)熱為（158-676+283）kJ/mol=-235 kJ/mol，所以熱化學(xué)方程式為2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=-470kJ/mol。