Question

（1）某小組設(shè)計(jì)如圖1所示的裝置圖：（圖中夾持裝置略去），分別研究SO₂和Cl₂的性質(zhì)．

①若從左湍分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現(xiàn)象

 

（填“相同”或“不相同”）；若通入氣體為Cl₂，解釋A中產(chǎn)生相應(yīng)現(xiàn)象的原因

 

．
②SO₂通入B中，溶液顏色褪去，則該反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（2）某同學(xué)將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見(jiàn)沉淀生成．若向該試管中加入足量

 

（填字母），能產(chǎn)生白色沉淀．
A．氨水    B．稀鹽酸    C．硝酸鉀溶液    D．硫酸鈉溶液
（3）將一定量的SO₂和含0.7mol氧氣的空氣（忽略CO₂）放入一定體積的密閉容器中，550℃時(shí)，在催化劑作用下發(fā)生反應(yīng)：2SO₂+O₂?2SO₃．反應(yīng)達(dá)到平衡后，將容器中的混合氣體通過(guò)過(guò)量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L；再將剩余氣體通過(guò)某物質(zhì)的溶液吸收O₂，氣體的體積又減少了5.6L（以上氣體體積均為標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）．反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)SO₂的轉(zhuǎn)化率

 

（計(jì)算結(jié)果保留到0.1010）．
（4）某科研單位利用電化學(xué)原理用SO₂來(lái)制備硫酸，裝置如圖2，含有某種催化劑，電極為多孔的材料，能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸．通入SO₂的電極為

 

極，其電極反應(yīng)式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),化學(xué)平衡的計(jì)算,電解原理

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題,電化學(xué)專題

分析：（1）①根據(jù)SO₂和Cl₂的化學(xué)性質(zhì)分析反應(yīng)現(xiàn)象，從而判斷反應(yīng)現(xiàn)象是否相同；根據(jù)氯氣與水反應(yīng)產(chǎn)生的次氯酸具有漂白性分析；
②二氧化硫通入碘水，碘單質(zhì)具有氧化性，二氧化硫具有還原性，被碘單質(zhì)氧化為硫酸，本身被還原為碘化氫；
（2）將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見(jiàn)沉淀生成，若向該試管中加入足量試劑，依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析判斷；
（3）混合氣體通過(guò)過(guò)量NaOH溶液時(shí)，減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫，根據(jù)剩余氧氣的量計(jì)算參加反應(yīng)的氧氣的量，根據(jù)參加反應(yīng)的氧氣的量計(jì)算參加反應(yīng)的二氧化硫、三氧化硫的量，二氧化硫和三氧化硫混合氣體體積減去三氧化硫的量就是未參加反應(yīng)的二氧化硫的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計(jì)算．
（4）本質(zhì)為SO₂與O₂反應(yīng)生成SO₃，SO₃再與水化合生成硫酸，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)；

解答： 解：（1）①二氧化硫能和有色物質(zhì)反應(yīng)生成無(wú)色物質(zhì)，所以二氧化硫有漂白性；氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能使有色物質(zhì)褪色，所以若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現(xiàn)象相同，都使品紅褪色；若通入氣體為Cl₂，品紅褪色的原因?yàn)槁葰夂退�反�?yīng)生成次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能漂白品紅，
故答案為：相同；氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸具有強(qiáng)氧化性，能漂白品紅；
②SO₂通入B裝置碘水中，溶液顏色退去，發(fā)生了氧化還原反應(yīng)：碘單質(zhì)具有氧化性，二氧化硫具有還原性，被碘單質(zhì)氧化為硫酸，本身被還原為碘化氫，反應(yīng)的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
（2）將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見(jiàn)沉淀生成，若向該試管中加入足量試劑仍然無(wú)法觀察到沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明不發(fā)生反應(yīng)：
A、氨水加入后生成亞硫酸銨，亞硫酸根和鋇離子生成沉淀，故A符合；
B、稀鹽酸加入后不反應(yīng)，故B不符合；
C、加入硝酸鉀溶液，硝酸根和氫離子形成稀硝酸具有氧化性，能氧化二氧化硫?yàn)榱蛩�，硫酸根和鋇離子生成沉淀，故C符合；
D、加入硫酸鈉溶液，硫酸根和鋇離子生成沉淀，故D符合；
故答案為：ACD．
（3）混合氣體通過(guò)過(guò)量NaOH溶液時(shí)，減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未參加反應(yīng)的二氧化硫的體積是21.28L，剩余氧氣的體積是5.6L，則參加反應(yīng)的氧氣的體積=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L，根據(jù)二氧化硫、三氧化硫和氧氣的關(guān)系式知，參加氧化還原反應(yīng)的二氧化硫的體積=10.08L×2=20.16L，生成三氧化硫的體積=10.08L×2=20.16L，則未參加氧化還原反應(yīng)的二氧化硫的體積=21.28L-20.16L=1.12L，原來(lái)二氧化硫的體積=20.16L+1.12L=21.28L，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

20.16L

21.28L

=94.7%，故答案為：94.7%；．
（4）該原電池的本質(zhì)是2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，SO₂在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式為SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，O₂在正極上發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；
故答案為：負(fù)；SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，離子方程式的書(shū)寫(xiě)，轉(zhuǎn)化率的計(jì)算、電化學(xué)中的原電池盒電解池原理的應(yīng)用等知識(shí)，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．