Question

【題目】某小組同學(xué)欲研究SO2的性質(zhì)。

(1)將相關(guān)的含硫物質(zhì)分為如下表所示3組，第2組中物質(zhì)X的化學(xué)式是 。

第1組	第2組	第3組
S(單質(zhì))	SO2、X、Na2SO3、NaHSO3	SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4

(2)利用下圖所示的裝置研究SO2的性質(zhì)：

(熔點(diǎn)：SO2 －76.1℃，SO3 16.8℃；沸點(diǎn)：SO2 －10℃，SO3 45℃)

①裝置Ⅰ模擬工業(yè)生產(chǎn)中SO2催化氧化的反應(yīng)，其化學(xué)方程式是 。

②甲同學(xué)按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的順序連接裝置，裝置Ⅱ的作用是 ；裝置Ⅲ中溶液逐漸褪色，生成Mn2+，同時(shí)pH降低，則該反應(yīng)的離子方程式是 。

③乙同學(xué)按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的順序連接裝置，若裝置Ⅳ中有40 mL 2.5mol/L NaOH溶液，反應(yīng)后增重4.8 g，則裝置Ⅳ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

【答案】(1)H2SO3 (2)①2SO2＋O22SO3

②使SO3凝結(jié)成固體與SO2分離 5SO2＋2H2O＋2MnO4—＝5SO42—＋2Mn2＋＋4H＋

③3SO2＋4NaOH＝Na2SO3＋2NaHSO3＋H2O

【解析】

（1）觀察第三組可知，第二組中X物質(zhì)應(yīng)該屬于硫呈+4價(jià)的含氧酸，即亞硫酸

（2）①SO2在V2O5的催化作用下可被氧化為SO3

②由所給數(shù)據(jù)可知SO3在冰水中呈固態(tài)，所以II裝置是通過冷凝將混合氣體分離

SO2可將酸性KMnO4中的錳元素還原，且有酸生成（溶液pH降低），故反應(yīng)方程式為：5SO2+ 2H2O + 2MnO4－="=" 5SO42－+ 2Mn2++ 4H+

③SO2與NaOH溶液反應(yīng)與兩者的物質(zhì)的量比有關(guān)：

SO2+ 2NaOH = Na2SO3+ H2O SO2+ NaOH =NaHSO3

現(xiàn)兩者的物質(zhì)的量比為4:7，直接由總方程式根據(jù)元素守恒來配平即可

【題型】實(shí)驗(yàn)題
【結(jié)束】
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【題目】如圖所示，將甲、乙兩個(gè)裝有不同物質(zhì)的針筒用導(dǎo)管連接起來，將乙針筒內(nèi)的物質(zhì)壓到甲針筒內(nèi)，進(jìn)行下表所列的不同實(shí)驗(yàn)（氣體在同溫同壓下測(cè)定）。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	甲針筒內(nèi)物質(zhì)	乙針筒內(nèi)物質(zhì)	甲針筒的現(xiàn)象
1	10 mLFeO4溶液	10 mLNH3	生成白色沉淀，后變色
2	20 mLH2S	12mLSO2
3	30 mLNO2	10 mLH2O(l)	剩有無色氣體，活塞自動(dòng)向內(nèi)壓縮
4	15 mLCl2	40 mLNH3

試回答下列問題：

(1)實(shí)驗(yàn)1中，沉淀最終變?yōu)?/span>_____色，寫出沉淀變色的化學(xué)方程式_________________________。

(2)實(shí)驗(yàn)2甲針筒內(nèi)的現(xiàn)象是：有_____________生成，活塞______移動(dòng)（填向外、向內(nèi)、不）。

反應(yīng)后甲針筒內(nèi)有少量的殘留氣體，正確的處理方法是將其通入___________溶液中。

(3)實(shí)驗(yàn)3中，甲中最后剩余的無色氣體是_______，寫出NO2與H2O反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。

(4)實(shí)驗(yàn)4中，已知：Cl2 + NH3 → N2+ HCl。甲針筒除活塞有移動(dòng)，針筒內(nèi)有白煙產(chǎn)生外，氣體的顏色變化為____________，最后針筒中剩余氣體的體積約為_________mL。

Answer 1

【答案】紅褐色4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3淡黃色固體向內(nèi)NaOHNO3NO2+H2O = 2HNO3+NO黃綠色變?yōu)闊o色5

【解析】

+2價(jià)的鐵離子易被氧氣氧化成+3價(jià)的鐵離子，NH3與FeSO4溶液的水反應(yīng)生成Fe（OH）2沉淀，F(xiàn)e（OH）2沉淀易被空氣中的氧氣氧化；H2S和SO2反應(yīng)生成單質(zhì)硫和水，過量的SO2用堿吸收；NO2與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮；氯氣的顏色為黃綠色，氨氣與氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)夂吐然瘹洌?Cl2+2NH3═N2+6HCl，過量的氨氣與產(chǎn)物氯化氫反應(yīng)生成氯化銨。

（1）氨氣溶于水得到氨水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3+H2ONH3H2O，氨水與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)生成氫氧化亞鐵白色沉淀，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：FeSO4+2NH3H2O═Fe（OH）2↓+（NH4）2SO4，F(xiàn)e（OH）2白色沉淀，在空氣中易被空氣中的氧氣氧化，迅速變成灰綠色，最終變?yōu)榧t褐色，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3。（2）15mLH2S和10mLSO2反應(yīng)2H2S+SO2=3S+2H2O，反應(yīng)產(chǎn)生固體硫和液態(tài)水，SO2過量，針筒內(nèi)壓強(qiáng)減小，活塞自動(dòng)向內(nèi)移動(dòng)，析出淺黃色固體，過量的SO2用NaOH溶液吸收。（3）二氧化氮?dú)怏w溶于水，與水反應(yīng)生成硝酸和一氧化氮，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NO2+H2O=2HNO3+NO，由方程式可知可知30 mLNO2生成10mL無色的NO氣體。（4）氯氣的顏色為黃綠色，氨氣與氯氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氮?dú)夂吐然瘹�，氣體顏色變淺，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Cl2+2NH3═N2+6HCl，由方程式可知，15 mLCl2消耗10ml氨氣、生成30ml氯化氫，過量的氨氣與氯化氫恰好反應(yīng)生成氯化銨，反應(yīng)中有大量的白煙產(chǎn)生。