- 二氧化硫的性质
- 共1978题
（19分）下表是实验室制备气体的有关内容：
（1）上述气体中，从反应中有无电子转移的角度看，明显不同于其他气体的是 ，写出实验室制取该气体的化学方程式 。
（2）根据表中所列实验原理，从下列装置中选择合适的发生装置，将其编号填入上表的空格中。
（3）若用上述制备O2的装置制备NH3，应选择的试剂为 。
（4）在浓CaCl2溶液中通人NH3和CO2可以制得纳米级碳酸钙，制取时应先通入的气体是 ，制取纳米级碳酸钙的化学方程式为 。试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级 。
（4）制备Cl2需用8mol·L-1的盐酸100mL，现用12mol·L-1的盐酸来配制。
①需要用量筒量取12mol·L-1的盐酸的体积为 mL；
②实验室提供有如下仪器，为完成配制需要选择的仪器为（填序号）
A．100mL量筒 B．托盘天平 C．玻璃棒 D．50mL容量瓶
E．10mL量筒 F．胶头滴管 G．100mL烧杯 H．100mL容量瓶
③下列实验操作中。不正确的是 （填写标号）。
A．使用容量瓶前，检查它是否漏水
B．容量瓶用蒸馏水洗净后，再用待配溶液润洗
C．配制溶液时，用量筒量取浓盐酸并沿玻璃棒倒入容量瓶中，缓慢加人蒸馏水到距离刻度线1～2cm处，改用胶头滴管滴加蒸馏水直到凹液面的最低点和刻度线相平
D．定容后盖好瓶塞，用食指顶住瓶塞，用另一只手托住瓶底，把容量瓶倒转和摇动多次
正确答案
略
硫代硫酸钠（Na2S2O3）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。已知：Na2S2O3在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）某研究小组设计的制备Na2S2O3·5H2O的装置和部分操作步骤如下。
Ⅰ.打开K1关闭K2，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸，加热。
Ⅱ.C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少，当C中溶液的pH 接近7时，打开K2，关闭K1即停止C中的反应，停止加热。
Ⅲ.过滤C中的混合液。
Ⅳ.将滤液经过 、 、过滤、洗涤、烘干，得到产品Na2S2O3·5H2O。
①Ⅱ中，“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是 （用离子方程式表示）。
②Ⅳ中，操作步骤是 、 。
③装置B中盛放的试剂是（填化学式） 溶液。
④有一小组在实验中发现，二氧化硫气体产生缓慢以致后续现象不明显，但又不存在气密性问题，请你推测可能的原因 。
（2）常用Na2S2O3溶液测定废水中Ba2＋的浓度，步骤如下：取废水25.00 mL，控制适当的酸度加入足量 K2Cr2O7溶液，得BaCrO4沉淀；过滤、洗涤后，用适量稀盐酸溶解，此时CrO42-全部转化为Cr2O72-；再加过KI溶液，充分反应后得混合溶液V mL，将其平均分成4等份，加入淀粉溶液作指示剂，用0.001 0 mol·L－1的Na2S2O3溶液进行滴定，反应完全时，相关数据记录如下表所示：
部分反应离子方程式为：
①Cr2O72-＋6I－＋14H＋=2Cr3＋＋3I2＋7H2O；
②I2＋2S2O32-=2I－＋S4O62-。
则判断达到滴定终点的现象是 ，废水中Ba2＋的物质的量浓度 _。
正确答案
（1）①S2O32-＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O ②蒸发浓缩 冷却结晶 ③NaOH
④浓硫酸浓度不够或铜被氧化或固体中含不与浓硫酸反应的杂质等合理答案均可
（2）加入最后一滴Na2S2O3标准溶液后，蓝色消失，且半分钟内颜色不改变 9.6×10－4 mol·L－1
（1）制取Na2S2O3·5H2O的原理为SO2首先与C装置中的Na2CO3溶液反应生成Na2SO3，然后发生反应S＋Na2SO3=Na2S2O3，过量的SO2会产生酸性环境，根据题意Na2S2O3在酸性条件下易发生反应S2O32-＋2H＋=S↓＋SO2↑＋H2O，一部分S2O32-反应时消耗H＋可使溶液pH增大，最后过滤除去硫单质，将滤液蒸发浓缩、冷却结晶，过滤即可得Na2S2O3·5H2O。装置B的作用是处理尾气，其中所盛液体为NaOH溶液。
（2）平行测定的四组数据中有一组为“离群数据”，舍去，其他三组数据取平均值为18.00 mL。根据题意可得关系式：Ba2＋～BaCrO4～
c（Ba2＋）＝
某校化学兴趣小组在探究铁与浓硫酸的反应时，将教材中铜与浓硫酸反应的实验装置(图Ⅰ)改为下图Ⅱ所示的装置。
请回答下列问题：
（1）写出图Ⅰ中虚框处发生反应的化学方程式_________。
（2）图Ⅱ实验装置与图Ⅰ相比较，其优点是：①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境；②_________。
（3）下列对导管a的作用分析中正确的是_________ (填字母)。
A．加热反应过程中，可上下移动导管a，起搅拌作用
B．停止加热，试管内的压强减小，从导管a进入的空气可增大试管A内的压强，防止倒吸
C．停止反应，撤装置之前往导管a中通入空气，可排除装置内的SO2气体，防止其污染环境
（4）反应一段时间后，将试管A取下，然后将试管A中溶液倒入另一盛有适量水的试管D中。该小组同学为确定溶液中所存在的金属离子，进行下列探究过程。
①提出假设：
假设Ⅰ：只含有Fe3＋。假设Ⅱ：_________。假设Ⅲ：_________。
②实验设计：
分别取少量试管D中溶液，选用提供的试剂，设计简单的实验检验溶液中所存在的金属离子。请填写下表空白(可以不填满，也可以增加)。
提供的试剂：稀盐酸、稀硫酸、KSCN溶液、KMnO4溶液。
正确答案
（共12分）
（1）Cu＋2H2SO4(浓) 
（2）能随开随停，便于控制反应的进行（2分）；
（3）BC （2分）
(4) ①假设Ⅱ：只含有Fe2＋ （1分）
假设Ⅲ：同时含有Fe2＋和Fe3＋ （1分）
②（各1分）
试题分析：
（2）铁丝可进可出，便于控制反应的进行。
（3）铁丝可进出，起到搅拌的作用，玻璃导管没有搅拌作用。A错，选BC。
(4) ①若硫酸过量，得Fe3＋；铁过量，得Fe2＋；若过量一部分，同时含有Fe2＋和Fe3＋。
②Fe3＋和KSCN溶液反应，溶液变红；Fe2＋遇KSCN溶液不变红，加KMnO4溶液后，变红。
雄黄（As4S4）和雌黄（As2S3）是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：
（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为 。
（2）As2S3和HNO3有如下反应，As2S3+10H++ 10NO3—="2H3AsO4+" 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为 。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在 （填“正极”或“负极”）附近逸出。
（3）若反应产物NO2与11.2L O2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量 （选填编号）。
a．小于0.5 mol b．等于0.5mol c．大于0.5mol d．无法确定
正确答案
（7分）（1）1：1 （2分）
（2）10 mol （
（3）a （2分）
略
为探究铜与浓硫酸的反应，甲、乙两同学分别设计了图1、图2所示装置，将足量铜和10 mL 18 mol·L-1浓硫酸共热，直到无气体生成为止(假定反应前后试管中溶液的体积不变)。
（1）比较两实验装置，图2装置的优点是：① ；② 。
（2）①甲根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。甲认为硫酸剩余的理论依据是 。
②下列药品中能够用来证明反应结束后的烧瓶中确有硫酸剩余的是_______。（选填编号）
（3）乙在拆除图2装置前，不打开胶塞，为使装置中的残留气体完全被吸收，应当采取的操作是 。
（4）为定量测定当剩余硫酸浓度不大于何值时，铜与硫酸就不能反应，甲、乙两位同学进行了如下设计：
①甲方案：将产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有 的干燥管，反应结束后再次称量，干燥管质量增加m g。其余酸浓度为 mol·L－1。
②乙方案：分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1 000 mL，取20.00 mL于锥形瓶中，滴入2～3滴 ，（选填“酚酞”、“甲基橙”）用0.1000mol·L－1标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5)，用去NaOH溶液V mL。其余酸浓度为 mol·L－1。
③甲、乙两方案比较，你认为误差较大的是 ，理由是 。
正确答案
（1）①能更好地吸收有毒气体SO2，防止其污染环境
②停止加热时，能防止倒吸或平衡压强
③通过铜丝的上下抽动可以控制反应的发生和停止 。
（2）①随着反应的进行，浓硫酸会变成稀硫酸，而稀硫酸不与铜反应。
②A D
（3）从导管口向A中大量鼓气 。
（4）①碱石灰； [18-25m/8] 。
②甲基橙； 0.25v 。
③甲； 被碱石灰吸收的除了SO2外还有水蒸气，导致SO2的质量偏大，计算出的余酸浓度偏小。
试题分析：
（1）比较两实验装置，图2装置的优点是：①通过铜丝的上下抽动可以使反应随时发生，也可以是反应随时停止，这样就可以控制化学反应的进行；②用品红溶液检验后用NaOH来吸收SO2，可以减少有毒气体的排放，更环保。③由于在图2装置中有一根玻璃导管。当停止加热时，它能平衡压强，这样就可以防止倒吸现象的发生。
（2）①Cu与浓硫酸发生反应：Cu＋2H2SO4(浓) 
（3）乙在拆除图2装置前，不打开胶塞，为使装置中的残留气体完全被吸收，应当采取的操作是从导管口向A中大量鼓气 。
（4）①由于SO2是酸性气体，能与碱发生反应，所以在甲方案：将产生的气体缓缓通过预先称量过的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量，干燥管质量增加m g。n(SO2)=(64/m)mol,反应消耗的硫酸的物质的量为(32/m)mol.剩余的硫酸物质的量浓度为{18×10-2mol-(32/m)mol}÷10-2L=(18-25m/8)mol/L。
②乙方案：由于氢氧化铜开始沉淀的pH约为5甲基橙的变色范围为3.1～4.4.酚酞的变色范围是8.2～10.所以为了减少实验误差，在酸碱中和滴定时选择的指示剂为甲基橙。此时只发生酸碱中和反应。取20.00 mL稀释后的溶液。用0.1000mol/L标准NaOH溶液进行滴定用去NaOH溶液V mL。n(NaOH)= V×10-4mol.剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)= 5V×10-5mol，所以其余酸浓度为(1 000 mL÷20.00 mL) 5V×10-5mol ÷0.01L=0.25v mol/L。
③甲、乙两方案比较，误差较大的是甲；因为该反应发生时产生的SO2气体中含有水蒸气，被碱石灰吸收的除了SO2外还有水蒸气，导致SO2的质量偏大，则计算出的余酸浓度偏小。
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