- 二氧化硫的性质
- 共1978题
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________________，其中发生反应的化学方程式为______________；
（2）实验过程中，装置B、C中产生的现象分别是___________、___________，这些现象分别说明SO2具有的性质是___________和___________；装置B中发生反应的离子方程式为_________________________________________________。
（3）装置D的目的是探究SO2与品红溶液作用的可逆性，请写出实验操作及现象____________；
（4）尾气可采用______________溶液吸收。
正确答案
（1）蒸馏烧瓶
Na2SO3+H2SO4（浓）=Na2SO4+SO2↑+H2O
（2）溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊 还原性 氧化性
（3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，品红溶液恢复为红色
（4）NaOH（答案合理即可）
本题考查了SO2的制备及性质、化学实验的基本操作。（1）常见的烧瓶有：圆底烧瓶、平底烧瓶和蒸馏烧瓶，图示中带支管的为蒸馏烧瓶。（2）SO2因有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，离子方程式为：
（16分）几位同学设计实验观察铜与浓硫酸的反应，检验生成的气体的性质。甲设计了如图所示的装置，在大试管里加入2mL浓硫酸，用带导管和一个小孔的胶管塞紧，从孔中插入一根铜丝，加热，把产生的气体依次通入品红溶液和石蕊溶液中。
请回答下列问题：
（1）写出铜与浓硫酸反应的化学方程式： 。
（2）试管b中的现象是 ，
通过试管a、b的现象得出的结论是 。
（3）乙同学认为甲同学的设计不能全面体现SO2的性质，他打算增加试管进行其它实验。以下为增加的试管中盛放的试剂：A. 澄清石灰水 B. KMnO4（aq） C. 氢硫酸
请你帮助乙同学作出选择，在横线上先写出字母，再用文字简单说明实验的目的。
（4）丙同学评价甲同学的实验装置既有优点也有不足，优点是
，不足之处改进的具体措施是 。
（5）若把上述装置中大试管的浓硫酸换成稀硝酸，试管a和b作如下改变（其中a装满水，b空置），则在大试管中发生的反应的离子方程式为 ，
试管a的作用是 。
正确答案
（1）Cu + 2H2SO4（浓）
（2）紫色溶液变红色（1分），SO2是一种酸性气体，具有漂白性（能漂白品红）（2分）
（3）B，验证SO2的还原性；C，验证SO2的氧化性。(各1分)
（4）使用可抽动的铜丝能随时控制反应的开始和结束，节约药品用量，减少污染气体的产生（2分）； 把尾气通入NaOH溶液中（1分）。
（5）3Cu2+ + 8H+ + 2NO3－ = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O （2分）；
除去NO2，排水法收集纯净的NO（2分）。
（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下能氧化铜生成硫酸铜。
（2）浓硫酸的还原产物是SO2，SO2溶于水显酸性，所以紫色溶液变红色。SO2能使品红溶液褪色，具有漂白性。
（3）SO2中S的化合价是＋4价，处于中间价态，既有氧化性，又有还原性。因此可以通过酸性高锰酸钾溶液来验证其还原性。通过硫化氢来验证其氧化性。
（4）根据装置的特点可判断，通过使用可抽动的铜丝能随时控制反应的开始和结束，节约药品用量，减少污染气体的产生。但由于SO2属于大气污染为，反应结束后需要进行尾气处理，可将尾气通入氢氧化钠溶液中。
（5）硝酸具有强氧化性，也能把铜氧化生成硝酸铜，而硝酸被还原生成NO2或NO气体。NO不溶于水，NO2溶于水生成NO，所以可利用排水法收集纯净的NO。
焦亚硫酸钠（Na2S2O5）常用作食品漂白剂。其制备工艺流程如下：
已知：反应Ⅱ包含2NaHSO3
（1）反应I的化学方程式为： 。
（2）“灼烧”时发生反应的化学方程式： 。
（3）已知Na2S2O5与稀硫酸反应放出SO2，其离子方程式为： 。
（4）副产品X的化学式是 。
（5）为了减少产品Na2S2O5中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为 。检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是 （填编号）
①酸性高锰酸钾；②品红溶液；③澄清石灰水；④饱和碳酸氢钠溶液；⑤NaOH；⑥稀硫酸
正确答案
（1）NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
（2）2CuS+3O2
（3）S2O52－+2H+=2SO2↑+H2O
（4）CuSO4•5H2O
（5）2∶1 ①③⑥或①②③⑥
试题分析：（1）根据流程确定反应物为NaCl、NH3、CO2，产物为NH4Cl和碳酸氢钠；（2）CuS与氧气反应生成黑色氧化铜和二氧化硫气体；（3）Na2S2O5中硫元素的化合价为+4价，生成二氧化硫化合价没变；（4）氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜，结晶得出硫酸铜晶体；（5）反应Ⅱ中反应应是二氧化硫与碳酸钠反应生成NaHSO3，NaHSO3再生成Na2S2O5，反应方程式为Na2CO3+2 SO2+H2O= 2NaHSO3+ CO2，为了控制杂质，二氧化硫与碳酸氢钠应按反应方程式中比例关系反应；检验产品中含有碳酸钠杂质，需加酸反应检验二氧化碳生成，即用的澄清石灰水，但加酸会生成二氧化硫，二氧化硫也能使澄清石灰水变浑浊，故应先除去，用酸性高锰酸钾溶液，并用品红（或酸性高锰酸钾）检验是否除净，或直接用酸性高锰酸钾溶液根据颜色不褪色确定二氧化硫除净。
某化学探究小组欲对SO2的化学性质进行如下探究,请你帮助他完成实验报告。
(2)该探究小组还根据SO2中S元素的化合价,预测并通过实验探究SO2的其他性质。探究过程中选用的实验药品有:浓硫酸、亚硫酸钠固体、Na2S溶液、酸性高锰酸钾溶液、品红溶液等。探究过程的实验装置图如图所示,请回答下列问题。
①请你完成下列表格。
②A中发生反应的离子方程式为 。
③实验时C中的实验现象是 。
④D装置的作用是 。E是尾气处理装置,有人认为E装置中可以加入足量的Ba(NO3)2溶液,你认为是否合理,请结合离子方程式加以说明: 。
正确答案
(1)①试管中液面上升,溶液pH＜7
②将二氧化硫气体通入足量澄清石灰水[或Ba(OH)2溶液]中
③SO2+Ca2++2OH-=CaSO3↓+H2O(或SO2+Ba2++2OH-=BaSO3↓+H2O)
(2)①
②5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++5SO42-+4H+
③品红溶液褪色
④防倒吸 不合理,因为发生的反应为3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO↑+4H+,生成的NO仍然对环境有污染
(1)二氧化硫在水中的溶解度较大,将盛满SO2气体的试管倒立在水中,由于二氧化硫的溶解造成试管内压强减小,导致液面上升。同时,二氧化硫的水溶液即亚硫酸呈酸性,所以溶液的pH＜7。验证二氧化硫与碱反应时,由于题目要求“出现白色沉淀”,因此不能用NaOH、KOH等碱溶液,必须用Ba(OH)2或Ca(OH)2等碱溶液。(2)根据所提供的药品,验证二氧化硫的还原性,可选择具有强氧化性的酸性高锰酸钾溶液。品红溶液显然是验证二氧化硫的漂白性,现象是品红溶液褪色。具有还原性的Na2S判断SO2具有氧化性。二氧化硫的水溶液呈酸性,在酸性环境中2NO3-可将溶液中+4价的S氧化为SO42-并生成BaSO4沉淀,同时2NO3-被还原为NO,带来新的污染。
分析下图装置，回答问题：
(1)装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式为 ，
(2)装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式为 ，
(3)在装置D的U形管中有无色晶体生成，此晶体的化学式是 ，
(4)装置E中NaOH的作用是 ，反应的离子方程式为 ；
(5)B装置的作用很多，除了可以混匀气体外，
还可以：____________________; __________________________________。
正确答案
（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2，（2）2SO2+O2==2SO3，
（3）吸收尾气，SO2+2OH-=SO32-+2H2O;
（4）与圆底烧杯相接导管的气泡速度与直玻管中气泡速度之比为2：1（SO2与O2的气泡之比为2:1）；干燥气体
试题分析：该实验装置图为在A产生了二氧化硫，气体在B中被干燥，然后二氧化硫和氧气在五氧化二钒催化加热下生成了三氧化硫，三氧化硫的凝固点很低，在D中被凝结，E为除去还没有反应的二氧化硫，所以(1)装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2，(2)装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式为:2SO2+O2==2SO3，(3)在装置D的U形管中有无色晶体生成，此晶体的化学式是SO3;(4)装置E中NaOH的作用是吸收尾气，其反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO32-+2H2O；(5)B装置的作用很多，可以用来混合气体，也可以与圆底烧杯相接导管的气泡速度与直玻管中气泡速度之比为2：1（SO2与O2的气泡之比为2:1）；干燥气体。
点评：本题考查了三氧化硫的制备实验，解答该题的关键是要分析该题的各个小装置作用，本题有利于培养学生分析实验的能力，该题难度适中。
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