- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究大气污染物SO2的性质，设计如下图实验装置。请回答：
（1）B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂为 ； C中反应的离子方程式为
（2）为了实现绿色环保的目标，某同学设计了上图A2的制取装置来代替A1装置，与A1装置相比，A2装置的优点是
（3）试验中发现Na2SO3可能部分被氧化，现需测定Na2SO3的纯度：称取10.00g产品，配成100ml溶液，移取25.00ml溶液，用0.20mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定，消耗KMnO4溶液20.00mL,产品中Na2SO3质量分数的计算表达式为 ，计算结果为 。（保留两位小数）
正确答案
（1）品红溶液
SO2 + I2 + 2H2O ="=" SO42- +2 I- +4 H+
（2）不用加热；相对安全；易于控制反应进行；反应更充分。（任何合理的一点均给分）
（3）
试题分析：（1）B中是检验SO2的漂白性用的是品红溶液；C中检验SO2的还原性，反应的离子方程式为SO2 + I2 + 2H2O ="=" SO42- +2 I- +4 H+。
（2）A2与启普发生器的原理相似，优点为不用加热；相对安全；易于控制反应进行；反应更充分。
（3）考查的是滴定实验及相关计算。
点评：本题主要考查计算能力、分析能力、实验设计能力，要求较高，需要扎实的基础知识作依托，尤其是检验从接触室出来的气体成分需要有对知识的综合运用和迁移能力。
二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。二氧化硫有毒，并且是形成酸雨的主要气体。无论是实验室制备还是工业生产，二氧化硫尾气吸收或烟气脱硫都非常重要。完成下列填空：
(1)实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。
如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，并希望能控制反应速度，上图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
(2)若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫，至少需要称取亚硫酸钠 g(保留一位小数)；如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数)，被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠 g(保留一位小数)。
(3)实验室二氧化硫尾气吸收与工业烟气脱硫的化学原理相通。
石灰—石膏法和碱法是常用的烟气脱硫法。石灰-石膏法的吸收反应为：SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4·2H2O。其流程如下图：
碱法的吸收反应为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O。碱法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如下图：
已知：
石灰-石膏法和碱法吸收二氧化硫的化学原理相同之处是 。和碱法相比，石灰-石膏法的优点是 ，缺点是 。
(4)在石灰-石膏法和碱法的基础上，设计一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案(用流程图表示)。
正确答案
(1)用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率，结合装置可知a、e可达到目的；
(2) H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+SO2+H2O
126g 22.4L
m 3.36L
m=18.9g
4g亚硫酸钠被氧化为硫酸钠后的质量变为4.5g，则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中，亚硫酸钠的质量分数为95.5%，因此称取样品的质量为19.8g。
(3)石灰-石膏法与碱法吸收SO2都是利用SO2是酸性氧化物可与碱反应的性质来吸收SO2的；利用题中已知和有关信息可知采用石灰-石膏法所用原料易得、成本低等，但因Ca(OH)2碱性弱，导致吸收速率慢、效率低；
(4)依据上述流程操作存在的缺点，能实现物料循环的烟气脱硫方案
某同学用如图一所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应，结果通入CO2可以看到先浑浊后澄清的现象，但通入SO2没有看到浑浊现象。经过思考分析，该同学改用图二的装置，将气体收集在注射器中，缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中，结果都能看到石灰水先变浑浊再澄清的现象，且通入SO2产生的现象明显比通入CO2快。
（1）若锥形瓶内装的是亚硫酸钠，写出锥形瓶内反应的化学方程式：_______________________________。
（2）对比分析两组实验，你认为用图一装置实验时，通入SO2不能出现浑浊的原因可能是_________________。写出此时试管内发生反应的总化学方程式：_____________________。
（3）用图二装置实验时，以相同速率通入CO2或SO2，SO2产生浑浊再变澄清的现象比CO2快，其原因是____________________________________。
（4）用图一进行SO2与石灰水反应的实验时，为防止SO2污染空气，应用盛有过量浓烧碱溶液的容器吸收SO2，写出容器内发生反应的离子方程式： 。
正确答案
（1）Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2
（2）反应时直接生成了酸式盐而看不到沉淀 Ca(OH)2+2SO2=Ca(HSO3)2
（3）SO2溶解度大，且对应的亚硫酸酸性比碳酸强，通入的SO2与石灰水反应快
（4）SO2+2OH－=SO32－+H2O
试题分析：CO2跟石灰水反应生成白色沉淀CaCO3，SO2跟石灰水反应生成白色沉淀CaSO3，当气体过量时白色沉淀又溶解，所以，一般认为不能用石灰水来区别CO2和SO2。然而本题给出的结论是：通入SO2没有看到浑浊现象。这要从CO2和SO2性质的区别上来分析原因，二者在水中的溶解度及对应酸的酸性不同。防止SO2污染空气，要增加尾气吸收装置，烧碱过量时生成的盐为Na2SO3。
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。探究性实验的一般思路是：1.准确地把握实验目的；2.利用已学知识，分析如何实现这个目的——实验原理；3.结合实验材料，初步确定设计对策——实验方案。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
【探究一】
（1）将已去除表面氧化物的铁钉（碳素钢）放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是__________________。
（2）另取铁钉6.0 g放入15.0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后收集到气体Y。
甲同学取336 mL（标准状况）气体Y通入足量溴水中，发生反应：SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4
然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为______。
【探究二】
分析上述实验中SO2体积分数的结果，乙同学认为气体Y中还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置（图中夹持仪器省略）。
（3）装置B中试剂的作用是_________________________________________。
（4）认为气体Y中还含有Q的理由是______________________________。（用化学方程式表示）。
（5）为确认Q的存在，需在装置中添加M于______（选填序号）。
a.A之前 b.A、B间 c.B、C间 d.C、D间
（6）如果气体Y中含有H2，预计实验现象应是____________________________。
（7）若要测定限定体积气体Y中H2的含量（标准状况下约有28 mL H2），除可用测量H2体积的方法外，可否选用质量称量的方法？做出判断并说明理由________。
正确答案
（1）铁钉表面被钝化
（2）66.7%
（3）检验SO2是否除尽
（4）C+2H2SO4（浓）
（5）c （6）D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
（7）否，用托盘天平无法称量D或E的差量（或可以，可用分析天平称量D或E的差量）（1）铁钉在浓硫酸中发生钝化，表面生成一层致密的氧化膜。
（2）
22.4 L·mol-1="0.224" L="224" mL，SO2体积分数为
（3）铁钉为碳素钢，故加热后碳与浓硫酸反应可产生CO2、SO2，当浓硫酸变稀后，会产生H2，所以混合气体中有SO2、CO2、H2。能对品红溶液产生作用的只有SO2，所以品红溶液的作用是检验SO2是否在前一洗气瓶中被除尽。
（5）检验CO2要用澄清石灰水，应放在SO2被除尽之后进行，因SO2与澄清石灰水也可出现浑浊现象；也不能放在C、D之间，因为气体会带出水蒸气，对后面实验结果带来影响，且碱石灰能吸收CO2，故M应放于B、C之间。
（6）H2还原CuO（黑色）得Cu（红色），生成的水被无水CuSO4吸收生成蓝色的CuSO4·5H2O。
（7）由于H2量很少，微小质量变化用托盘天平无法测量，只能用更精密的分析天平称量。
（8分）已知溶液中：还原性HSO3－>I－，氧化性IO3－> I2 > SO42－。在含3 molNa
试回答下列问题：
（1）写出a点反应的离子方程式_____。
（2）写出b点到c点反应的离子方程式_________。
（3）当溶液中的I－为0．4 mol时，加入的KIO3为_________mol 。
（4）若往100 mL1mol/L的KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反应开始时的离子方程式为__________。
正确答案
略
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