Question

14．某教師在課堂上用右圖所示的裝置來驗證濃硫酸與銅是否發(fā)生反應，并探討反應所產生氣體的性質．請回答下列問題：
（1）試管乙中發(fā)生的現(xiàn)象是品紅溶液褪色，
該現(xiàn)象能說明產生的氣體具有漂白性．
（2）寫出試管甲中所發(fā)生反應的化學方程式，并標明電子轉移方向和數(shù)目．．
（3）試管乙口部浸有堿液的棉花的作用是吸收SO₂．
（4）SO₂的排放是造成酸雨的主要因素，某同學通過實驗探究，得出酸雨pH隨時間的增加而減小的結論．為進一步研究酸雨的成分，該同學取某一時段的這種雨水V L，加入0.5mol/L的Ba（OH）₂溶液至不再產生沉淀時，恰好消耗20.00mL Ba（OH）₂溶液．請計算：
①該雨水中共溶解標準狀況下SO₂的體積多少mL？
②若生成沉淀物的質量為2.25g，求出沉淀物的組成．（請寫出計算過程）

Answer 1

分析 （1）金屬銅和濃硫酸發(fā)生反應生成硫酸銅、水和二氧化硫，二氧化硫能使品紅褪色，具有漂白性；
（2）金屬銅和濃硫酸發(fā)生反應生成硫酸銅、水和二氧化硫，根據(jù)化合價的升高值=化合價的降低值=轉移電子數(shù)來標電子轉移情況；
（3）二氧化硫有毒，屬于酸性氧化物，能和堿反應；
（4）①寫出反應的化學方程式，根據(jù)氫氧化鋇的物質的量計算出二氧化硫的物質的量，再計算出標況下二氧化硫的體積；
②利用極值法討論沉淀的組成成分．

解答 解：（1）金屬銅和濃硫酸發(fā)生反應生成硫酸銅、水和二氧化硫，生成的二氧化硫能使品紅褪色，說明二氧化硫具有漂白性，
故答案為：品紅溶液褪色；漂白；
（2）金屬銅和濃硫酸發(fā)生反應生成硫酸銅、水和二氧化硫：Cu+2H₂SO₄（濃）CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，化合價的升高值=化合價的降低值=轉移電子數(shù)=2，用單線橋表示電子轉移情況如下：，故答案為：；
（3）二氧化硫有毒，屬于酸性氧化物，能和堿反應生成鹽和水，在裝置口處浸有堿液的棉花可以和二氧化硫反應，
故答案為：吸收SO₂；
（4）①二氧化硫和氫氧化鋇的反應方程式為：SO₂+Ba（OH）₂=BaSO₃↓+H₂O，
20.00mL 0.5mol/L的 Ba（OH）₂溶液中含有氫氧化鋇的物質的量為：0.5mol/L×0.02L=0.01mol，根據(jù)反應可知，空氣中含有二氧化硫的物質的量與氫氧化鋇的物質的量相等，都是0.01mol，標況下0.01mol二氧化硫的體積為：22.4L/mol×0.01mol=0.0224L=22.4mL，
答：該雨水中共溶解標準狀況下SO₂的體積為22.4mL；
②0.5mol/L 20.00mL 的Ba（OH）₂溶液和二氧化硫反應，如果全部轉化為亞硫酸鋇，根據(jù)鋇原子守恒，則生成亞硫酸鋇的質量為：0.01mol×217g/mol=2.17，如果全部轉化為硫酸鋇，根據(jù)鋇原子守恒，則生成硫酸鋇的質量為：0.01mol×233g/mol=2.33g，2.17g＜2.250g＜2.33g，
所以沉淀物的組成為BaSO₃和BaSO₄，
答：生成的沉淀為BaSO₃和BaSO₄的混合物．

點評 本題考查了濃硫酸的性質、化學方程式的計算、氧化還原反應的應用等知識，題目難度中等，注意掌握氧化還原反應的實質、濃硫酸的性質，明確極值法在化學計算中的應用方法．