Question

（1）某小組設(shè)計如圖1所示的裝置圖：（圖中夾持裝置略去），分別研究SO₂和Cl₂的性質(zhì)．

①若從左湍分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現(xiàn)象

 

（填“相同”或“不相同”）；若通入氣體為Cl₂，解釋A中產(chǎn)生相應現(xiàn)象的原因

 

．
②SO₂通入B中，溶液顏色褪去，則該反應的離子方程式為

 

．
（2）某同學將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成．若向該試管中加入足量

 

（填字母），能產(chǎn)生白色沉淀．
A．氨水    B．稀鹽酸    C．硝酸鉀溶液    D．硫酸鈉溶液
（3）將一定量的SO₂和含0.7mol氧氣的空氣（忽略CO₂）放入一定體積的密閉容器中，550℃時，在催化劑作用下發(fā)生反應：2SO₂+O₂?2SO₃．反應達到平衡后，將容器中的混合氣體通過過量NaOH溶液，氣體體積減少了21.28L；再將剩余氣體通過某物質(zhì)的溶液吸收O₂，氣體的體積又減少了5.6L（以上氣體體積均為標準狀況下的體積）．反應達到平衡時SO₂的轉(zhuǎn)化率

 

（計算結(jié)果保留到0.1010）．
（4）某科研單位利用電化學原理用SO₂來制備硫酸，裝置如圖2，含有某種催化劑，電極為多孔的材料，能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸．通入SO₂的電極為

 

極，其電極反應式為

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計,化學平衡的計算,電解原理

專題：實驗設(shè)計題,電化學專題

分析：（1）①根據(jù)SO₂和Cl₂的化學性質(zhì)分析反應現(xiàn)象，從而判斷反應現(xiàn)象是否相同；根據(jù)氯氣與水反應產(chǎn)生的次氯酸具有漂白性分析；
②二氧化硫通入碘水，碘單質(zhì)具有氧化性，二氧化硫具有還原性，被碘單質(zhì)氧化為硫酸，本身被還原為碘化氫；
（2）將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量試劑，依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)分析判斷；
（3）混合氣體通過過量NaOH溶液時，減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫，根據(jù)剩余氧氣的量計算參加反應的氧氣的量，根據(jù)參加反應的氧氣的量計算參加反應的二氧化硫、三氧化硫的量，二氧化硫和三氧化硫混合氣體體積減去三氧化硫的量就是未參加反應的二氧化硫的量，再根據(jù)轉(zhuǎn)化率公式計算．
（4）本質(zhì)為SO₂與O₂反應生成SO₃，SO₃再與水化合生成硫酸，負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應；

解答： 解：（1）①二氧化硫能和有色物質(zhì)反應生成無色物質(zhì)，所以二氧化硫有漂白性；氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能使有色物質(zhì)褪色，所以若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現(xiàn)象相同，都使品紅褪色；若通入氣體為Cl₂，品紅褪色的原因為氯氣和水反應生成次氯酸具有強氧化性，能漂白品紅，
故答案為：相同；氯氣和水反應生成次氯酸具有強氧化性，能漂白品紅；
②SO₂通入B裝置碘水中，溶液顏色退去，發(fā)生了氧化還原反應：碘單質(zhì)具有氧化性，二氧化硫具有還原性，被碘單質(zhì)氧化為硫酸，本身被還原為碘化氫，反應的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
（2）將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量試劑仍然無法觀察到沉淀產(chǎn)生，說明不發(fā)生反應：
A、氨水加入后生成亞硫酸銨，亞硫酸根和鋇離子生成沉淀，故A符合；
B、稀鹽酸加入后不反應，故B不符合；
C、加入硝酸鉀溶液，硝酸根和氫離子形成稀硝酸具有氧化性，能氧化二氧化硫為硫酸，硫酸根和鋇離子生成沉淀，故C符合；
D、加入硫酸鈉溶液，硫酸根和鋇離子生成沉淀，故D符合；
故答案為：ACD．
（3）混合氣體通過過量NaOH溶液時，減少的氣體是二氧化硫和三氧化硫，所以三氧化硫和未參加反應的二氧化硫的體積是21.28L，剩余氧氣的體積是5.6L，則參加反應的氧氣的體積=0.7mol×22.4L/mol-5.6L=10.08L，根據(jù)二氧化硫、三氧化硫和氧氣的關(guān)系式知，參加氧化還原反應的二氧化硫的體積=10.08L×2=20.16L，生成三氧化硫的體積=10.08L×2=20.16L，則未參加氧化還原反應的二氧化硫的體積=21.28L-20.16L=1.12L，原來二氧化硫的體積=20.16L+1.12L=21.28L，所以二氧化硫的轉(zhuǎn)化率=

20.16L

21.28L

=94.7%，故答案為：94.7%；．
（4）該原電池的本質(zhì)是2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，SO₂在負極上發(fā)生氧化反應電極反應式為SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，O₂在正極上發(fā)生還原反應電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O；
故答案為：負；SO₂+2H₂O-2e^-=SO₄^2-+4H⁺．

點評：本題考查實驗方案的評價，離子方程式的書寫，轉(zhuǎn)化率的計算、電化學中的原電池盒電解池原理的應用等知識，綜合性較強，題目難度中等．