1、上述方案是否合理?_(填“合理”或“不合理”),原因是_。(6)实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色,此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性?请设计实验验证:_。【解析】(1)检验装置的气密性时首先要形成密封系统。(2)Na2O2能与水蒸气反应,故证明SO2与Na2O2反应时要先除去水蒸气;SO2是有毒的酸性氧化物,能被NaOH溶液吸收。(3)检验氧气用带火星的木条,木条复燃则证明有氧气。(4)SO2的还原性强于I-,联想I2与SO2的反应便可得出实验现象和离子方程式。(5)评价实验设计时,首先要考虑引入物质与原溶液中粒子的反应是否会对实验造成干扰。答案:(1)关闭弹簧夹2和分液漏
2、斗的活塞,打开弹簧夹1(2)浓硫酸吸收未反应的SO2,防止污染空气(3)将带火星的木条放在D试管口处,看木条是否复燃(4)F中溶液蓝色褪去SO2+I2+2H2O2I-+S+4H+(5)不合理E中溶解的SO2与稀硝酸反应也生成S(6)取褪色后的溶液,滴加较浓的NaOH溶液,若变红,则证明褪色是因SO2溶于水显酸性(或取褪色后的溶液,加热,若未变红色,则证明褪色是因SO2溶于水显酸性,合理均可)【加固训练】海波(Na2S2O35H2O)常用于纺织和造纸工业,海波是无色透明的晶体,易溶于水,遇酸立即分解:S2+2H+S+SO2+H2O硫化碱法是工业上制备海波的方法之一,反应原理为2Na2S+Na2C
3、O3+4SO23Na2S2O3+CO2某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O35H2O,实验装置如下图所示:(1)装置A中发生反应的化学方程式是_,实验室还可以用A装置制取的气体单质有_(填化学式)。(2)装置C中连接多孔球泡可以提高SO2的吸收效率,其依据的原理是_。(3)装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率,D中的试剂可以是_。a.品红溶液 b.氢氧化钠溶液c.酚酞溶液 d.酸性高锰酸钾溶液(4)装置E的作用是_。(5)实验制得的Na2S2O35H2O产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。请设计实验,检验Na2S2O35H2O产品中是否存在Na2SO4杂质,简要说明实
4、验操作、现象和结论:_。(6)Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂,为了测定某K2Cr2O7溶液的浓度,研究小组的同学准确量取10.00 mL K2Cr2O7溶液于锥形瓶中,加入过量KI固体和适量的稀硫酸,滴加指示剂,用0.100 0 molL-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,3次平行实验测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00 mL,则c(K2Cr2O7)=_molL-1。(已知:Cr2+6I-+14H+2Cr3+3I2+7H2O,2S2+I2S4+2I-)(1)A装置为加热条件下的反应,该装置还可以用于MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2。(2)多孔球泡可以增大气体与
5、溶液的接触面积,使其充分反应。(3)检验SO2的吸收效果,可选用能够与SO2反应且现象明显的试剂,故品红溶液和酸性高锰酸钾溶液适合,a、d项正确。(4)SO2为有毒气体,也是酸性气体,可以用NaOH溶液吸收。(5)Na2S2O3、Na2SO3能够与酸反应,而Na2SO4不能与酸反应。故可以取少许产品溶于水,然后加入足量稀盐酸后,再向上清液中加入BaCl2,根据溶液中是否产生白色沉淀,可以判断样品中是否含有Na2SO4。(6)反应存在如下关系:3I26S2 1 mol 6 mol n 0.100 0 molL-10.03 L解得:n=0.000 5 mol,c(K2Cr2O7)=0.000 5
6、mol/0.01 L=0.050 0 mol(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2+2H2OCl2(2)增大反应物间的接触面积(3)a、d(4)吸收SO2,防止SO2逸散到空气中,污染空气(5)取少量产品于试管中,先加适量水溶解,然后滴加过量的稀盐酸,静置,取上清液(或过滤取滤液)加氯化钡溶液,若出现白色沉淀则说明Na2S2O35H2O产品中含Na2SO4杂质(6)0.050 02.(13分)偏钒酸铵(NH4VO3)为白色或微黄色的晶体粉末,微溶于水和氨水,而难溶于冷水,在钒的湿法冶金中占重要地位。(1)NH4VO3中钒的化合价为_;已知钒(V)的原子序数为23,试判断钒元素在元素周
7、期表中是否为主族元素:_(填“是”“否”或“无法判断”)。(2)偏钒酸铵在常温下稳定,加热时易分解。它在空气中分解能得到V2O5,试写出偏钒酸铵分解的方程式:_,该反应属于_(填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”)。(3)钒的氧化物五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业,工业上常用铝热反应得到金属钒,该反应方程式为_,得到1 mol V,需转移电子的物质的量为_mol。(4)测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5,V2O5在酸性溶液中转变成V,再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。请配平下列反应的化学方程式:_V+_H2C2O4_VO+_CO2+_H2O,其中还原剂是_;若反应消耗0.90 g草酸,
8、参加反应的钒元素质量是_g。(5)钒电池(VRB)是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池。某钒电池总反应为V+V2+2H+VO2+V3+H2O。放电时钒电池的负极反应式为_;用该钒电池进行铁制品上镀铜,铁制品应与电池的_(填“正极”或“负极”)相连。(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0,计算得V的化合价为+5价。(2)根据已知产物与原子守恒写出其反应方程式为2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O,在反应中没有元素化合价的变化,故为非氧化还原反应。(3)铝热反应是金属氧化物与金属Al的反应,得到金属单质与Al2O3,方程式为3V2O5+10Al6V+5Al2O3,反应中得到6 mol V转
9、移的电子的物质的量为6 mol(5-0)=30 mol,所以得到1 mol V转移的电子的物质的量为5 mol。(4)V的化合价由V中+5价降低为VO+中+3价,H2C2O4中碳元素由+3价升高为CO2中+4价,H2C2O4是还原剂;化合价升降的最小公倍数为2,所以V化学计量数为1,H2C2O4化学计量数为1,根据原子守恒可知,VO+化学计量数为1,CO2化学计量数为2,H2O化学计量数为1。配平后离子方程式为V+H2C2O4VO+2CO2+H2O。0.90 g草酸的物质的量为0.9 g90 gmol-1=0.01 mol,由方程式可知n(V)=0.01 mol,所以参加反应的钒元素的质量为0
10、.01 mol51 gmol-1=0.51 g。(5)由电池总反应可知放电时的负极反应为V2+-e-V3+;电镀时镀件与原电池的负极相连。(1)+5否(2)2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O非氧化还原反应(3)3V2O5+10Al6V+5Al2O35(4)11121H2C2O40.51(5)V2+-e-V3+负极3.(16分)PM2.5也称为可入肺颗粒物,无法被鼻腔、咽喉等呼吸器官屏障阻碍,只能沉积在肺部。PM2.5会携带有害物质进入血液,由此会产生血管内膜增厚、血管狭窄等症状。PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关,化石燃料燃烧同时放出大量的SO2和NOx。(1)500时,在催
11、化剂存在条件下,分别将2 mol SO2和1 mol O2置于恒压容器甲和恒容容器乙中(两容器起始容积相同),充分反应,二者均达到平衡后:两容器中SO2的转化率关系是甲_(填“”“”或“=”)乙,若测得容器乙中的压强减小了30%,则该容器中SO2的转化率为_。在中容器乙,反应达到平衡后,改变下列条件,能使SO2的转化率提高的是_(填字母)。a.温度和容器体积不变,充入1.0 mol Heb.温度和容器体积不变,充入1.0 mol O2c.在其他条件不变时,充入1 mol SO3d.在其他条件不变时,改用高效催化剂(2)SO2和NOx在空气中存在下列平衡:2NO(g)+O2(g)2NO2(g)H=-113.0 kJmol-12SO2(g)+O2(g)2SO3(g)H=-196.6 kJSO2通常在二氧化氮的存在下,进一步被氧化,生成SO3。写出NO2和SO2反应的热化学方程式_。随温度升高,该反应化学平衡常数的变化趋势是_(填“增大”“减小”或“不变”)。(3)用氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的废气。写出等物质的量的氢氧化钠与二氧化硫反应的离子方程式_。
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