Question

Ⅰ以下是有關(guān)SO₂、Cl₂的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)．
（1）某小組設(shè)計(jì)如圖所示的裝置圖（圖中夾持和加熱裝置略去），分別研究SO₂和Cl₂的性質(zhì)．

①若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同？

相同

（填“相同”或“不相同”）；若裝置D中裝的是V₂O₅（催化劑），通入SO₂時(shí)，打開K通入適量O₂的化學(xué)反應(yīng)方程式為

2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃

．
②SO₂通入B中，溶液顏色退去，則該反應(yīng)的離子方程式為

SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-

．
（2）某同學(xué)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）

B

，仍然無法觀察到沉淀產(chǎn)生．
A．氨水；B．稀鹽酸；C．硝酸鉀溶液；D．硫化鈉溶液
（3）若由元素S和O組成-2價(jià)酸根離子X，X中S和O的質(zhì)量比為2：3；當(dāng)Cl₂與含X的溶液完全反應(yīng)后，得澄清溶液，取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀產(chǎn)生．寫出Cl₂與含X的溶液反應(yīng)的離子方程式

Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺

．
（4）某科研單位利用電化學(xué)原理用SO₂來制備硫酸，裝置如下圖，含有某種催化劑，電極為多孔的材料，能吸附氣體，同時(shí)也能使氣體與電解質(zhì)溶液充分接觸．通入SO₂的電極為

負(fù)

極，其電極反應(yīng)式為

SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-

；電池的總反應(yīng)式

2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄

Ⅱ?qū)嶒?yàn)是化學(xué)研究的基礎(chǔ)，關(guān)于下列各裝置圖的敘述正確的是

C

（填序號(hào)）

A．裝置①可完成多種氣體的發(fā)生、凈化和收集，如銅屑與稀硝酸反應(yīng)
B．裝置②中，a為正極，d為陽(yáng)極
C．裝置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂，、HCl、NO₂等
D．裝置④能用于測(cè)量氣體體積
Ⅲ用鉛蓄電池電解苦鹵水（含Cl^-、Br^-、Na⁺、Mg²⁺）的裝置如圖所示（a、b為石墨電極）．下列說法中正確的是

D

（填序號(hào)） 

A．鉛蓄電池負(fù)極的反應(yīng)式為：Pb-2e^-=Pb²⁺
B．鉛蓄電池放電時(shí)，B極質(zhì)量減輕，A極質(zhì)量增加
C．鉛蓄電池充電時(shí)，A極應(yīng)與外電源負(fù)極相連
D．電解苦鹵水時(shí)，a電極首先放電的是Br^-．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）①二氧化硫具有漂白性和有機(jī)色素結(jié)合為不穩(wěn)定的化合物，氯氣通入溶液中與水反應(yīng)生成的次氯酸具有漂白性，可以氧化有機(jī)色素為無色；二氧化硫催化氧化為三氧化硫；
②二氧化硫具有還原性和碘單質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成硫酸和氫碘酸；
（2）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物質(zhì)仍無沉淀；
A．氨水和二氧化硫反應(yīng)生成亞硫酸銨，亞硫酸根離子和鋇離子結(jié)合生成沉淀；
B．稀鹽酸不和二氧化硫反應(yīng)不能生成沉淀；
C．硝酸鉀溶液在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性能氧化二氧化硫?yàn)榱蛩�，結(jié)合鋇離子生成沉淀；
D．硫化鈉溶液和二氧化硫反應(yīng)生成單質(zhì)硫沉淀；
（3）若由元素S和O組成-2價(jià)酸根離子X，X中S和O的質(zhì)量比為2：3，依據(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和計(jì)算分析X為SO₃^2-；氯氣具有氧化性氧化亞硫酸根離子誒硫酸根離子；
（4）本題為SO₂與O₂反應(yīng)生成SO₃，SO₃再與水化合生成硫酸，根據(jù)硫酸的出口判斷正負(fù)極，負(fù)極發(fā)生氧化反應(yīng)，正極發(fā)生還原反應(yīng)，原電池放電時(shí)，電解質(zhì)溶液中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)；
Ⅱ、A．NO有毒，不能排放在空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置；
B．電子由負(fù)極流向正極；
C．裝置③中氣體長(zhǎng)進(jìn)短出，收集密度比空氣大的氣體；短進(jìn)長(zhǎng)出收集密度比空氣小的氣體；
D．測(cè)量氣體的體積，裝液態(tài)的集氣瓶中的導(dǎo)管應(yīng)短進(jìn)長(zhǎng)出．；
Ⅲ、鉛蓄電池放電時(shí)，鉛作負(fù)極，二氧化鉛作正極，正極上得電子發(fā)生還原反應(yīng)，當(dāng)鉛蓄電池充電時(shí)，二氧化鉛要連接電源正極；電解苦鹵水時(shí)，陽(yáng)極上還原性強(qiáng)的離子先失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．

解答：解：二氧化硫能和有色物質(zhì)反應(yīng)生成無色物質(zhì)，所以二氧化硫有漂白性；氯氣和水反應(yīng)生成次氯酸，次氯酸具有強(qiáng)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；二氧化硫和氧氣在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成三氧化硫，反應(yīng)方程式為 2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃，
故答案為：相同；2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃；
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(yīng)：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(yīng)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(yīng)：
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不符合；
B、稀鹽酸加入后不反應(yīng)，故B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?yàn)榱蛩幔�硫酸根和鋇離子生成沉淀，故C不符合；
D、加入硫化鈉溶液，硫離子具有還原性，二氧化硫具有氧化性，會(huì)反應(yīng)氧化還原反應(yīng)，生成硫單質(zhì)，故D不符合；
故答案為：B；
（3）若由元素S和O組成-2價(jià)酸根離子X，X中S和O的質(zhì)量比為2：3，所以X中S和O的原子個(gè)數(shù)比為

2

32

：

3

16

=1：3，所以該離子為SO₃ ^2-；氯氣有強(qiáng)氧化性，能和硫代硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，根據(jù)題意知，該反應(yīng)中有硫酸根離子生成，所以氯氣中氯元素得電子生成氯離子，所以該反應(yīng)的離子方程式為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，故答案為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；
（4）該原電池的本質(zhì)是2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，SO₂在負(fù)極上發(fā)生氧化反應(yīng)電極反應(yīng)式為SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，O₂在正極上發(fā)生還原反應(yīng)電極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，
故答案為：負(fù)；SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；
Ⅱ、A．因NO有毒，不能排放在空氣中，應(yīng)有尾氣處理裝置，則裝置不能完成銅屑與稀硝酸的實(shí)驗(yàn)，故A錯(cuò)誤；
B．電子由負(fù)極流向正極，所以裝置②中a為負(fù)極，故B錯(cuò)誤；
C．裝置③中氣體長(zhǎng)進(jìn)短出，收集密度比空氣大的氣體；短進(jìn)長(zhǎng)出收集密度比空氣小的氣體，則裝置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂、HCl、NO₂等，故C正確；
D．測(cè)量氣體的體積，裝液態(tài)的集氣瓶中的導(dǎo)管應(yīng)短進(jìn)長(zhǎng)出，則裝置④不能用于測(cè)量氣體體積的裝置，故D錯(cuò)誤；
故選C．
故答案為：C；
Ⅲ、鉛蓄電池電解苦鹵水，鉛蓄電池放電時(shí)，電池反應(yīng)式為Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，硫酸參加反應(yīng)，所以溶液的pH值變大；
A、鉛蓄電池放電時(shí)，負(fù)極上失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，故A錯(cuò)誤；
B、鉛蓄電池放電時(shí)，較活潑的金屬鉛失電子發(fā)生氧化反應(yīng)．B極為負(fù)極，Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄（s），A極為正極，PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄（s）+2H₂O二氧化鉛得到電子發(fā)生還原反應(yīng)，A極、B極都減輕，故B錯(cuò)誤；
C、鉛蓄電池充電時(shí)，陽(yáng)極與電源正極相連，即B極應(yīng)與外電源正極相連，故C錯(cuò)誤；
D、電解苦鹵水時(shí)，a為陽(yáng)極，溶液中溴離子失電子生成溴單質(zhì)，故D正確；
故答案為：D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，離子方程式的書寫，涉及氣體的制取與收集、電化學(xué)中的原電池盒電解池原理的應(yīng)用等知識(shí)，注意氣體的收集與測(cè)定體積時(shí)導(dǎo)管的進(jìn)出是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．