【題目】某化學(xué)興趣小組利用銅跟濃硫酸反應(yīng),探究SO2的部分性質(zhì),實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。

(1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________

(2)裝置B的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛放的液體是________(填序號(hào));

①水 ②飽和的NaHSO3溶液 NaOH溶液 ④酸性KMnO4

(3)裝置CD中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同。C中是由于SO2與溶液中的NaOH反應(yīng)使堿性減弱,而D中則是由于SO2具有____________性。

(4)裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,其作用是____________。

(5)若實(shí)驗(yàn)中用一定質(zhì)量的銅片和25.0 mL 18.0 mol·L1的濃硫酸在加熱條件充分反應(yīng),最終銅片與硫酸均有剩余。假定反應(yīng)前后溶液的體積不變,設(shè)剩余硫酸的濃度為d mol·L1,現(xiàn)向反應(yīng)后溶液中緩慢加入硝酸鉀固體,充分?jǐn)嚢柚钡绞S嚆~片恰好完全反應(yīng),反應(yīng)消耗硝酸鉀____________mol(用含d的代數(shù)式表示)。

(6)SO2氣體為無色氣體,有強(qiáng)烈刺激性氣味,是大氣主要污染物之一,具有一定的還原性,探究SO2氣體還原Fe3、I2可以使用的藥品和裝置如圖所示:

在上述裝置中通入過量的SO2,為了驗(yàn)證ASO2Fe3+發(fā)生了氧化還原反應(yīng),取A中的溶液,分成兩份,并設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):

方案①:往第一份試液中加入少量酸性KMnO4溶液,紫紅色褪去。

方案②:往第二份試液中加入KSCN溶液,不變紅,再加入新制的氯水,溶液變紅。

上述方案不合理的是_________(填①或②)不合理的原因是____________。

(7)在上述裝置中能表明SO2的還原性強(qiáng)于I2的現(xiàn)象是____________。

【答案】Cu+2H2SO4() CuSO4+SO2↑+2H2O 漂白(或漂白性) 吸收多余的SO2防止污染環(huán)境 d/80 (0.0125d 1.25×10-2d ) 過量的SO2能與高錳酸鉀溶液反應(yīng),使紫色褪去(或亞硫酸與高錳酸鉀溶液反應(yīng),使紫色褪去) B中溶液藍(lán)色褪去

【解析】

濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng):Cu+2H2SO4()CuSO4+SO2↑+2H2O,反應(yīng)生成的SO2具有酸性和還原性,可用排飽和NaHSO3溶液收集,具有漂白性,可使品紅溶液褪色,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,硫酸濃度不斷降低,稀硫酸與銅不反應(yīng),結(jié)合題目要求和相關(guān)物質(zhì)的性質(zhì)解答該題。

(1)濃硫酸具有強(qiáng)氧化性,在加熱條件下與銅發(fā)生氧化還原反應(yīng):Cu+2H2SO4()CuSO4+SO2↑+2H2O;

(2)SO2易溶于水,具有酸性和還原性,可與酸性KMnO4、Na2SO3溶液反應(yīng),難溶于水飽和的NaHSO3溶液,可用排飽和NaHSO3溶液收集,故答案為②;

(3)SO2溶液具有酸性,可與NaOH溶液反應(yīng),發(fā)生:SO2+2OH-=SO32-+H2O,則滴加酚酞的氫氧化鈉溶液褪色,具有漂白性,可使品紅溶液褪色;

(4)二氧化硫有毒,不能排放到空氣中,能與氫氧化鈉溶液反應(yīng),則棉花上可浸有氫氧化鈉溶液,防止污染空氣;

(5)H2SO4與銅反應(yīng)的過程中,濃度會(huì)變稀,而稀硫酸不與銅反應(yīng),所以會(huì)有剩余,加入硝酸鉀后,硝酸根離子在氫離子存在情況下有強(qiáng)氧化性,能與銅反應(yīng),剩余硫酸濃度為dmol/L,則硫酸物質(zhì)的量=0.025L×dmol/L=0.025dmol,由離子反應(yīng):3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可知反應(yīng)消耗硝酸鉀的物質(zhì)的量為0.025mol×2=0.0125dmol;

(6)二氧化硫有還原性,高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性,二氧化硫能與高錳酸鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)使高錳酸鉀溶液褪色,Fe2+也使高錳酸鉀溶液褪色,故答案為方案①,不合理的原因是過量的SO2也能使KMnO4溶液褪色;

(7)I2+SO2+2H2O=2HI+H2SO4二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色,說明發(fā)生了氧化還原反應(yīng),碘是氧化劑,二氧化硫是還原劑,還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性,故能表明SO2的還原性強(qiáng)于I2的現(xiàn)象是裝置B中溶液藍(lán)色褪去。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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請(qǐng)回答下列問題:

(1)A的化學(xué)名稱是_______________,③的反應(yīng)類型是___________

(2)C中官能團(tuán)的名稱是__________________________。

(3)寫出F的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________________________

(4)已知A在一定條件下能生成可降解的聚酯,請(qǐng)寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式:_____________

(5)滿足下列條件的M的同分異構(gòu)體有_______(不含立體異構(gòu))。

①能夠發(fā)生銀鏡反應(yīng)。

②含有硝基(–NO2),且硝基直接連在苯環(huán)上。

③含有苯環(huán)且苯環(huán)上只有兩個(gè)取代基。

其中核磁共振氫譜為四組峰且峰面積之比為6∶2∶2∶1的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為________(寫出一種即可)。

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A. 剛充入時(shí)反應(yīng)速率υ正減少,υ逆增大

B. 平衡不發(fā)生移動(dòng)

C. 平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)

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110 sL的物質(zhì)的量濃度為_____________。

2)前10 s內(nèi)用M表示的化學(xué)反應(yīng)速率為_____________

3)化學(xué)方程式中x值為_____________。

4)在恒溫恒容條件,往容器中加入1 mol氦氣,反應(yīng)速率________(增大、減小、不變)。

5)在恒溫恒壓條件,往容器中加入1 mol氦氣,反應(yīng)速率________(增大、減小、不變)

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(3)已知:。則A與稀、冷的KMnO4溶液在堿性條件下反應(yīng)的過程可表示:_____________。

(4)一定條件下,A與氫氣反應(yīng),得到的化合物中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為85.7%,寫出此化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式__________________

(5)在一定條件下,由A聚合得到的高分子化合物的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為__________________

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