20.某科研小組用MnO2和濃鹽酸制備Cl2時(shí),利用剛吸收過少量SO2的NaOH溶液對其尾氣進(jìn)行吸收處理.
(1)請完成SO2與過量NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O.
(2)反應(yīng)Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O中的氧化劑為Cl2
(3)吸收尾氣一段時(shí)間后,吸收液(強(qiáng)堿性)中肯定存在Cl-、OH-和SO42-.請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究該吸收液中可能存在的其他陰離子(不考慮空氣的CO2的影響).
①提出合理假設(shè).
假設(shè)1:只存在SO32-;
假設(shè)2:只存在ClO-
假設(shè)3:既不存在SO32-也不存在ClO-
②基于假設(shè)3(即驗(yàn)證假設(shè)3成立),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn).請?jiān)诖痤}卡上寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論.限選實(shí)驗(yàn)試劑:3mol.L-1H2SO4、1mom.L-1NaOH、0.01mol.L-1KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊試液.
實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量吸收液于試管中,滴加3mol.L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中
步驟2:向A試管中滴加1-2滴0.01mol.L-1KMnO4溶液.溶液呈淺紫色,則證明不存在SO32-,
則證明不存在SO32-
步驟3:向B試管中滴加1-2滴淀粉-KI溶液.溶液不變藍(lán)色,
則證明不存在ClO-
(4)研究小組為測定某工廠區(qū)空氣中SO2的含量,取10m3(標(biāo)準(zhǔn)狀況)的空氣,緩慢通過足量氯水中,在所得溶液中加入過量的BaC12溶液,將產(chǎn)生的白色沉淀洗滌、干燥,用電子稱稱其質(zhì)量為0.233g.則此空氣中SO2的濃度為6.4 mg/m3.(只要求計(jì)算結(jié)果,結(jié)果單位用mg/m3表示).

分析 (1)氫氧化鈉過量,二氧化硫和氫氧化鈉反應(yīng)生成亞硫酸鈉和水;
(2)根據(jù)在氧化還原反應(yīng)中,所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑來判斷;
(3)①根據(jù)反應(yīng)原理:Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O,可假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO32,2、既不存在SO32-也不存在ClO-,3、SO32-、ClO-都存在;
②根據(jù)所限制實(shí)驗(yàn)試劑和SO32-、ClO-的性質(zhì),先加入硫酸至酸性,若存在SO32-、ClO-,分別生成了H2SO3和HClO;因?yàn)镠ClO具有氧化性,選擇淀粉-KI溶液,證明有ClO-的存在;H2SO3具有還原性,選擇具有強(qiáng)氧化性高錳酸鉀溶液,證明SO32-的存在;
(4)根據(jù)題意可知,發(fā)生的反應(yīng)有:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,由上述反應(yīng)根據(jù)元素守恒可以得出二氧化硫與硫酸鋇之間的關(guān)系,由硫酸鋇的質(zhì)量可求出二氧化硫的質(zhì)量,再求出空氣中SO2的濃度.

解答 解:(1)SO2與過量NaOH溶液反應(yīng),因NaOH過量,故生成的是正鹽,化學(xué)方程式為:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;
故答案為:Na2SO3+H2O;
(2)在氧化還原反應(yīng)中,所含元素化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑劑,反應(yīng)物Cl2中的Cl元素的價(jià)態(tài)從0→-1,化合價(jià)降低,得到電子則表現(xiàn)氧化性,氧化劑為Cl2
故答案為:Cl2;
(3)①根據(jù)反應(yīng)原理:Cl2+Na2SO3+2NaOH═2NaCl+Na2SO4+H2O,可提出以下假設(shè):
假設(shè)1、溶液中可能存在只存在SO32,
假設(shè)2、既不存在SO32-也不存在ClO-,
假設(shè)3、SO32-和ClO-不能共存,所以另一種假設(shè)判斷為只有ClO-;
故答案為:只存在ClO-
②因?yàn)槲找撼蕢A性,先取少量吸收液于試管中,滴加3moL-L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中先加入硫酸的試管,若存在SO32-、ClO-,分別生成了H2SO3和HClO;
向A試管中滴加1-2滴0.01mol.L-1KMnO4溶液,KMnO4能被SO32-還原為錳離子而褪色,溶液呈淺紫色,則證明不存在SO32-;
向B試管中滴加1-2滴淀粉-KI溶液,ClO-能與碘離子反應(yīng)生成單質(zhì)碘,溶液會變藍(lán)色,若溶液不變藍(lán)色,則證明不存在ClO-
故答案為:

實(shí)驗(yàn)步驟預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1:取少量吸收液于試管中,滴加3 moL•L-1 H2SO4至溶液呈酸性,然后將所得溶液分置于A、B試管中
步驟2:向A試管中滴加1-2滴0.01mol.L-1KMnO4溶液溶液呈淺紫色,則證明不存在SO32-
步驟3:向B試管中滴加1-2滴淀粉-KI溶液溶液不變藍(lán)色,則證明不存在ClO-
(4)設(shè)SO2的質(zhì)量為x,由反應(yīng)SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl可得:
SO2~H2SO4~BaSO4
64         233
x       0.233g
$\frac{64}{233}$=$\frac{x}{0.233g}$
解得:x=0.064g=64mg,
則空氣中SO2的濃度為$\frac{64mg}{10{m}^{3}}$=6.4 mg/m3;
故答案為:6.4 mg/m3

點(diǎn)評 本題屬于實(shí)驗(yàn)探究題,要根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理提出假設(shè),再結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)加以驗(yàn)證,側(cè)重于考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和對知識的應(yīng)用能力,題目難度中等.

練習(xí)冊系列答案
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10.有H、C、O、Cl、Na五種元素.
(1)由兩種元素組成的四原子離子化合物的電子式,由兩種元素組成的三原子共價(jià)化合物的電子式.(各寫1種)
(2)在由三種元素組成的化合物里,其中離子化合物的化學(xué)式Na2CO3、NaClO,共價(jià)化合物的化學(xué)式H2CO3、HClO.(組成元素不能完全相同)(各寫2種)

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11.如圖是八個有機(jī)物的轉(zhuǎn)化關(guān)系:

根據(jù)上述物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系,回答下列問題:
(1)根據(jù)系統(tǒng)命名法,化合物C1的名稱是2,3-二甲基-1-丁烯;
(2)圖中②是屬于消去反應(yīng),③是屬于加成 反應(yīng);(填反應(yīng)類別)
(3)化合物E是重要的工業(yè)原料,寫出由D生成E的化學(xué)方程式:;
(4)C2的結(jié)構(gòu)簡式是,F(xiàn)1的結(jié)構(gòu)簡式為BrCH2C(CH3)=C(CH3)CH2Br;
(5)這八種化合物中,互為同分異構(gòu)體的是C1和C2、F1和F2;(填物質(zhì)的序號字母)

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8.下列過程中,不屬于氮的固定的是( 。
A.閃電時(shí),N2變?yōu)镹OB.NO被空氣中O2氧化為NO2
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15.下列關(guān)于堿金屬元素和鹵素的說法中,錯誤的是( 。
A.鉀與水的反應(yīng)比鈉與水的反應(yīng)更劇烈
B.溴單質(zhì)與水的反應(yīng)比氯單質(zhì)與水的反應(yīng)更劇烈
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5.能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式是(  )
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12.中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中,淡黃色的pH試紙常用于測定溶液的酸堿性.在25℃時(shí),若溶液的pH=7,試紙不變色;若pH<7,試紙變紅色;若pH>7,試紙變藍(lán)色.而要精確測定溶液的pH,需用pH計(jì).pH計(jì)主要通過測定溶液中H+的濃度來測定溶液的pH.已知100℃時(shí),水的離子積常數(shù)KW=1×10-12
(1)已知水中存在如下平衡:H2O+H2O?H3O++OH-△H>0,現(xiàn)欲使平衡向右移動,且所得溶液呈酸性,選擇的方法是BD(填字母).
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(2)現(xiàn)欲測定100℃沸水的pH及酸堿性,若用pH試紙測定,則試紙顯淡黃色,呈中(填“酸”、“堿”或“中”)性;若用pH計(jì)測定,則pH<(填“>”、“=”或“<”)7,溶液呈中(填“酸”、“堿”或“中”)性.
(3)常溫下,現(xiàn)用預(yù)先用水潤濕的pH試紙測得某氨基酸溶液的pH等于8,則原溶液的pH>8(填“>”、“=”或“<”)

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5.下列實(shí)驗(yàn)?zāi)艿竭_(dá)預(yù)期目的是( 。
          實(shí)驗(yàn)內(nèi)容       實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/TD>
 A測定同濃度的Na3PO4和Na2SO4水溶液的pH  探究磷、硫兩種元素非金屬性的強(qiáng)弱
 B 向蔗糖溶液中加入4滴稀硫酸,煮沸幾分鐘,冷卻,再加入銀氨溶液,水溶加熱 檢驗(yàn)蔗糖是否已水解
 C 將乙醇與濃硫酸共熱產(chǎn)生氣體直接通入酸性kMnO4溶液 檢驗(yàn)乙烯的生成
 D 向AgCl沉淀中滴加少量KI溶液,觀察白色沉淀轉(zhuǎn)化為黃色沉淀 驗(yàn)證K(AgCl)>K(AgI)
A.AB.BC.CD.D

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