Question

为了探究三种气态氧化物(SO₂、NO₂、CO₂)的性质，某同学设计了一组实验：

实验一：探究三种气体在水中的溶解性，用三支相同的试管收集满三种气体，倒置在盛满水的烧杯中，一段时间后，观察到的现象如图A、B、C所示。

（1）在相同条件下，三种气体在水中溶解度最大的是________（写化学式）写出A烧杯中发生反应的化学方程式：____                        。如果在三只烧杯中分别滴几滴紫色石蕊试液，可观察到的现象是_____________________           。

实验二：用三只集气瓶收集满二氧化硫、二氧化氮气体，然后将其倒置在水槽中。分别缓慢通入适量O₂或Cl₂，如图D、E、F所示。一段时间后，D、E装置的集气瓶中充满溶液，F装置的集气瓶中还有气体剩余。

（2）实验二中装置D的集气瓶最终充满溶液(假设瓶内液体不扩散)：

①写出装置D中总反应的化学方程式：

_______________________________________________。

②假设该实验条件下，气体摩尔体积为a L·mol^－1。则装置D的集气瓶中所得溶液溶质的物质的量浓度为____________________。

（3） 写出实验F通入氧气后，发生反应的化学方程式：____________________________。

（4）溶液充满集气瓶后，在E装置的水槽里滴加硝酸钡溶液，可能观察到的现象为________，用有关的离子方程式解释原因：________________________。

Answer

（1）NO2

3NO2＋H2O=2HNO3＋NO    溶液都变红色

（2）①4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3    ②1/a mol·L－1

（3） 2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4

（4）出现白色沉淀     Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SO＋4H＋     Ba2＋＋SO=BaSO4↓

【解析】

试题分析：（1）NO2在水中的溶解度最大；A试管剩余气体的体积为试管体积的1/3，所以A中气体为NO2，NO2与H2O反应的方程式为：3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；SO2与H2O反应生成H2SO3，NO2与H2O反应生成HNO3，CO2与水反应生成H2CO3，都显酸性，滴入石蕊试液变红。

（2）①由3NO2＋H2O=2HNO3＋NO和2NO+O2=2NO2，可推出总反应化学方程式为：4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3

②设集气瓶的体积为VL，则充满的NO2也为VL，HNO3的浓度为：VL÷aL/mol÷VL=1/a mol·L－1。

（3）O2氧化SO2，化学方程式为： 2SO2＋O2＋2H2O=2H2SO4

（4）Cl2在H2O存在的条件下把SO2氧化，生成SO42‾，SO42‾与Ba2+反应生成BaSO4沉淀，试液现象为：出现白色沉淀；反应的离子方程式为：Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl－＋SO＋4H＋ Ba2＋＋SO=BaSO4↓。

考点：本题考查物质的性质、反应现象的描述、方程式的书写、物质的量浓度的计算。