Question

以下是有关SO₂、Cl₂的性质实验。

（1）某小组设计如图所示的装置图（图中夹持和加热装置略去），分别研究SO₂和Cl₂的性质。

①若从左端分别通入SO₂和Cl₂，装置A中观察到的现象        （填“相同”或“不相同”）；若装置D中装的是V₂O₅（催化剂）。通入SO₂时，打开K通入适量O₂的化学反应方程式为          。

②SO₂通入B中，溶液颜色褪去，则该反应的离子方程式为           。

（2）某同学将足量的SO₂通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入加量（填字母）        ，能产生白色沉淀。

A．氨水     B．稀盐酸    C．硝酸钾溶液      D．氯化钠溶液

（3）若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比为2∶3；当Cl₂的与含X的溶液完全反应后，得澄清溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀产生。写出Cl₂与含X的溶液反应的离子方程式            。

（4）某科研单位利用电化学原理用SO₂来制备硫酸，装置如图，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO₂的电极为     极，其电极反应式为     ；电池的总反应式        。

Answer

（1）①相同 2SO2+O22SO3；②SO2+I2+2H2O=4H++2I-+SO42-

（2）AC；

（3）Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2Cl-+2H+；

（4）负；SO2 -2e-+2 H2O== SO42-+4H+； 2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。

【解析】

试题分析：（1）①二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质，所以二氧化硫有漂白性；氯气和水反应生成次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能使有色物质褪色，所以若从左端分别通入SO2和Cl2，装置A中观察到的现象相同，都使品红褪色；若装置D中装的是V2O5（催化剂）。通入SO2时，打开K通入适量O2，它们会发生氧化还原反应产生SO3，该反应是可逆反应，所以反应的化学反应方程式为 2SO2+O22SO3；②SO2通入B的碘水中，二者会发生氧化还原反应而使溶液颜色褪去，则该反应的离子方程式为SO2+I2+ 2H2O=4H++2I-+SO42-；（3）将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管，未见沉淀生成，若向该试管中加入足量试剂仍然无法观察到沉淀产生，说明不发生反应。A．氨水加入后生成亚硫酸铵，亚硫酸根和钡离子生成沉淀，正确；B．稀盐酸加入后不反应，错误；C．稀硝酸溶液具有强氧化性，将二氧化硫氧化成硫酸根，与钡离子生成硫酸钡沉淀，正确；D．氯化钙溶液和二氧化硫不反应，错误；（3） 若由元素S和O组成-2价酸根离子X，X中S和O的质量比为2：3，则二者的原子个数比是：1:3，该微粒是SO32-，当Cl2的与含X的溶液完全反应后，反应产生硫酸根离子积Cl-，得澄清溶液，取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色BaSO4沉淀产生。Cl2与含X的溶液反应的离子方程式是Cl2+SO32-+H2O=SO42-+2Cl-+2H+；（4）利用电化学原理用SO2来制备硫酸，装置如图，含有某种催化剂，电极为多孔的材料，能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触。通入SO2失去电子，发生氧化反应，所以通入SO2的电极为负极，其电极反应式为SO2 -2e-+2 H2O== SO42-+4H+；通入空气的电极为正极，氧气获得电子，与溶液的氢离子结合形成水，所以电池的总反应式是2SO2+O2+2H2O=2H2SO4。

考点：考查有关SO2、Cl2的性质、化学方程式和离子方程式的书写、原电池反应原理的应用的知识。