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某兴趣小组设计SO2实验方案,做以下化学实验。 Ⅰ.实验方案一 (1)将SO2通...

某兴趣小组设计SO2实验方案,做以下化学实验。

Ⅰ.实验方案一

(1)将SO2通入水中形成“SO2-饱和H2SO3溶液”体系,此体系中存在多个含硫元素的平衡,写出其中1个平衡方程式:________________________________________

(2)已知:葡萄酒中有少量SO2可以做抗氧化剂[我国国家标准(GB27602014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g·L1]。

利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2H2SO3。设计如图1的实验:

实验结论:干白葡萄酒不能使品红溶液褪色,原因为:_____________

Ⅱ.实验方案二

如图2是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置,部分固定装置未画出。

(1)关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体,检验SO2Na2O2反应是否有氧气生成的方法是_________________________

(2)装置D中盛放NaOH溶液的作用是______________________

(3)关闭弹簧夹1后,打开弹簧夹2,残余气体进入EF中,能说明I还原性弱于SO2的现象为_____________;发生反应的离子方程式是______________

Ⅲ.实验方案三

用电化学法模拟工业处理SO2。将硫酸工业尾气中的SO2通入图3装置(电极均为惰性材料)进行实验,可用于制备硫酸,同时获得电能。M极发生的电极反应式为_______

 

SO2(g) SO2(aq)、SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SO32- 干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少 将带火星的木条放在D试管口处,看木条是否复燃 吸收未反应的SO2,防止污染空气 E中溶液蓝色褪色 SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+ SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+ 【解析】 实验室进行二氧化硫制备与性质实验,浓硫酸和亚硫酸钠反应,H2SO4+Na2SO3=Na2SO4+ H2O + SO2↑,含淀粉的碘液用于检验二氧化硫与碘单质的氧化还原反应,含酚酞的氢氧化钠检验二氧化硫的酸性,洗气瓶中浓硫酸用于干燥气体,干燥的二氧化硫与过氧化钠反应,最后尾气用氢氧化钠吸收。 Ⅰ.(1)将SO2通入水中形成“SO2-饱和H2SO3溶液”体系,存在二氧化硫溶于水的平衡,亚硫酸在水中的二步电离平衡,故平衡关系包括SO2(g) SO2(aq)、SO2+H2OH2SO3、H2SO3H++HSO3-、HSO3-H++SO32-; (2)根据三步实验对比,发现亚硫酸溶液体积增大时,品红褪色;而相同体积的干白依然不变色,即说明干白葡萄酒不能使品红溶液褪色,原因为干白中二氧化硫或亚硫酸含量太少; Ⅱ.(1)氧气是助燃性气体,检验是否有氧气生成的方法是将带火星的木条放在D试管口处,看木条是否复燃; (2)装置D在实验末尾,用于尾气收集,盛放NaOH溶液的作用是吸收未反应的SO2,防止污染空气; (3)根据氧化还原反应原理,还原剂还原性大于还原产物,二氧化硫与碘单质反应产生碘离子,溶液中碘单质减少,蓝色逐渐褪去;发生反应的离子方程式SO2+I2+2H2O=2I-+SO42-+4H+; Ⅲ.二氧化硫与氧气发生原电池反应,氧气做正极,二氧化硫做负极,M极发生氧化反应,失去电子,电极反应式为SO2+ 2H2O-2e-=SO42-+4H+。  
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请回答下列问题:

(1)已知:N2O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol1497 kJ·mol1N2(g)+O2(g)=2NO(gΔH=+180.0 kJ·mol1。则相同条件下破坏1 mol NO中的化学键需要吸收的能量为________kJ

(2)25℃时,pH5CH3COOH溶液中,由水电离出的氢离子浓度c(H)=________mol·L1;往溶液中加入少量NaOH固体,则溶液中 ___________(填“增大”、“减小”或“不变”),写出表示该混合溶液中所有离子浓度之间的一个等式:________

(3)25℃时,向某Na2CO3溶液中加入稀盐酸,其中含碳元素的各种微粒物质的量分数(φ)随溶液pH变化的部分情况如图所示。

①在同一溶液中,H2CO3HCO3CO32____________(填“能”或“不能”)大量共存。

②当pH7时,溶液中含碳元素的微粒主要为___________

③反应的CO32H2OHCO3OH的平衡常数Kh___________

 

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锶(Sr)为第五周期ⅡA族元素,其化合物六水氯化锶(SrCl2·6H2O)是实验室重要的分析试剂,工业上常以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备,生产流程如下:

已知:① 经盐酸浸取后,溶液中除含有Sr2+Cl外,还含有少量Ba2+杂质;

SrSO4BaSO4的溶度积常数分别为3.3×1071.1×1010

SrCl2·6H2O的摩尔质量为:267 g/mol

1)天青石焙烧前先研磨粉碎,其目的是___________________

2)隔绝空气高温焙烧,若0.5 mol SrSO4中只有S被还原,转移了4 mol电子。写出该反应的化学方程式:_____________________________________________

3)为了得到较纯的六水氯化锶晶体,过滤2后还需进行的两步操作是_______________

4)加入硫酸的目的是______________________。为了提高原料的利用率,滤液中Sr2+的浓度应不高于_________mol/L(注:此时滤液中Ba2+浓度为1×105mol/L)。

5)产品纯度检测:称取1.000g产品溶解于适量水中,向其中加入含AgNO3 1.100×102molAgNO3溶液(溶液中除Cl外,不含其它与Ag+反应的离子),待Cl完全沉淀后,用含Fe3+的溶液作指示剂,用0.2000 mol/LNH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ AgSCN白色沉淀的形式析出。

①滴定反应达到终点的现象是_________________________________________

②若滴定过程用去上述浓度的NH4SCN溶液20.00 mL,则产品中SrCl2·6H2O的质量百分含量为______(保留4位有效数字)。

 

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1L恒容密闭容器中,发生反应2NO(g)+O2(g)2NO2(g)。

(1)某温度时,按物质的量比21充入NOO2开始反应,n(NO)随时间变化如表:

O2浓度变化表示的反应速率,04s内的________(填“小于”、“大于”或“等于”)15s内的。

(2)该反应的平衡常数表达式为K________,能说明该反应已达到平衡状态的是________

A.气体颜色保持不变     B.气体平均相对分子质量保持不变

C.v(NO)=2v(O2)     D.气体密度保持不变

(3)已知:K(300℃)>K(400℃)。下列措施能使该反应的反应速率增大且平衡向正反应方向移动的是________

A.升高温度     B.充入Ar使压强增大     C.充入O2使压强增大     D.选择高效催化剂

 

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用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下:

分析图像,以下结论错误的是(     )

A.析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快

B.在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

C.溶液pH≤2时,生铁发生析氢腐蚀

D.两溶液中负极反应均为Fe – 2e = Fe2+

 

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用石墨电极完成下列电解实验。

下列对实验现象的解释或推测不合理的是

A.a为电解池的阴极

B.b处有氯气生成,且与水反应生成了盐酸和次氯酸

C.c处发生了反应:Fe3eFe3

D.d处:2H2O2eH2↑+2OH

 

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