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(GB2760-2014)规定葡萄酒中SO2的残留量≤0.25 g·L-1]。
利用SO2的漂白性检测干白葡萄酒(液体为无色)中的SO2或H2SO3。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SO2与Na2O2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E、F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_______。
请回答下列问题:
(1)已知:N2、O2分子中化学键的键能分别是946 kJ·mol-1、497 kJ·mol-1。N2(g)+O2(g)=2NO(g) ΔH=+180.0 kJ·mol-1。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,pH=5的CH3COOH溶液中,由水电离出的氢离子浓度c(H+)=________mol·L-1;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,H2CO3、HCO3-、CO32-____________(填“能”或“不能”)大量共存。
②当pH=7时,溶液中含碳元素的微粒主要为___________。
③反应的CO32-+H2OHCO3-+OH-的平衡常数Kh=___________。
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+和Cl-外,还含有少量Ba2+杂质;
② SrSO4、BaSO4的溶度积常数分别为3.3×10-7、1.1×10-10;
③ 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1×10-5mol/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 1.100×10-2mol的AgNO3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/L的NH4SCN标准溶液滴定剩余的AgNO3,使剩余的Ag+ 以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)。
在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2:1充入NO和O2开始反应,n(NO)随时间变化如表:
以O2浓度变化表示的反应速率,0~4s内的________(填“小于”、“大于”或“等于”)1~5s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逆(NO)=2v正(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
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+
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:Fe-3e-=Fe3+
D.d处:2H2O+2e-=H2↑+2OH-