Question

(20分) 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中观察到的现象是否相同？        (填“相同”或“不相同”)；若D中盛铜粉，通入足量的Cl₂，D中的现象是___________；若装置D中装的是五氧化二钒(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，碘水褪色，则该反应的离子方程式为                            。

③E中盛有______________溶液。

（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，若向该试管中加入足量(填字母)        ，则可以看到白色沉淀产生。

A．氨水               B．稀盐酸                   C．稀硝酸                   D．氯化钙溶液

（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4∶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，装置如右图，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：

                                            。

电池的总反应式为：

                                            。

 

Answer 1

【答案】

(1) ①相同，    Cu粉红热，并产生棕黄色烟 

2SO₂ + O₂2SO₃

②SO₂ + I₂ + 2H₂O = 4H^＋+ 2I^－+ SO₄^2－  

③NaOH

(2) A C

 (3) 4Cl₂ + S₂O₃^2－+ 5H₂O = 2SO₄^2－+ 8Cl^－+ 10H^＋

 (4) 负  SO₂ – 2e^－+ 2H₂O = 4H^＋+ SO₄^2－

2SO₂ + O₂ + 2H₂O = 2H₂SO₄

【解析】（1）①由于SO₂和Cl₂都可以使品红溶液褪色，所以A中分别通入SO₂和Cl₂，观察到的现象是相同的。若D中盛铜粉，通入足量的Cl₂，D中发生的反应是：Cu+ Cl₂= CuCl₂，现象是Cu粉红热，并产生棕黄色烟。若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂)，通入SO₂时，打开K通入适量O₂，则发生SO₂的催化氧化，反应方程式为2SO₂ + O₂2SO₃。

②SO₂通入B中，碘水褪色，并不是SO₂的漂白作用，而是SO₂与碘水反应生成了无色的物质，离子方程式为：SO₂ + I₂ + 2H₂O = 4H^＋+ 2I^－+ SO₄^2－

③E是一个尾气吸收装置，应用碱液，可以是NaOH 或KOH

（2）SO₂通入装有氯化钡溶液，是不发生化学反应的，参照②，则加入NaOH可以产生白色沉淀。

（3）由题知X为S₂O₃^2－，此离子中S元素的化合价为+2价，与Cl₂发生氧化还原反应，S₂O₃^2－被氧化成SO₄^2－，离子方程式为：4Cl₂ + S₂O₃^2－+ 5H₂O = 2SO₄^2－+ 8Cl^－+ 10H^＋

（4）此装置为原电池，原电池的正极发生还原反应，负极发生氧化反应，所以SO₂做电池的负极，被氧化成SO₄^2－，电极反应为：SO₂ – 2e^－+ 2H₂O = 4H^＋+ SO₄^2－。电池的总反应式为：2SO₂ + O₂ + 2H₂O = 2H₂SO₄