【題目】某研究小組為探究SO2和Fe(NO3)3溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，設(shè)計(jì)了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知：1.0 mol·L－1的Fe(NO3)3溶液的pH＝1。請回答下列問題：

(1)裝置A中用于滴加濃硫酸的儀器名稱為_________，裝置A中發(fā)生的化學(xué)方程式是________。

(2)為排除空氣對實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。

(3)裝置B中產(chǎn)生了白色沉淀，其成分是______________，說明SO2具有____________性。

(4)分析B中產(chǎn)生白色沉淀的原因。

觀點(diǎn)1：SO2與Fe3＋反應(yīng)；

觀點(diǎn)2：在酸性條件下SO2與反應(yīng)。

觀點(diǎn)3：___________________________；

①若觀點(diǎn)1正確，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是______________，證明該觀點(diǎn)應(yīng)進(jìn)一步確認(rèn)生成的新物質(zhì)，其實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是_______。

②按觀點(diǎn)2，裝置B中反應(yīng)的離子方程式是___________。

③有人認(rèn)為，如將裝置B中的Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液，在相同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可驗(yàn)證觀點(diǎn)2是否正確。此時(shí)應(yīng)選擇最佳試劑是_________(填字母)。

A．3.0 mol·L－1 NaNO3溶液和0.1 mol·L－1硫酸等體積混合的溶液

B．6.0 mol·L－1 NaNO3溶液和0.2 mol·L－1鹽酸等體積混合的溶液

C．1.5 mol·L－1 Fe(NO3)2溶液

D．1 mol·L－1稀硝酸

【答案】分液漏斗 Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O 打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾 BaSO4 還原 觀點(diǎn)3：SO2既與Fe3+反應(yīng),也在酸性條件下與NO3－反應(yīng)(兩者都有) SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+ 取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K3Fe（CN）6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe2+，所以觀點(diǎn)1合理 3SO2＋2NO＋3Ba2＋＋2H2O＝3BaSO4↓＋2NO＋4H＋ B

【解析】

為防止氧氣對實(shí)驗(yàn)的干擾，先向裝置中通入氮?dú)馀懦隹諝�，向A中加入濃硫酸與Na2SO3反應(yīng)放出SO2氣體，SO2氣體進(jìn)入裝置B中被Fe(NO3)3溶液氧化為SO42-，SO42-與氯化鋇反應(yīng)生成白色沉淀BaSO4；酸性條件下Fe3＋、NO3－都有氧化性。

(1)根據(jù)裝置圖，裝置A中用于滴加濃硫酸的儀器為分液漏斗，裝置A中Na2SO3與H2S04（濃）發(fā)生反應(yīng)生成二氧化硫氣體，反應(yīng)化學(xué)方程式是Na2SO3+H2S04（濃）＝Na2S04+SO2↑+H2O。

(2)為排除空氣對實(shí)驗(yàn)的干擾，滴加濃硫酸之前打開彈簧夾，向裝置中通入一段時(shí)間的N2，關(guān)閉彈簧夾。

(3) SO2氣體進(jìn)入裝置B中被Fe(NO3)3溶液氧化為SO42-，裝置B中產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO4，說明SO2具有還原性。

(4) 酸性條件下Fe3＋、NO3－都有氧化性，所以觀點(diǎn)3是SO2既與Fe3+反應(yīng)，也在酸性條件下與NO3－反應(yīng)(兩者都有)；

①若觀點(diǎn)1正確，裝置B中SO2被Fe3＋氧化為SO42-，反應(yīng)的離子方程式是SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+，該反應(yīng)的還原產(chǎn)物是Fe2+，若證明該觀點(diǎn)正確，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象是取少量B中溶液于試管中，加入少量鐵氰化鉀[K3Fe（CN）6]溶液產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則溶液中有Fe2+，則觀點(diǎn)1合理；

②按觀點(diǎn)2，裝置B中SO2被NO3－氧化為SO42-，反應(yīng)的離子方程式是3SO2＋2NO3－＋3Ba2＋＋2H2O＝3BaSO4↓＋2NO＋4H＋。

③若改變?nèi)芤汉笤谙嗤瑮l件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可驗(yàn)證觀點(diǎn)2是否正確，要讓NO3－、H+的濃度與原溶液相同，所以最佳試劑是6.0 mol·L－1 NaNO3溶液和0.2 mol·L－1鹽酸等體積混合的溶液，故選B。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】[化學(xué)——選修3：物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)]

氮的化合物在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。

（1）氮化鎵(GaN)是新型的半導(dǎo)體材料�；鶓B(tài)氮原子的核外電子排布圖為____；基態(tài)鎵(Ga)原子的核外具有____種不同能量的電子。

（2）乙二氨的結(jié)構(gòu)簡式為(H2N-CH2-CH2-NH2，簡寫為en)。

①分子中氮原子軌道雜化類型為____；

②乙二氨可與銅離子形成配合離子[Cu(en)2]2+，其中提供孤電子對的原子是____，配合離子結(jié)構(gòu)簡式為____；

③乙二氨易溶于水的主要原因是____。

（3）氮化硼(BN)是一種性能優(yōu)異、潛力巨大的新型材料，主要結(jié)構(gòu)有立方氮化硼（如圖1）和六方氮化硼（如圖2），前者類似于金剛石，后者與石墨相似。

①圖1中氮原子的配位數(shù)為____，離硼原子最近且等距離的硼原子有____個(gè)；

②已知六方氮化硼同層中B與N之間的距離為acm，密度為dgcm-3，則相鄰層與層之間的距離為____pm(列出表達(dá)式)。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】汽車尾氣里含有NO氣體是由于內(nèi)燃機(jī)燃燒的高溫引起氮?dú)夂脱鯕夥磻?yīng)所致:N2(g)+O2(g)2NO(g)　ΔH>0。已知該反應(yīng)在2 404 ℃時(shí),平衡常數(shù)K=64×10-4。請回答:

（1）某溫度下,向2 L的密閉容器中充入N2和O2各1 mol,5分鐘后O2的物質(zhì)的量為0.5 mol,則N2的反應(yīng)速率為___。

（2）假定該反應(yīng)是在恒容條件下進(jìn)行,判斷該反應(yīng)達(dá)到平衡的標(biāo)志___(填字母序號)。

A.消耗1 mol N2同時(shí)生成1 mol O2

B.混合氣體密度不變

C.混合氣體平均相對分子質(zhì)量不變

D.2v正(N2)=v逆(NO)

（3）將N2、O2的混合氣體充入恒溫恒容密閉容器中,下列變化趨勢正確的是__(填字母序號)。

（4）向恒溫恒容的密閉容器中充入等物質(zhì)的量的N2和O2,達(dá)到平衡狀態(tài)后再向其中充入一定量NO,重新達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)。與原平衡狀態(tài)相比,此時(shí)平衡混合氣體中NO的體積分?jǐn)?shù)_____(填“變大”“變小”或“不變”)。

（5）該溫度下,某時(shí)刻測得容器內(nèi)N2、O2、NO的濃度分別為2.5×10-1 mol·L-1、4.0×10-2 mol·L-1和3.0×10-3 mol·L-1,此時(shí)反應(yīng)________________(填“處于化學(xué)平衡狀態(tài)”“向正反應(yīng)方向進(jìn)行”或“向逆反應(yīng)方向進(jìn)行”),理由是_______________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】在密閉容器中，一定條件下進(jìn)行反應(yīng)：mA（氣）+nB （氣）pC（氣）+qD（氣），若增大壓強(qiáng)，或升高溫度，重新達(dá)到平衡，隨時(shí)間化過程均如圖所示，則對該反應(yīng)敘述正確的是

A. 正反應(yīng)是放熱反應(yīng)， m+n＜p+q

B. 逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)， m+n﹥p+q

C. 正反應(yīng)是放熱反應(yīng)， m+n﹥p+q

D. 逆反應(yīng)是放熱反應(yīng)， m+n﹥p+q

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】（原創(chuàng)）下列說法不正確的是( )

A．中和熱測定實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)迅速將NaOH溶液和鹽酸在測定裝置中混合

B．為測定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液體滴在pH試紙上，與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照即可

C．探究催化劑對H2O2分解速率的影響：在相同條件下，向一支試管中加入2mL 5%H2O2和1mL H2O，向另一支試管中加入2mL 5%H2O2和1mL FeCl3溶液，觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

D．已知，為了利用該反應(yīng)探究反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系，所用試劑除1 mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1稀硫酸外，還需要用到淀粉溶液

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】用納米Fe/Ni復(fù)合材料能去除污染水體的NO3，Ni不參與反應(yīng)。離子在材料表面的活性位點(diǎn)吸附后發(fā)生反應(yīng)，活性位點(diǎn)被其他附著物占據(jù)會(huì)導(dǎo)致速率減慢（NH4+無法占據(jù)活性位點(diǎn)）。反應(yīng)過程如圖所示：

（1）酸性環(huán)境中，納米Fe/Ni去除NO3分兩步，將步驟ii補(bǔ)充完整：

ⅰ.NO3+Fe+2H+=NO2+Fe2++H2O

ⅱ.□ +□ +□H+=□Fe2++□ +□ ______

（2）初始pH=2.0的廢液反應(yīng)15min后，出現(xiàn)大量白色絮狀物，過濾后很快變成紅褐色，結(jié)合化學(xué)用語解釋整個(gè)變化過程的原因_________。

（3）水體初始pH會(huì)影響反應(yīng)速率，不同pH的硝酸鹽溶液與納米Fe/Ni反應(yīng)時(shí)，溶液中隨時(shí)間的變化如圖1所示。（注：c0(NO3)為初始時(shí)NO3的濃度。）

①為達(dá)到最高去除率，應(yīng)調(diào)水體的初始pH=______。

②t<15min，pH=2.0的溶液反應(yīng)速率最快，t>15min，其反應(yīng)速率迅速降低，原因分別是_______。

（4）總氮量指溶液中自由移動(dòng)的所有含氮微粒濃度之和，納米Fe/Ni處理某濃度硝酸鹽溶液時(shí)，隨時(shí)間的變化如圖2所示。40min時(shí)總氮量較初始時(shí)下降，可能的原因是_____。

（5）利用電解無害化處理水體中的NO3，最終生成N2逸出。其裝置及轉(zhuǎn)化圖如圖所示：

①陰極的電極反應(yīng)式為___________。

②生成N2的離子方程式為_________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】甲苯是有機(jī)合成的重要原料，既可用來合成抗流感病毒活性藥物的中間體E，也可用來合成γ-分泌調(diào)節(jié)劑的藥物中間體K，合成路線如下：

已知：ⅰ.R1NH2+Br-R2R1-NH-R2+HBr

ⅱ.

（1）A的結(jié)構(gòu)簡式為______________。

（2）C中含氧官能團(tuán)名稱為_____________。

（3）C→D的化學(xué)方程式為_____________。

（4）F→G的反應(yīng)條件為________________。

（5）H→I的化學(xué)方程式為________________。

（6）J的結(jié)構(gòu)簡式為_____________。

（7）利用題目所給信息，以和為原料合成化合物L的流程如下，寫出中間產(chǎn)物1和中間產(chǎn)物2的結(jié)構(gòu)簡式：______，_________。

①

②合成L的過程中還可能得到一種高分子化合物，其結(jié)構(gòu)簡式為________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】氮及其化合物對環(huán)境具有顯著影響。

(1)已知汽車氣缸中氮及其化合物發(fā)生如下反應(yīng)：

△H=+180 kJ·mol-1

△H=+68 kJ·mol-1

則 △H=__________ kJ·mol-1

(2)對于反應(yīng)的反應(yīng)歷程如下：

第一步：

第二步：

其中可近似認(rèn)為第二步反應(yīng)不影響第一步的平衡，第一步反應(yīng)中：υ正=k1正·c2(NO)，υ逆=k1逆·c(N2O2)，k1正、k1逆為速率常數(shù)，僅受溫度影響。下列敘述正確的是______(填標(biāo)號)

A 整個(gè)反應(yīng)的速率由第一步反應(yīng)速率決定

B 同一溫度下，平衡時(shí)第一步反應(yīng)的k1正／k1逆越大，反應(yīng)正向程度越大

C 第二步反應(yīng)速率低，因而轉(zhuǎn)化率也低

D 第二步反應(yīng)的活化能比第一步反應(yīng)的活化能高

(3)科學(xué)家研究出了一種高效催化劑，可以將CO和NO2兩者轉(zhuǎn)化為無污染氣體，反應(yīng)方程式為： △H<0。某溫度下，向10 L密閉容器中分別充入0．1 mol NO2和0．2 mol CO，發(fā)生上述反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，容器內(nèi)的壓強(qiáng)變化如下表所示：

時(shí)間／min

0

2

4

6

8

10

12

壓強(qiáng)／kPa

75

73.4

71.95

70.7

69.7

68.75

68.75

在此溫度下，反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp=___________kPa-1(K為以分壓表示的平衡常數(shù))；若降低溫度，再次平衡后，與原平衡相比體系壓強(qiáng)(P總)減小的原因是____________________。

(4)汽車排氣管裝有的三元催化裝置，可以消除CO、NO等的污染，反應(yīng)機(jī)理如下

I： NO+Pt(s)=NO(*) [Pt(s)表示催化劑，NO(*)表示吸附態(tài)NO，下同]

Ⅱ：CO+Pt(s)=CO(*)

III：NO(*)=N(*)+O(*)

IV：CO(*)+O(*)=CO2+2Pt(s)

V：N(*)+N(*)=N2+2 Pt(s)

VI：NO(*)+N(*)=N2O+2 Pt(s)

尾氣中反應(yīng)物及生成物濃度隨溫度的變化關(guān)系如圖。

①330℃以下的低溫區(qū)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式是__________________________。

②反應(yīng)V的活化能_____反應(yīng)VI的活化能(填“<”、“>”或“=”)，理由是_________________。

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

【題目】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的短周期主族元素，其原子半徑與最外層電子數(shù)的關(guān)系如下圖1。E原子最外層上的電子數(shù)是D原子最外層電子數(shù)的4倍，D離子核外電子排布與C2－相同。

試回答：

（1）元素E在元素周期表中的位置是___________________。

（2）與元素D離子所含電子數(shù)和質(zhì)子數(shù)均相同的微粒是________________。（用化學(xué)式作答，下同）

（3）B和E最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物，酸性較弱的_________________。若用上圖2中裝置驗(yàn)證這兩種酸的酸性強(qiáng)弱，則在裝置中加入的試劑分別為：Ⅰ___________，Ⅱ__________，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________________________。

（4）由以上五種元素組成的物質(zhì)，其組成和結(jié)構(gòu)信息如下表：

物質(zhì)

組成和結(jié)構(gòu)信息

a

含有A、C、D的鹽

b

C、D組成的化合物，且原子數(shù)之比為1∶1

c

化學(xué)組成為AC2

①a含有的化學(xué)鍵有___________________________________；

②b與c反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________。

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