【題目】實驗室擬用如下裝置進行SO2的制備及性質實驗

①已知稀硝酸、亞硝酸作為氧化劑時,一般其還原產(chǎn)物為一氧化氮。

②lg2=0.3

③SO2易溶于水,通常條件下溶解的體積比為1∶40

回答下列問題:

(1)①制取SO2反應的化學方程式為_____________________________________________

②實驗開始時加入的5g CaCO3的作用是_____________________________________。

(2)①當__________________時,將NaHSO3晶體抖入燒瓶中,觀察到D瓶及E瓶出現(xiàn)大量沉淀,

②寫出D瓶中發(fā)生反應的離子方程式_____________________________________

③(1)、(2)兩步反應A中的導氣管口的位置是_____________。

A.前“a”后“b” B.前“a”后“a” C.前“b”后“b” D.前“b”后“a”

(3)實驗結果,B中仍澄清透明,C中稍有渾濁,通過手持技術檢測B、C溶液中pH變化得到如下圖象:

通過理論計算,若C中所有的NO3-被還原,所得溶液沖稀10倍后pH為_______(精確小數(shù)點后一位)

(4)結果分析,與實驗方案評價SO2通入BaCl2溶液中與通入Ba(NO3)2溶液中pH 相差不大,若估測NO3-能將SO2氧化,理論計算值與實際測得值相差很大,分析其原因是同條件下:稀HNO3的氧化性_____ 稀 HNO2的氧化性(填“強于”或“弱于”或“接近”)。該實驗設計在安全方面存在缺陷,請在不增加試劑瓶的前提下加以改進_________________________。

【答案】 NaHSO3+HC1= NaCl+SO2↑+H2O 制取CO2驅趕裝置系統(tǒng)中的空氣,避免空氣中的氧氣干擾實驗 E中出現(xiàn)白色沉淀時 SO2+2NO2-+Ba2+=BaSO4↓+2NO C或D(全選或選一個均給分) 依2NO3-+3SO2+2H2O+3Ba2+= 3BaSO4↓+4H+ +2NO計算得到溶液pH= 0.7 弱于 在每個洗氣瓶及發(fā)生裝置的燒瓶增一導管,一端插入溶液中,一端連通大氣,平衡氣壓

【解析】試題分析(1)①NaHSO3與HC1反應生成氯化鈉、二氧化硫、水;②CaCO3與鹽酸反應生成二氧化碳氣體,驅趕裝置系統(tǒng)中的空氣,避免空氣中的氧氣干擾實驗;(2)①為避免空氣中的氧氣干擾實驗,等裝置中充滿二氧化碳時,將NaHSO3晶體抖入燒瓶中;②D瓶出現(xiàn)大量沉淀,說明D中二氧化硫被亞硝酸鈉氧化為SO42-,最終生成硫酸鋇沉淀;③第(1)步反應用制取的二氧化碳排出空氣,二氧化碳的密度大于空氣,所以應從b口排出空氣、第(2)步反應是制備二氧化硫并將二氧化硫排入后面裝置中,二氧化硫的密度大于二氧化碳,所以從a口或b口排出二氧化硫;(3)二氧化硫通入C中反應的離子方程式是2NO3-+3SO2+2H2O+3Ba2+= 3BaSO4↓+4H+ +2NO,根據(jù)反應方程式計算pH;(4)同濃度的硝酸鋇、氯化鋇溶液通入二氧化硫,C中稍有渾濁、D瓶出現(xiàn)大量沉淀;該實驗設計易引起倒吸。

解析:(1)①NaHSO3與HC1反應生成氯化鈉、二氧化硫、水,反應方程式是NaHSO3+HC1= NaCl+SO2↑+H2O;②CaCO3與鹽酸反應生成二氧化碳氣體,驅趕裝置系統(tǒng)中的空氣,避免空氣中的氧氣干擾實驗;(2)①為避免空氣中的氧氣干擾實驗,等裝置中充滿二氧化碳時,將NaHSO3晶體抖入燒瓶中,裝置中充滿二氧化碳時的現(xiàn)象是E中出現(xiàn)白色沉淀;②D瓶出現(xiàn)大量沉淀,說明D中二氧化硫被亞硝酸鈉氧化為SO42-,最終生成硫酸鋇沉淀,反應離子方程式是SO2+2NO2-+Ba2+=BaSO4↓+2NO;③第(1)步反應用制取的二氧化碳排出空氣,二氧化碳的密度大于空氣,所以應從b口排出空氣、第(2)步反應是制備二氧化硫并將二氧化硫排入后面裝置中,二氧化硫的密度大于二氧化碳,所以從a口或b口排出二氧化硫,所以應該是前“b”后“a”或前“b”后“b”; (3)二氧化硫通入C中反應的離子方程式是2NO3-+3SO2+2H2O+3Ba2+= 3BaSO4↓+4H+ +2NO,C中NO3-的濃度是1mol/L,根據(jù)反應方程式,C中所有的NO3-被還原,溶液中氫離子濃度是2 mol/L,溶液沖稀10倍后氫離子濃度是0.2 mol/L,pH= ;(4)同濃度的硝酸鋇、氯化鋇溶液通入二氧化硫,C中稍有渾濁、D瓶出現(xiàn)大量沉淀,說明稀HNO3的氧化性弱于稀 HNO2的氧化性;該實驗設計易引起倒吸,所以改進方法是在每個洗氣瓶及發(fā)生裝置的燒瓶增一導管,一端插入溶液中,一端連通大氣,平衡氣壓。

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回答下列問題:

1A的名稱為__________,C的結構簡式為__________

2F中含氧官能團的名稱是__________;反應的反應類型是__________。

3E→F反應的化學方程式為_________________________________。

4B的含有苯環(huán)的同分異構體有_____________(B自身除外),其中核磁共振氫譜顯示3組峰的結構簡式為__________、__________

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①在用NaOH溶液母液浸提過程中需研碎、濕磨,其目的是______________________________。

②向溶液a中通入過量CO2,所得不溶物煅燒后也可得Al2O3,該方法的缺點是___________________________________________________。

(2)制備無水氯化鋁

其反應為:2Al2O3+6Cl24AlCl3+O2

③為促進該反應的進行,實際生產(chǎn)中需加入焦炭,其原理是_____________________________。

(3)電解制取鋁

目前可低溫電解AlCl3熔鹽得到金屬鋁純的無水氯化鋁熔點190℃,沸點180℃,其導電性如圖:

①從圖中可知,AlCl3熔融液導電能力___________________________

②但若在AlCl3中加入NaCl,使形成共融物,將AlCl3制成離子型液體,導電能力增強,熔融液中存在的陰離子是Cl-、AlCl4-、Al2Cl7-,請寫AlCl3加入NaCl后形成離子型液體的兩個離子方程式:AlCl3+ Cl-=AlCl4-、及平衡________________________________。

③電解時,陽極主要是AlCl4-放電,其電極反應為__________________________________

④為保證電解進行,熔融液主要離子是AlCl4-、Al2Cl7-,則n(AlCl3)∶n(NaCl)應大于________

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請回答下列問題:

(1)根據(jù)上述3組實驗可以分析廢水中一定不存在的陰離子是_____,一定存在的陽離子是_____。

(2)寫出實驗③圖象中沉淀達到最大量且質量不再發(fā)生變化階段發(fā)生反應的離子反應方程式:_____。

(3)分析圖象,在原溶液中c(NH4+)與c(Al3+)的比值為_____,所得沉淀的最大質量是_____g。

(4)若通過實驗確定原廢水中c(Na+)=0.14molL﹣1,試判斷原廢水中NO3是否存在?_____(填“存在”“不存在”或“不確定”)。若存在,c(NO3)=_____ molL﹣1。(若不存在或不確定則此空不填)

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(2)試劑a最好選用__________(選填A、B、C、D)。

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(3)寫出反應②的化學方程式:___________________________________________

固體A與NaOH溶液反應的化學方程式________________________________________

通入過量CO2反應①的離子方程式___________________________________________________

(4)固體E可以作為復合性的化學肥料,E中所含物質的化學式為__________________

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