Question

Ⅰ以下是有關SO₂、Cl₂的性質實驗．
（1）某小組設計如圖所示的裝置圖（圖中夾持和加熱裝置略去），分別研究SO₂和Cl₂的性質．

①若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現象是否相同？

相同

（填“相同”或“不相同”）；若裝置D中裝的是V₂O₅（催化劑），通入SO₂時，打開K通入適量O₂的化學反應方程式為

2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃

．
②SO₂通入B中，溶液顏色退去，則該反應的離子方程式為

SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-

．
（2）某同學將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量（填字母）

B

，仍然無法觀察到沉淀產生．
A．氨水；B．稀鹽酸；C．硝酸鉀溶液；D．硫化鈉溶液
（3）若由元素S和O組成-2價酸根離子X，X中S和O的質量比為2：3；當Cl₂與含X的溶液完全反應后，得澄清溶液，取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀產生．寫出Cl₂與含X的溶液反應的離子方程式

Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺

．
（4）某科研單位利用電化學原理用SO₂來制備硫酸，裝置如下圖，含有某種催化劑，電極為多孔的材料，能吸附氣體，同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸．通入SO₂的電極為

負

極，其電極反應式為

SO₂-2e^-+2H₂O=4H⁺+SO₄^2-

；電池的總反應式

2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄

Ⅱ實驗是化學研究的基礎，關于下列各裝置圖的敘述正確的是

C

（填序號）

A．裝置①可完成多種氣體的發生、凈化和收集，如銅屑與稀硝酸反應
B．裝置②中，a為正極，d為陽極
C．裝置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂，、HCl、NO₂等
D．裝置④能用于測量氣體體積
Ⅲ用鉛蓄電池電解苦鹵水（含Cl^-、Br^-、Na⁺、Mg²⁺）的裝置如圖所示（a、b為石墨電極）．下列說法中正確的是

D

（填序號） 

A．鉛蓄電池負極的反應式為：Pb-2e^-=Pb²⁺
B．鉛蓄電池放電時，B極質量減輕，A極質量增加
C．鉛蓄電池充電時，A極應與外電源負極相連
D．電解苦鹵水時，a電極首先放電的是Br^-．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）①二氧化硫具有漂白性和有機色素結合為不穩定的化合物，氯氣通入溶液中與水反應生成的次氯酸具有漂白性，可以氧化有機色素為無色；二氧化硫催化氧化為三氧化硫；
②二氧化硫具有還原性和碘單質發生氧化還原反應生成硫酸和氫碘酸；
（2）足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量物質仍無沉淀；
A．氨水和二氧化硫反應生成亞硫酸銨，亞硫酸根離子和鋇離子結合生成沉淀；
B．稀鹽酸不和二氧化硫反應不能生成沉淀；
C．硝酸鉀溶液在酸性溶液中形成稀硝酸具有氧化性能氧化二氧化硫為硫酸，結合鋇離子生成沉淀；
D．硫化鈉溶液和二氧化硫反應生成單質硫沉淀；
（3）若由元素S和O組成-2價酸根離子X，X中S和O的質量比為2：3，依據元素化合價代數和計算分析X為SO₃^2-；氯氣具有氧化性氧化亞硫酸根離子誒硫酸根離子；
（4）本題為SO₂與O₂反應生成SO₃，SO₃再與水化合生成硫酸，根據硫酸的出口判斷正負極，負極發生氧化反應，正極發生還原反應，原電池放電時，電解質溶液中陽離子向正極移動；
Ⅱ、A．NO有毒，不能排放在空氣中，應有尾氣處理裝置；
B．電子由負極流向正極；
C．裝置③中氣體長進短出，收集密度比空氣大的氣體；短進長出收集密度比空氣小的氣體；
D．測量氣體的體積，裝液態的集氣瓶中的導管應短進長出．；
Ⅲ、鉛蓄電池放電時，鉛作負極，二氧化鉛作正極，正極上得電子發生還原反應，當鉛蓄電池充電時，二氧化鉛要連接電源正極；電解苦鹵水時，陽極上還原性強的離子先失電子發生氧化反應．

解答：解：二氧化硫能和有色物質反應生成無色物質，所以二氧化硫有漂白性；氯氣和水反應生成次氯酸，次氯酸具有強氧化性，能使有色物質褪色，所以若從左端分別通入SO₂和Cl₂，裝置A中觀察到的現象相同，都使品紅褪色；二氧化硫和氧氣在五氧化二釩作催化劑、加熱條件下能發生氧化還原反應生成三氧化硫，反應方程式為 2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃，
故答案為：相同；2SO₂+O₂

催化劑 .

△

2SO₃；
②SO₂通入B裝置碘水中，溶液顏色退去，發生了氧化還原反應：碘單質具有氧化性，二氧化硫具有還原性，被碘單質氧化為硫酸，本身被還原為碘化氫，反應的離子方程式為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-，故答案為：SO₂+I₂+2H₂O=4H⁺+2I^-+SO₄^2-；
（2）將足量的SO₂通入一支裝有氯化鋇溶液的試管，未見沉淀生成，若向該試管中加入足量試劑仍然無法觀察到沉淀產生，說明不發生反應：
A、氨水加入后生成亞硫酸銨，亞硫酸根和鋇離子生成沉淀，故A不符合；
B、稀鹽酸加入后不反應，故B符合；
C、加入硝酸鉀溶液，硝酸根和氫離子形成稀硝酸具有氧化性，能氧化二氧化硫為硫酸，硫酸根和鋇離子生成沉淀，故C不符合；
D、加入硫化鈉溶液，硫離子具有還原性，二氧化硫具有氧化性，會反應氧化還原反應，生成硫單質，故D不符合；
故答案為：B；
（3）若由元素S和O組成-2價酸根離子X，X中S和O的質量比為2：3，所以X中S和O的原子個數比為

2

32

：

3

16

=1：3，所以該離子為SO₃ ^2-；氯氣有強氧化性，能和硫代硫酸根離子發生氧化還原反應，根據題意知，該反應中有硫酸根離子生成，所以氯氣中氯元素得電子生成氯離子，所以該反應的離子方程式為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺，故答案為：Cl₂+SO₃^2-+H₂O=SO₄^2-+2Cl^-+2H⁺；
（4）該原電池的本質是2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄，SO₂在負極上發生氧化反應電極反應式為SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺，O₂在正極上發生還原反應電極反應式為O₂+4e^-+4H⁺═2H₂O，
故答案為：負；SO₂-2e^-+2H₂O═SO₄^2-+4H⁺；2SO₂+O₂+2H₂O=2H₂SO₄；
Ⅱ、A．因NO有毒，不能排放在空氣中，應有尾氣處理裝置，則裝置不能完成銅屑與稀硝酸的實驗，故A錯誤；
B．電子由負極流向正極，所以裝置②中a為負極，故B錯誤；
C．裝置③中氣體長進短出，收集密度比空氣大的氣體；短進長出收集密度比空氣小的氣體，則裝置③可用于收集H₂、NH₃、Cl₂、HCl、NO₂等，故C正確；
D．測量氣體的體積，裝液態的集氣瓶中的導管應短進長出，則裝置④不能用于測量氣體體積的裝置，故D錯誤；
故選C．
故答案為：C；
Ⅲ、鉛蓄電池電解苦鹵水，鉛蓄電池放電時，電池反應式為Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O，硫酸參加反應，所以溶液的pH值變大；
A、鉛蓄電池放電時，負極上失電子發生氧化反應，電極反應式為：Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄，故A錯誤；
B、鉛蓄電池放電時，較活潑的金屬鉛失電子發生氧化反應．B極為負極，Pb-2e^-+SO₄^2-=PbSO₄（s），A極為正極，PbO₂+4H⁺+SO₄^2-+2e^-=PbSO₄（s）+2H₂O二氧化鉛得到電子發生還原反應，A極、B極都減輕，故B錯誤；
C、鉛蓄電池充電時，陽極與電源正極相連，即B極應與外電源正極相連，故C錯誤；
D、電解苦鹵水時，a為陽極，溶液中溴離子失電子生成溴單質，故D正確；
故答案為：D．

點評：本題考查實驗方案的評價，離子方程式的書寫，涉及氣體的制取與收集、電化學中的原電池盒電解池原理的應用等知識，注意氣體的收集與測定體積時導管的進出是解答的關鍵，題目難度中等．