Question

【題目】I.某研究小組探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反應。

已知:1.0 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液的pH=1,鐵架臺等夾持儀器已略去,請回答:

(1)用于加入濃硫酸的儀器名稱為 ________。裝置A中發生的化學方程式為______。

(2)滴加濃硫酸之前要先打開彈簧夾通入一定量的N2,其目的是_____________。

(3)實驗中,裝置B中產生了白色沉淀,該沉淀的成分是_______，說明SO2具有______性。

(4)分析B中產生白色沉淀的原因:

觀點1:SO2與Fe3+反應;

觀點2:在酸性條件下SO2與NO3-反應;

基于觀點1,裝置B中反應的離子方程式___________。

為證明該觀點,應進一步檢驗生成的新物質,其實驗操作及現象為(假定在反應中SO2的量不足_________。

基于觀點2,只需將裝置B中Fe(NO3)3溶液替換為等體積的下列溶液,在相同的條件下進行實驗。應選擇的最佳試劑是　_________　(填序號)。

A.0.1 mol·L-1的稀硝酸 B. 1.5 mol·L-1的Fe(NO3)3溶液

C.6.0 mol·L-1的NaNO3和0.2 mol·L-1鹽酸等體積混合的混合液

Ⅱ.人們常用催化劑來選擇反應進行的方向。 圖所示為一定條件下1 mol CH3OH與O2發生反應時生成CO、CO2或HCHO的能量變化圖[反應物O2(g)和生成物H2O(g)略去]。在有催化劑作用下，CH3OH與O2反應主要生成_____（填“CO” 、“CO2”或“HCHO”）；2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=________。

Answer 1

【答案】分液漏斗 Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O 排凈裝置中的空氣，為排除氧氣對實驗的干擾 BaSO4 還原性 SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+ 取少量B中溶液于試管中，加入少量[K3Fe（CN)6]溶液產生藍色沉淀，則溶液中有Fe2+，觀點1合理 C HCHO -470kJ/mol

【解析】

(1)加入濃硫酸的儀器為分液漏斗；A中為亞硫酸鈉和硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，方程式為：Na2SO3+H2SO4（濃）=Na2SO4+SO2↑+H2O；

(2)氧氣和硝酸根離子都能將二氧化硫氧化，如果裝置中含有氧氣，會干擾實驗，所以通入氮氣的目的是排凈裝置中的空氣，為排除氧氣對實驗的干擾；

(3)二氧化硫具有還原性，在酸性條件下，能被硝酸根離子氧化生成硫酸根離子，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀。

(4)觀點1是指二氧化硫和鐵離子發生氧化還原反應生成硫酸根離子和亞鐵離子，硫酸根離子和鋇離子反應生成硫酸鋇沉淀，離子方程式為：SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+；為證明該觀點,應進一步檢驗生成的新物質，即亞鐵離子，所以操作為：取少量B中溶液于試管中，加入少量[K3Fe（CN)6]溶液產生藍色沉淀，則溶液中有Fe2+，觀點1合理；在酸性條件下，二氧化硫和硝酸根離子發生氧化還原反應，只要溶液中的硝酸根離子濃度不變即可，所以選C；

Ⅱ.(1)從圖分析，虛線為有催化劑條件下，反應生成HCHO；從圖分析，1mol甲醛轉化為一氧化碳，反應熱為（158-676+283）kJ/mol=-235 kJ/mol，所以熱化學方程式為2HCHO(g)+O2(g)=2CO(g)+2H2O(g) △H=-470kJ/mol。