Question

【題目】研究非元素及其化合物的性質具有重要意義。

Ⅰ. 含硫物質燃燒會產生大量煙氣，主要成分是SO2、CO2、N2、O2 。某研究性學習小組在實驗室利用下列裝置制備模擬煙氣，并測定煙氣中SO2的體積分數。

（一）模擬煙氣的制備

（1）用A裝置制SO2，化學反應方程式為___________________________。

（2）用B裝置制CO2，使用該裝置優點的是___________________________。

（3）將制得的氣體與空氣充分混合，獲得模擬煙氣用于后續實驗。

（二）測定煙氣中SO2的體積分數

（4）將部分模擬煙氣緩慢通過C、D裝置，其中C、D中盛有的藥品分別是__________、__________。（填序號）

①KMnO4溶液 ②飽和NaHSO3溶液 ③飽和Na2CO3溶液 ④飽和NaHCO3溶液

（5）若模擬煙氣的流速為amL/min，若t1分鐘后，測得量筒內液體體積為VmL，則SO2的體積分數____________________。

Ⅱ.某化學興趣小組的同學利用下圖所示實驗裝置進行實驗(圖中a、b、c表示止水夾) 。

（1）A、C、E相連后的裝置可用于制取Cl2并進行相關的性質實驗。①若在丙中加入適量水，即可制得氯水。將所得氯水進行實驗，實驗操作、現象、結論如下：

實驗操作	現 象	結 論
氯水中加入碳酸氫鈉粉末	有無色氣泡產生	氯氣和水反應的產物具有酸性

實驗的結論是否合理__________，（選填合理或不合理）請說明理由______________________。

②請利用上述裝置設計一個簡單的實驗驗證Cl-和S2-的還原性強弱,則甲、乙、丙中盛放的試劑是甲__________________ 乙__________________ 丙__________________

（2）B、D、E裝置相連后，在B中盛裝濃硝酸和銅片(放在有孔塑料板上)，可制得并進行NO2有關實驗。欲用D裝置驗證NO2與水的反應，其操作步驟為：先關閉止水夾________，再打開止水夾________，使燒杯中的水進入試管丁的操作是：___________________________________使試管中的氣體逸出，NO2與水接觸后即可引發燒杯中的水進入試管丁。

Answer 1

【答案】 Na2SO3+H2SO4（濃）= Na2SO4+H2O+SO2↑ 可以隨時控制反應的發生和停止 ① ④ % 不合理 制取的氯氣中含有氯化氫，溶于水遇碳酸氫鈉粉末有氣泡 濃鹽酸 MnO2 硫化鈉溶液 ab c 雙手緊握（或微熱）試管丁

【解析】試題分析：Ⅰ.(1)裝置A沒有加熱，這說明所用試劑是濃硫酸和亞硫酸鈉。
(2)B裝置制CO2，屬于簡易啟普發生器。
(4)二氧化硫具有強的還原性，可以用強氧化性的高錳酸鉀吸收；二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中的溶解度很小，可以用排飽和碳酸氫鈉溶液來側量其體積；
(5)氣體總體積是，二氧化碳的體積是Vml；
Ⅱ. (1) ①A裝置用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取氯氣，氯氣中含有氯化氫氣體。

② 根據還原劑的還原性大于還原產物的還原性驗證Cl-和S2-的還原性強弱；

(2)根據氣體受熱體積膨脹及二氧化氮與水反應導致氣體體積減小分析；

解析：Ⅰ. (1)裝置A沒有加熱，這說明所用試劑是濃硫酸和亞硫酸鈉，反應方程式是Na2SO3+H2SO4（濃）= Na2SO4+H2O+SO2↑。

(2)B裝置制CO2，屬于簡易啟普發生器，可以隨時控制反應的發生和停止；(4)二氧化硫具有強的還原性，可以用強氧化性的高錳酸鉀吸收；二氧化碳在飽和碳酸氫鈉溶液中的溶解度很小，可以用排飽和碳酸氫鈉溶液來測量其體積，所以C、D中盛有的藥品分別是①KMnO4溶液、 ④飽和NaHCO3溶液；(5)氣體總體積是at1，二氧化碳的體積是Vml, 二氧化碳的體積分數是 ，二氧化硫的體積分數是=；

Ⅱ. (1) ①A裝置用濃鹽酸與二氧化錳加熱制取氯氣，氯氣中含有氯化氫氣體，HCl溶于水后能與碳酸氫鈉粉末反應產生氣泡，所以實驗結論不合理。

②還原劑的還原性大于還原產物的還原性，根據反應驗證 Cl-和S2-的還原性強弱，所以甲、乙、丙中盛放的試劑是甲濃鹽酸、 乙是MnO2、 丙是硫化鈉溶液。

(2)根據以上分析，先關閉止水夾ab，再打開止水夾c，使燒杯中的水進入試管丁的操作是：雙手緊握（或微熱）試管丁，試管中氣體受熱體積膨脹，氣體逸出，NO2與水接觸后發生反應，氣體體積減小，則燒杯中的水進入試管丁。