Question

以下是有關SO₂、Cl₂的性質實驗．
（1）某小組設計如圖1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？______（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通入B中，溶液顏色退去，則該反應的離子方程式為______．
（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）______，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4：3；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______．
（4）某科研單位利用電化學原理用SO₂來制備硫酸，裝置如圖2，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______極，其電極反應式為______；電池的總反應式______



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______（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為正扳，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4所示（a、b為石墨電極）．下列說法中正確的是______（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

Ⅰ、（1）①二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

V2O5

加熱

2SO₃，
故答案為：相同；2SO₂+O₂

V2O5

加熱

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4：3，所以X中S和O的原子個數比為

4

32

：

3

16

=3：2，所以該離子為S₂O₃ ^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：4Cl₂+S₂O₃^2-+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺，
故答案為：4Cl₂+S₂O₃^2-+5H₂O=2SO₄^2-+8Cl^-+10H⁺；
（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．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．