一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c

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一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L的浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体甲 33.6 L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1 L，测得溶液中c(H⁺)="0.1" mol/L，则下列叙述中错误的是(　　)

A．气体甲为SO₂和H₂的混合物	B．气体甲中SO₂与H₂的体积之比为4:1
C．反应中共消耗97.5 g Zn	D．反应中共转移3 mol电子

答案

解析

试题分析：Zn与浓硫酸反应Zn+ 2H₂SO₄(浓)= ZnSO₄＋SO₂↑＋2H₂O；随着反应的进行，类型变稀，这时发生反应：Mg+ H₂SO₄(稀)= ZnSO₄＋H₂↑。A．由于反应后的溶液中c(H⁺)="0.1" mol/L，含有稀硫酸，所以上述两个反应都发生，得到的气体甲为SO₂和H₂的混合物。正确。B.假设产生的SO₂、H₂的物质的量分别是x、y，则x+y="1.5;2x+y=0.1L×18.5" mol/L－1 L×0.1 mol/L÷2.解得x=0.3;Y=1.2所以气体甲中SO₂与H₂的体积之比为0.3:1.2=1:4。错误。C．根据B的计算可知反应消耗的Zn的物质的量为：x+y=1.5.故反应中共消耗Zn的质量是1.5mol×65g/mol="97.5" g。正确。D．反应中共转移电子的物质的量为1.5mol ×2="3" mol。正确。

举一反三

(17分)Na₂SO₃固体在空气中久置容易变质。
(I)Na₂SO₃固体在空气中变质的主要原因，用化学方程式表示为。
(II)为探究Na₂SO₃样品的变质情况，现提出以下假设：
假设1：Na₂SO₃样品完全变质；假设2：Na₂SO₃样品完全没有变质；假设3：。
补充完成以下实验过程及现象和结论，完成探究。

实验操作	现象和结论
步骤1：取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加H₂SO₄酸化的KMnO₄溶液；	现象：若KMnO₄溶液的紫红色褪为无色 ①结论：样品中有离子，假设1不成立。 ②褪色的离子方程式为：。
步骤2：另取少许样品于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，再滴加稀HCl，使溶液呈酸性，再滴加适量BaCl₂溶液；	③现象：若；结论：假设2成立。
……	……

(III)为测定某无水Na₂SO₃固体样品的纯度，甲同学设计了下图实验。

检查B装置气密性的操作为                                                         。
（2）实验中待锥形瓶中不再产生气体后，打开活塞P从导管左端缓缓鼓入一定量的空气，这样做的目的是                                                         。
（3）除已称量的a g Na₂SO₃样品外，实验中还应测定的数据是          处(填图中字母)装置实验前后的质量差。

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[化学—选修2：化学与技术]（15分）
硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到硫酸，如橡胶的硫化、表面活性剂“烷基苯硫酸钠”的合成，铅蓄电池的生产等。工业上生产硫酸的流程图如下：

请回答下列问题
（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO₂，已知1g

完全燃烧放出7.2kJ的热量

燃烧反应的热化学方程式_______ ______。
（2）为了有利于SO₂转化为SO₃，且能充分利用热能，采用在具有多层催化剂且又热交换的________(填仪器名称)中进行反应。在如图Ⅰ所示的装置中， A处气体进入装置前需净化的原因是。
（3）精制炉气（含有

体积分数为7%、O₂为11%、N₂为82%）中

平衡转化率与温度及压强关系如图2所示、在实际生产中，

催化氧化反应的条件选择常压、

左右（对应图中A点）：而没有选择

转化率更高的B或C点对应的反应条件，其原因分别是：、。

（4）已知：焙烧明矾的化学方程式4KAl（SO₄）2•12H₂O+3S═2K₂SO₄+2Al₂O₃+9SO₂+48H₂O。
焙烧711t明矾（M=474g/mol），若

的利用率为95%，可生产质量分数为98%的硫酸 t。（结果保留小数点后一位）
（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是

A．向装置中通入氮气且保持体积不变

B．向装置中通入氧气且保持体积不变

C．添加更多的催化剂

D．降低温度，及时转移SO₃

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（18分）I．实验室制备、收集干燥的SO₂，所需仪器如下。

(1)装置A产生SO₂，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→ ____→ ____ →____→____f。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)验证产生的气体是SO₂的方法是________________________________________。
II．SO₂气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO₂气体还原Fe³^＋、I₂可以使用的药品和装置如图所示：

(1)装置A中的现象是__________。在SO₂还原Fe³^＋的反应中SO₂和Fe³^＋的物质的量之比是_______。
(2)装置C的作用是____________________________________。
(3)若要从A中的FeCl₃溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：加热浓缩、冷却结晶、过滤，在这一系列操作中没有用到的玻璃仪器有( )

A．烧瓶

B．酒精灯

C．漏斗

D．烧杯 E．玻璃棒

(4)在上述装置中通入过量的SO₂，为了验证A中SO₂与Fe³^＋发生了氧化还原反应，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO₄溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
上述方案不合理的是______，原因是___________________________________。
(5)能表明的还原性性弱于SO₂的现象是________________________________________。

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（15分）二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。

（1）实验室用图1装置测定SO₂催化氧化为SO₃的转化率。（已知SO₃熔点为16．8℃，假设气体进入装置时分别被完全吸收，且忽略空气中CO₂的影响。）
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作：                 。
②实验过程中，需要通入氧气。试写出一个用如图2所示装置制取氧气的化学方程式：        。
③当停止通入SO₂熄灭酒精灯后，需要继续通一段时间的氧气，其目的是：        。
④实验结束后，若装置D增加的质量为mg，装置E中产生白色沉淀的质量为ng，则此
条件下二氧化硫的转化率是          （用含字母的代数式表示，不用化简）。
（2）某学习小组设计用如图3装置验证二氧化硫的化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为：                          。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分三份，分别进行如下实验。
方案I：向第一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉
淀生成。
方案II：向第二份溶液中加入品红溶液，红色褪去。
方案III：向第三份溶液中加入BaC1₂溶液，产生白色沉淀
上述方案中合理的是       （填“I”、“II”、或“III”）；
试管b发生反应的离子方程式：      。
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时，该溶液中
c(Na⁺)=                 （用含硫微粒浓度的代数式表示）。

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（13分）硫及其化合物有广泛的应用，对SO₂性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
（1）对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3组，则第2组中物质M的化学式是。

第1组	第2组	第3组
S（单质）	SO₂、H₂SO₃、M、NaHSO₃	SO₃、H₂SO₄、、Na₂SO₄、NaHSO₄

（2）某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO₂的性质。

①在装置Ⅰ中发生SO₂的催化氧化反应，其化学方程式是            。
②若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置，（已知：SO₃熔点 16.8℃； SO₂沸点—10℃。）装置Ⅱ的作用是           ；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn²⁺的同时pH降低，则该反应的离子方程式是                  。
③若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，如果装置Ⅳ中有30mL 2.5mol/LNaOH溶液，反应后增重4.8g，则装置Ⅳ中发生反应的化学方程式是       。

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