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14.某学习小组在实验室研究SO2与Ba(NO3)2溶液的反应:
实验:向盛有2mL 0.1mol/L Ba(NO3)2溶液的试管中,缓慢通入SO2气体,试管内有白色沉淀产生,液面上方略显浅棕色.
探究1:白色沉淀产生的原因.
(1)白色沉淀是BaSO4.
(2)分析白色沉淀产生的原因,甲同学认为是NO3-氧化了SO2,乙同学认为是溶液中溶解的O2氧化了SO2.
①支持甲同学观点的实验证据是液面上方略显浅棕色.
②依据甲的推断,请写出Ba(NO3)2溶液与SO2反应的离子方程式3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+.
③乙同学通过下列实验证明了自己的推测正确,请完成实验方案:
实验操作实验现象
向2mL 0.1mol/LBaCl2 溶液(填化学式)中通入SO2试管内有白色沉淀产生
探究2:在氧化SO2的过程中,NO3-和O2哪种微粒起到了主要作用.
实验操作实验数据
向烧杯中加入煮沸了的0.1mol/L的BaCl2溶液25mL,再加入25mL植物油,冷却至室温,用pH传感器测定溶液pH随时间(t)的变化曲线图1:向BaCl2(无氧)溶液中通入SO2
向烧杯中分别加入25mL 0.1mol/L的BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液,通入SO2,用pH传感器分别测定溶液pH随时间(t)变化的曲线.图2:分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2
(3)图1,在无氧条件下,BaCl2溶液pH下降的原因是SO2+H2O?H2SO3,H2SO3?HSO3-+H+.
(4)图2,BaCl2溶液中发生反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+.
(5)依据上述图象你得出的结论是在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用.

分析 (1)SO2与Ba(NO3)2溶液的反应,根据元素守恒可知,白色沉淀应为BaSO4;
(2)①NO3-氧化了SO2,则硝酸根被还原成一氧化氮,一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮,使得液面上方略显浅棕色;
②Ba(NO3)2溶液与SO2反应生成硫酸钡和一氧化氮,根据元素守恒和电荷守恒书写离子方程式;
③乙同学要证明了自己的推测正确,应使用钡盐且阴离子不能氧化二氧化硫,这样才可以做对比;
(3)二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸会使溶pH值下降;
(4)图2,BaCl2溶液中通入二氧化硫,与图1相比酸性明显增加,说明氧气参加了反应,生成了硫酸钡和盐酸;
(5)在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2,在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-,而图2中,分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2,pH变化趋势、幅度接近.

解答 解:(1)SO2与Ba(NO3)2溶液的反应,根据元素守恒可知,白色沉淀应为BaSO4,故答案为:BaSO4;
(2)①NO3-氧化了SO2,则硝酸根被还原成一氧化氮,一氧化氮可以再被氧化成二氧化氮,使得液面上方略显浅棕色,所以支持甲同学观点的实验证据是液面上方略显浅棕色,
故答案为:液面上方略显浅棕色;
②Ba(NO3)2溶液与SO2反应生成硫酸钡和一氧化氮,反应的离子方程式为3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+,
故答案为:3Ba2++2NO3-+3SO2+2H2O=3BaSO4↓+2NO+4H+;
③乙同学要证明了自己的推测正确,应使用钡盐且阴离子不能氧化二氧化硫,这样才可以做对比,所以所用试剂为0.1mol/LBaCl2溶液,可以看到有白色沉淀出现,
故答案为:BaCl2;试管内有白色沉淀产生;
(3)在无氧条件下,二氧化硫溶于水生成亚硫酸,亚硫酸会使溶pH值下降,反应的方程式为SO2+H2O?H2SO3,H2SO3?HSO3-+H+,
故答案为:SO2+H2O?H2SO3,H2SO3?HSO3-+H+;
(4)图2,BaCl2溶液中通入二氧化硫,与图1相比酸性明显增加,说明氧气参加了反应,生成了硫酸钡和盐酸,反应的离子方程式为2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+,
故答案为:2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+;
(5)比较图1和图2可知,在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用,因为在BaCl2溶液中起氧化作用的是O2,在Ba(NO3)2溶液中起氧化作用的是O2和NO3-,而图2中,分别向BaCl2、Ba(NO3)2溶液中通入SO2,pH变化趋势、幅度接近,
故答案为:在氧化SO2的过程中,O2起了主要作用.

点评 本题考查了性质实验方案的设计,题目难度中等,明确实验目的及实验原理为解答关键,试题充分考查学生的分析、理解能力及化学实验能力,注意掌握物质性质实验方案的设计与评价原则.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

4.在密闭容器中通入物质的量浓度均为0.1的CH4与CO2,在一定条件下发生反应CH4(g)+CO2(g)?2CO(g)+2H2(g),测得CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示.
①据图可知,p1、p2、p3、p4由大到小的顺序是P4>P3>P2>P1;
②在压强为p4、1100°C的条件下,该反应5min时达到平衡X点,反应的平衡常数为1.64.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

5.下列实验操作与实验目的或结论一致的是(  )
选项实验操作及现象实验结论
A 用pH计测得次氯酸钠溶液的pH>7HClO是弱酸
 B向10mL0.1 mol/L NaOH溶液中加入1mL
0.1mol/LMgCl2溶液,然后再向混合溶液中
滴加CuCl2溶液,产生蓝色沉淀
溶度积:Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2]
 C在淀粉溶液中加入稀硫酸,水浴加热,一段
时间后,滴入几滴碘水,溶液变为蓝色
淀粉没有水解
 D在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀,
加稀硝酸,沉淀不溶解
该未知溶液中存在SO42-或SO32-
 
A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料.以天然硼砂(主要成分Na2B4O7)为起始物,经过一系列反应可以得到BN和有机合成催化剂BF3的过程如下.请根据题意回答下列问题:
(1)写出由B2O3制备BF3的化学方程式B2O3+3CaF2+3H2SO4=2BF3↑+3CaSO4+3H2O,BF3中B原子的杂化轨道类型为sp2,BF3分子空间构型为平面正三角形.
(2)在硼、氧、氟、氮中第一电离能由大到小的顺序是(用元素符号表示)F>N>O>B.
(3)已知:硼酸的电离方程式为H3BO3+H2O?[B(OH)4]-+H+,试依据上述反应写出[B(OH)4]-的结构式,并推测1molNH4BF4(氟硼酸铵)中含有2NA个配位键.
(4)由12个硼原子构成如图1的结构单元,硼晶体的熔点为1873℃,则硼晶体的1个结构单元中含有30个B-B键.

(5)氮化硼(BN)晶体有多种相结构.六方相氮化硼(晶体结构如图2)是通常存在的稳定相,可作高温润滑剂.立方相氮化硼(晶体结构如图3)是超硬材料,有优异的耐磨性.
①关于这两种晶体的说法,不正确的是ad(填字母).
a.两种晶体均为分子晶体
b.两种晶体中的B-N键均为共价键
c.六方相氮化硼层间作用力小,所以质地软
d.立方相氮化硼含有σ键和π键,所以硬度大
②六方相氮化硼晶体内B-N键数与硼原子数之比为3:1,其结构与石墨相似却不导电,原因是立方氮化硼晶体内无自由移动的电子.
③立方相氮化硼晶体中,每个硼原子连接12个六元环.该晶体的天然矿物在青藏高原地下约300km的古地壳中被发现.根据这一矿物形成事实,推断实验室由六方相氮化硼合成立方相氮化硼需要的条件应是高温、高压.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.用物理方法从植物体中提取,或是用化学方法合成药用化学物质,治疗病症,挽救性命,一直是科学家们致力研究的课题.请用化学知识分析“青蒿素”、“华法林”两种药物的结构及合成过程.
Ⅰ.2015年诺贝尔医学奖授予中国女药学家屠呦呦.“因为发现青蒿素,一种用于治疗疟疾的药物,挽救了全球特别是发展中国家的数百万人的生命.”

下列关于青蒿素和双氢青蒿素(结构如图1所示)的说法错误的是D.
A.青蒿素分子中含有过氧键、酯基和醚键
B.青蒿素的分子式为C15H22O5
C.由双氢青蒿素转化为青蒿素的反应属氧化反应
D.双氢青蒿素分子中有2个六元环和2个七元环
Ⅱ.华法林是一种治疗心脑血管疾病的药物,其合成路径如图2(部分反应条件略去).

已知:①

②

(1)A属于芳香烃,名称是甲苯;
(2)C生成D的反应类型是氧化反应; E与N合成华法林的反应类型是加成反应.
(3)B→C的转化过程中的化学反应方程式为;
(4)E的结构简式是.L→M的转化中,会产生少量链状高分子聚合物,该聚合物的结构简式为.
(5)K有多种同分异构体,满足下列条件的K的同分异构体还有18种.
①属于芳香族化合物   ②遇到FeCl3显紫色   ③可发生水解反应.
写出其中满足核磁共振氢谱图显示峰值比为1:2:2:2:1的同分异构体的结构简式.

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

19.设NA为阿伏加罗常数的值,下列说法正确的是(  )
A.17g羟基和17gOH-含有的电子数均为10NA
B.2L0.5 mol•L-1醋酸溶液中含有的H+数为NA
C.标准状况下,NA个NO分子和0.5NA个O2分子充分反应后气体体积为22.4L
D.7.8gNa2O2与足量的CO2和H2O(g)混合气体充分反应,转移的电子数为0.1NA

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

6.下列说法正确的是(  )
A.乙烯、聚乙烯均可使酸性高锰酸钾溶液褪色
B.烃与卤素单质之间的反应均为加成反应
C.多糖、油脂均可发生水解反应
D.石油分馏和裂化均为物理变化

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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

3.下表所列实验探究,利用如图所示实验装置,能得出相应实验结论的是(  )
选项①②③实验结论
A水电石CuSO4溶液乙炔具有还原性
B浓硝酸CuKI-淀粉溶液氧化性:NO2>KI
C浓盐酸KMnO4KI-淀粉溶液氧化性:KMnO4>Cl2>I2
D稀硫酸Na2SAgNO3与AgCl的浊液溶解度:AgCl>Ag2S
A.AB.BC.CD.D

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4.下列变化过程中极性共价键被破坏的是(  )
A.钨的升华B.硅的熔化C.溴化氢溶于水D.食盐的溶解

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