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硫及其化合物有廣泛的應用，對SO2性質的研究是高中化學教學的一項重要內容．
（1）對比研究是一種重要的研究方法．若將硫的單質及部分化合物按如下表所示分成3組，則第2組中物質M的化學式是
 
．
第1組 第2組 第3組
S（單質） SO2、H2SO3、M、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
（2）某校化學學習小組用下圖所示的實驗裝置研究SO2的性質．
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①在裝置Ⅰ中發(fā)生SO2的催化氧化反應，其化學方程式是
 
．
②若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的順序連接裝置，（已知：SO3熔點 16.8℃； SO2 沸點-10℃．）裝置Ⅱ的作用是
 
；裝置Ⅲ中溶液逐漸褪色，生成Mn2+的同時pH降低，則該反應的離子方程式是
 
．
③若按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的順序連接裝置，如果裝置Ⅳ中有30mL 2.5mol/LNaOH溶液，反應后增重4.8g，則裝置Ⅳ中發(fā)生反應的化學方程式是
 
．
分析：（1）第2組物質中硫元素的化合價都是+4價；
（2）①二氧化硫催化氧化產物是三氧化硫；
②冰水浴溫度下，三氧化硫呈固體狀態(tài)，二氧化硫具有還原性，可以被高錳酸鉀氧化；
③二氧化硫是酸性氧化物，可以和氫氧化鈉反應，根據(jù)量的關系書寫方程式．
解答：解：（1）第2組物質中硫元素的化合價都是+4價，按照氧化物、酸、鹽的順序排列下來，應該是亞硫酸鈉，故答案為：Na2SO3；
（2）①二氧化硫催化氧化產物是三氧化硫，即2SO2+O2
催化劑
△
2SO3，故答案為：2SO2+O2
催化劑
△
2SO3；
②在冰水浴溫度下，三氧化硫呈固體狀態(tài)，所以裝置Ⅱ的作用是使SO3凝結成固體與SO2分離，二氧化硫具有還原性，可以被高錳酸鉀氧化，發(fā)生的反應為：5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+，故答案為：使SO3凝結成固體與SO2分離；5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+；
③二氧化硫是酸性氧化物，可以和氫氧化鈉反應，氫氧化鈉質量增加量即為二氧化硫的質量，反應后增重4.8g，所以吸收二氧化硫物質的量=
4.8g
64g/mol
=0.075mol，消耗氫氧化鈉是0.030L×2.5mol/L=0.075mol，所以NaOH和二氧化硫按物質的量之比1：1反應，即SO2+NaOH=NaHSO3，故答案為：SO2+NaOH=NaHSO3．
點評：本題是一道關于實驗方案的設計題目，考查學生分析和解決問題的能力，難度不大．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：閱讀理解

鎂、鋁、鐵及其化合物在生產和生活中有廣泛的應用．
（1）鎂鋁合金用在飛機制造業(yè)，現(xiàn)有3.90克鎂鋁合金溶于足量的2mol/L稀硫酸中生成0.2mol氫氣，計算并確定鎂鋁合金中物質的量n（Mg）：n（Al）=
1：2
1：2
．

（2）硫鐵礦的主要成分為FeS2（假設雜質只含SiO2）是生產硫酸的原料．取某硫鐵礦10g在足量的空氣中煅燒（4FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2），充分反應后冷卻，稱得固體質量為7.4g（雜質SiO2不反應）．該硫鐵礦中FeS2的質量分數(shù)為
78%
78%
．
（3）現(xiàn)有一定量的鐵粉和鋁粉組成的混合物跟100mL稀硝酸充分反應，反應過程中無任何氣體放出，往反應后的澄清溶液中逐漸加入4.00mol?L-1的NaOH溶液，加入NaOH溶液的體積與產生沉淀的質量的關系如圖所示（必要時可加熱，忽略氣體在水中的溶解）：縱坐標中A點的數(shù)值是
0.856
0.856

（4）煉鐵廠生產的生鐵常用于煉鋼．取某鋼樣粉末28.12g（假設只含F(xiàn)e和C），在氧氣流中充分反應，得到CO2氣體224mL（標準狀況下）．
①計算此鋼樣粉末中鐵和碳的物質的量之比為
50：1
50：1
（最簡單的整數(shù)比）．
②再取三份不同質量的上述鋼樣粉末分別加到100mL相同濃度的稀H2SO4中，充分反應后，測得的實驗數(shù)據(jù)如表所示：
實驗序號 I II III
加入鋼樣粉末的質量（g） 2.812 5.624 8.436
生成氣體的體積（L）（標準狀況） 1.120 2.240 2.800
則該硫酸溶液的物質的量濃度為
1.25mol/L
1.25mol/L
．
③若在上述實驗II中繼續(xù)加入m克鋼樣粉末，計算反應結束后剩余的固體質量為
0＜m≤1.406g時，（m+5.624）×
0.12
28.12
g；
m＞1.406g時，（m-1.376）g
0＜m≤1.406g時，（m+5.624）×
0.12
28.12
g；
m＞1.406g時，（m-1.376）g
 g（保留3位小數(shù)）

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科目：高中化學 來源： 題型：

硫及其化合物在生產、生活中有廣泛的應用，請回答下列問題：
（1）已知S的燃燒熱為297kJ?mol-1，H2S完全燃燒的熱化學方程式為H2S（g）+1.5O2（g）=SO2（g）+H2O （l）△H=-586．kJ/mol，H2S不完全燃燒生成固態(tài)硫和液態(tài)水．寫出H2S不完全燃燒的熱化學方程式
 
；
（2）SO2溶于水生成弱酸H2SO3，寫出H2SO3的電離方程式
 
；
（3）Na2SO3溶液通�，F(xiàn)用現(xiàn)配，寫出Na2SO3溶液所含離子濃度的大小關系（由大到�。�
 
；
（4）向1L0.1mol/L的NaOH溶液中不斷通入標準狀況下的SO2氣體2.24L（假設溶液體積一直保持不變），請在圖中畫出SO2通入過程中溶液中各陰離子濃度與SO2物質的量的關系變化圖象（如圖中OH-所示）．
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科目：高中化學 來源：2015屆安微省池州市高二上學期期中考試化學試卷試卷（解析版） 題型：填空題

硫及其化合物有廣泛的應用，對SO2性質的研究是高中化學教學的一項重要內容。

I．對比研究是一種重要的研究方法。若將硫的單質及部分化合物按如下表所示分成3 組，則第2組中物質M的化學式是         。

第1組

第2組

第3組

S (單質)

SO2、H2SO3、M、NaHSO3

SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4

Ⅱ．某校化學學習小組用下圖所示的實驗裝置研究SO2氣體還原Fe3+、Br2的反應。

（1）下列實驗方案可以用于在實驗室制取所需SO2的是                         。

A．Na2SO3溶液與HNO3                     B．Na2SO3固體濃硫酸

C．固體硫在純氧中燃燒                     D．銅與熱的濃硫酸

（2）裝置C的作用是除去多余的SO2，防止污染空氣。已知在用氫氧化鈉溶液吸收SO2的 過程中，往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，常溫下，溶液pH隨n(SO32—)：n(HSO3—)變化關系如下表

n(SO32—)：n(HSO3—)

91：9

1：1

9：91

pH

8.2

7.2

6.2

 

當吸收液中n(SO32—)：n(HSO3—) =10：1時，溶液中離子濃度關系正確的是                      。

A．c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—)

B．c(Na+)＞c(HSO3—)＞c(SO32—)＞c(OH—)＞c(H+)

C．c(Na+)＞c(SO32—)＞c(HSO3—)＞c(OH—)＞c(H+)

（3）在上述裝置中通入過量的SO2，為了驗證A中SO2與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應，他們取A中反應后的溶液分成三份，并設計了如下探究實驗，請你評價并參與他們的探究過程（限選試劑：KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水）

序號

實驗方案

實驗現(xiàn)象

結論

方案①

往第一份試液中加入KMnO4溶液溶液

紫紅色褪去

SO2與Fe3+反應生成了Fe2+

方案②

往第二份試液中加入

 

SO2與Fe3+反應生成了Fe2+

方案③

往第二份試液中加入

 

SO2與Fe3+反應生成了SO42—

 

上述方案①得出的結論是否合理                     ，原因                                 。

如果他們設計的方案②與方案③均合理并且得到相應結論，請你將上面表格補充完整。

（4）裝置B中能表明Br—的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是                            。

 

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科目：高中化學 來源：2012-2013學年安徽省安慶市高三4月聯(lián)考理綜化學試卷（解析版） 題型：實驗題

硫及其化合物有廣泛的應用，對SO2性質的研究是高中化學教學的一項重要內容。

I．對比研究是一種重要的研究方法。若將硫的單質及部分化合物按如下表所示分成3 組，則第2組中物質M的化學式是                                         。

第1組

第2組

第3組

S (單質)

SO2、H2SO3、M、NaHSO3

SO3、H2SO4、Na2SO4、 NaHSO4

 

Ⅱ．某�；瘜W學習小組用下圖所示的實驗裝置研究SO2氣體還原Fe3+、Br2的反應。

（1）下列實驗方案可以用于在實驗室制取所需SO2的是                         。

A．Na2SO3溶液與HNO3                     B．Na2SO3固體濃硫酸

C．固體硫在純氧中燃燒                     D．銅與熱的濃硫酸

（2）裝置C的作用是除去多余的SO2，防止污染空氣。已知在用氫氧化鈉溶液吸收SO2的 過程中，往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，常溫下，溶液pH隨n(SO32—)：n(HSO3—)變化關系如下表

n(SO32—)：n(HSO3—)

91：9

1：1

9：91

pH

8.2

7.2

6.2

 

當吸收液中n(SO32—)：n(HSO3—) =10：1時，溶液中離子濃度關系正確的是                      。

A．c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—)

B．c(Na+)＞c(HSO3—)＞c(SO32—)＞c(OH—)＞c(H+)

C．c(Na+)＞c(SO32—)＞c(HSO3—)＞c(OH—)＞c(H+)

（3）在上述裝置中通入過量的SO2，為了驗證A中SO2與Fe3+發(fā)生了氧化還原反應，他們取A中反應后的溶液分成三份，并設計了如下探究實驗，請你評價并參與他們的探究過程（限選試劑：KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀鹽酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水）

序號

實驗方案

實驗現(xiàn)象

結論

方案①

往第一份試液中加入KMnO4溶液溶液

紫紅色褪去

SO2與Fe3+反應生成了Fe2+

方案②

往第二份試液中加入

 

SO2與Fe3+反應生成了Fe2+

方案③

往第二份試液中加入

 

SO2與Fe3+反應生成了SO42—

 

上述方案①得出的結論是否合理                     ，原因                                 。

如果他們設計的方案②與方案③均合理并且得到相應結論，請你將上面表格補充完整。

（4）裝置B中能表明Br—的還原性弱于SO2的現(xiàn)象是                            。

 

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