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聚焦2015年全国各地高考化学实验题——详解详析和点评

?2015/10/25
资料类型: 高考试题 文件大小: 442.74 KB
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1(2015•安徽28)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol•L﹣1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀.为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:
假设一:溶液中的NO3﹣
假设二:溶液中溶解的O2;
(1)验证假设一
该小组设计实验验证了假设一,请在下表空白处填写相关实验现象.
实验步骤 实验现象 结论
实验1:在盛有不含O2的25mL0.1mol•L﹣1BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体.        假设一成立
实验2:在盛有不含O2的25mL0.1mol•L﹣1Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体       
(2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体积的变化曲线如图.
实验1中溶液pH变小的原因是      ;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)      .
(3)验证假设二
请设计实验验证假设二,写出实验步骤、预期现象和结论.
实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程):
(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者      (填“大于”或“小于”)后者,理由是      .

 
 

解析:(1)根据强酸制取弱酸的原理,亚硫酸是弱酸不能制备盐酸,故实验1无现象;二氧化硫溶于水后生成H2SO3,亚硫酸电离出氢离子:H2SO3⇌2H++SO32﹣,H+、NO3﹣结合生成具有强氧化性的HNO3,硝酸将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,从而生成硫酸钡沉淀,故答案为:无现象;白色沉淀生成;
(2)试验1中,二氧化硫溶于水后生成H2SO3,亚硫酸电离出氢离子:H2SO3⇌2H++SO32﹣,所以溶液的pH减小;试验2发生反应:3SO2+2H2O+2NO3﹣=2NO+4H++3SO42﹣,反应中生成了强酸硫酸,则实验2的pH小于实验1,
故答案为:SO2溶于水后生成H2SO3,亚硫酸显酸性,故pH值减小;3SO2+2H2O+2NO3﹣=2NO+4H++3SO42﹣;
(3)验证假设二,需要用实验1做对比实验,然后做实验3:在盛有未经脱O2处理的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体,若有白色沉淀生成,则假设二成立,即:

实验步骤 实验现象 结论
实验1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 无现象 假设二成立
实验3:在盛有未经脱O2处理的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 有白色沉淀生成

故答案为:

实验步骤 实验现象 结论
实验1:在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 无现象 假设二成立
实验3:在盛有未经脱O2处理的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 有白色沉淀生成
(4)氧气与亚硫酸反应的离子方程式为:2H2SO3+O2=4H++2SO42﹣,亚硫酸与硝酸根离子反应的离子方程式为:3H2SO3+2NO3﹣=2NO↑+4H++H2O+3SO42﹣,根据反应可知,足量的O2和NO3﹣分步氧化相同的亚硫酸,生成的氢离子的物质的量前者大于后者,所以前者溶液的pH小于后者,
故答案为:小于;反应的离子方程式表明,足量的O2和NO3﹣分步氧化相同的亚硫酸,生成的氢离子的物质的量前者大于后者.
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.
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