高三化学二轮复习高考常考题：物质性质的探究式实验

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1.CO、SO2是大气污染气体，利用化学反应是治理污染的重要方法。

Ⅰ.甲醇可以补充和部分替代石油燃料，缓解能源紧张，利用CO可以合成甲醇：CO+ 2H2⇌CH3OH(g)。

一定条件下，在容积为VL的密闭容器中充入 a mol CO与
2a mol H2合成甲醇，平衡转化率与温度、压强的关系如图所示。

(1)下列能说明反应达到平衡状态的是______(填序号)。

①v
逆(CO)=2v
正
(H2)
②c(CO)=c(CH3OH)
③混合气体的平均相对分子质量不变
④单位时间内生成2n mol H2的同时生成 n mol CH3OH
(2)该反应在A点的平衡常数K______(用a和V表示)。

(3)写出既能增大v(CO)又能提高CO转化率的一项措施：______
Ⅱ.某学习小组以SO2为原料，采用电化学方法制取硫酸。

(4)原电池原理：该小组设计的原理示意图(如图1所示)，写出该电池正极的电极反应式______。

(5)电解原理：该小组用Na2SO3溶液充分吸收SO2得到NaHSO3溶液，然后电解该溶液制得了硫酸(原理如图2所示)。

写出开始电解时阳极的电极反应式______。

Ⅲ.硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称大苏打，有着广泛的用途。

用SO2可制Na2S2O3.某小组同学制备、预测并探究硫代硫酸钠的性质(反应均在溶液中进行)。

预测实验操作实验现象
探究1Na2S2O3溶液呈碱
性
把pH试纸放在玻璃片上，用玻璃棒
蘸取溶液滴在试纸上
pH=8
探究2Na2S2O3具有还原
性
向新制氯水中滴加Na2S2O3溶液
黄绿色颜色变浅，
甚至褪去
(6)分析SO2能制备Na2S2O3的理论依据是______。

(7)用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因______。

(8)探究2反应的离子方程式为______
2.天然气的主要成分是甲烷，含有少量的羰基硫(COS)、
乙硫醇(C2H5SH)等气体．
(1)组成羰基硫的元素中，原子半径最小的元素在周
期表中的位置是______ ．
(2)乙硫醇有特殊气味，是天然气的臭味指示剂．乙
硫醇可以看作是乙醇分子中羟基(−OH)被−SH取代，
则乙硫醇的结构式为______ ．
(3)下列事实可用于比较C与S两种元素非金属性(原子得电子能力)相对强弱的是
______ (填序号)．
a.沸点：H2S>CH4
b.元素在周期表中的位置
c.酸性：H2SO3>H2CO3
d.同温
同浓度水溶液的pH：Na2CO3>Na2SO4
(4)羰基硫水解及利用的过程如下(部分产物已略去)：
溶液溶液+H2
①常温下，在反应Ⅱ中，每吸收lgH2S气体放出热量a kJ，其热化学方程式为______ ．
②已知X溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32−，则反应Ⅲ中生成该离子的离子方
程式为______ ．
③如图是反应Ⅲ中，在不同反应温度下，反应时间与H2产量的关系图(Na2S初始含
量为3mmo1).请结合图象数据解释X溶液中除S2O32−外，还有SO32−、SO42−的原因．答：______ ．
3.某化学实验小组的同学为了探究SO2和氯水的漂白性，设计如图实验装置．
(1)写出A中反应的化学方程式______ ，浓硫酸表现出______ 性．
(2)实验室用装置E制备Cl2，离子方程式为：______ .该反应中的还原剂是______
(填化学式)．
(3)①装置A和E中，常用于萃取操作的仪器是______ (填名称)
②停止通气后，再给B、D两个试管分别加热，两个试管中的现象分别为B：______ ，
D：______ ．
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性，二者混合后的漂白性肯定会
更强．他们将制得的SO2和Cl2按1：1同时通入到品红溶液中，结果发现品红溶液未褪色，并且生成了两种常见的强酸，请你分析该现象的原因：______ (用化学方程式表示)．
(5)第三个实验小组同学查阅资料得知：氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途．如
图是模拟工业制备氢溴酸粗品及精制的流程：
已知：Br2是易挥发、深红棕色的液体，与Cl2化学性质相似；氢溴酸是易挥发、无色液体．
根据上述流程回答下列问题：
①反应室①使用冰水的目的______ ．
②操作I的名称______ ，操作Ⅱ的名称______ ．
③反应室②中加入Na2SO3的目的是______ ．
④工业生产中制得的氢溴酸带有淡黄色．于是甲乙两同学设计了实验加以探究：
A.甲同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为含Fe3+，则用于证明该假设所用的试剂为
______ ，若假设成立可观察到的现象为______ ．
B.乙同学假设工业氢溴酸呈淡黄色是因为______ ，其用于证明该假设成立的方法
为______ ．
4.甲酸(HCOOH)是一种有刺激性气味的无色液体，有很强的腐蚀性、较强的还原性。

熔
点8.4℃，沸点100.7℃，能与水、乙醇互溶，加热至160℃即分解成二氧化碳和氢气。

(1)实验室可用甲酸与浓硫酸共热制备一氧化碳：HCOOH − 浓硫酸
80℃−90℃H 2O +CO ↑，实验的部分装置如下图所示。

制备时先加热浓硫酸至80℃−90℃，再逐滴滴入甲酸。

①请从图中挑选所需的仪器，
补充图中虚线方框中缺少的气体发生装置：______、e(填选项序号)(必要的塞子、玻璃管、橡胶管、固定装置已省略).其中，温度计的水银球应该处于______位置。

②装置Ⅱ的作用是______。

(2)实验室可用甲酸制备甲酸铜。

其方法是先用硫酸铜和碳酸氢钠作用制得碱式碳酸铜，碱式碳酸铜再与甲酸反应制得四水甲酸铜[Cu(HCOO)2⋅4H 2O]晶体。

相关的化学方程式是：
2CuSO 4+4NaHCO 3=Cu(OH)2⋅CuCO 3↓+3CO 2↑+2Na 2SO 4+H 2O
Cu(OH)2⋅CuCO 3+4HCOOH +5H 2O =2Cu(HCOO)2⋅4H 2O +CO 2↑
实验步骤如下：
Ⅰ、碱式碳酸铜的制备：
①步骤ⅰ是将一定量CuSO 4⋅5H 2O 晶体和NaHCO 3固体一起放到研钵中研磨，
其目的是______。

②步骤ⅰ是在搅拌下将固体混合物分多次缓慢加入热水中，反应温度控制在70℃−80℃，如果看到______(填写实验现象)，说明温度过高。

③步骤ⅰ的后续操作有过滤、洗涤。

检验沉淀是否已洗涤干净的方法为______。

Ⅱ、甲酸铜的制备：
将Cu(OH)2⋅CuCO 3固体放入烧杯中，加入一定量热的蒸馏水，再逐滴加入甲酸至碱式碳酸铜恰好全部溶解，趁热过滤除去少量不溶性杂质。

在通风橱中蒸发滤液至原体积的1
3时，冷却析出晶体，过滤，再用少量无水乙醇洗涤晶体2～3次，晾干，
得到产品。

④“趁热过滤”中，必须“趁热”的原因是______。

⑤用乙醇洗涤晶体的目的是______。

(3)请设计实验证明甲酸具有较强的还原性：______。

5.氮及其化合物与生产生活关系密切。

请完成下列填空：
(1)某学校化学学习小组为探究二氧化氮的性质，按下图所示装置进行实验。

①装置甲中盛放浓硝酸的仪器A的名称是______，装置丙中的试管内发生反应的
离子方程式为：______。

②实验过程中装置乙、丙中出现的现象分别是______；______。

(2)NO在医疗上有重要的应用，曾被科学家作为研究的重要物质。

现有容积为aL
的试管盛满NO后倒扣于水槽中，再向试管中通入一定体积O2后，试管内气体的体积为试管容积的一半，则通入的O2的在相同条件下体积为______。

A.0.75aL
B.0.375aL
C.0.625aL
D.1.25aL
(3)在盛有一定量浓硝酸的试管中加入12.8g的铜片发生反应。

请回答下列问题：
①开始阶段，反应的化学方程式为______，后一阶段生成的气体为______，若两
者恰好完全反应整个反应过程共产生标准状况下气体2.24L，则反应过程中被还原的HNO3的物质的量为______ mol.，参加反应的HNO3的物质的量为______ mol。

②反应结束后往试管中加入铜片，再加入少量20%的稀硫酸，这时铜片上又有气
泡产生，反应的离子方程式为______。

6.“84消毒液”因1984年北京某医院研制使用而得名，在日常生活中使用广泛，其有
效成分是NaClO.某小组在实验室制备NaClO溶液，并进行性质探究和成分测定．
(1)该小组按上图装置进行实验，反应一段时间后，分别取B、C、D瓶的溶液进行
实验，实验现象如表．(已知饱和NaClO溶液pH为11)
实验现象
实验步骤
B瓶C瓶D瓶
实验1：取样，滴加紫色石蕊溶液变红，缓慢褪色变红，缓慢褪色立即褪色
实验2：取样，测定溶液的pH3127
①装置A中反应的化学方程式为______．
②B瓶溶液中H+的主要来源是______．
③C瓶溶液的溶质是______(填化学式)．
④结合平衡移动原理解释D瓶溶液中石蕊立即褪色的原因______．
(2)测定C瓶溶液中NaClO含量(单位：g⋅L−1)的实验步骤如下：
Ⅰ.取C瓶溶液20mL于锥形瓶，加足量盐酸酸化，迅速加入过量KI溶液，盖紧瓶塞并在暗处充分反应．
Ⅱ.用0.1000mol⋅L−1Na2S2O3标准溶液滴定锥形瓶中的溶液，指示剂显示终点时共用去20.00mL Na2S2O3溶液．(I2+2S2O32−=2I−+S4O62−)
①NaClO的电子式为______．
②步骤Ⅰ总反应的离子方程式为______．
③C瓶溶液中NaClO的含量为______g⋅L−1.(保留1位小数．NaClO式量为74.5)
7.某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应，用如图所示装置进行有关实验．请回答：
(1)装置A中发生反应的化学方程式：______．
(2)装置D中试管口放置浸有NaOH溶液的棉花，其作用是______．
(3)装置B中应放置的液体是______．
(4)反应完毕，发现烧瓶中有铜片剩余，下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶
中确有余酸的是______(填字母)．
a.铁粉
b.BaCl2溶液
c.银粉
d.NaHCO3溶液．
8.已知FeSO4⋅7H2O晶体在加热条件下发生如下反应：2FeSO
4⋅7H2O−
 高温 
Fe2O3+SO2↑
+SO3↑+14H2O↑；如图的装置可用来检验上述反应中所有的气体产物，请回答下列问题：
(1)用于检验SO2气体的装置是______(填装置的字母)，确认水蒸气存在的现象是______；
(2)利用装置B可以确认的产物是______，装置B中的甲溶液可选(填序号)______，
①足量澄清石灰水②足量氯化钡溶液③足量硝酸钡溶液
该装置中冷水的作用是______；
(3)为探究Fe2O3的性质和用途，取试管中少许固体溶于适量盐酸中制备饱和铁盐溶
液，将此饱和溶液逐滴加入沸水中加热片刻，观察液体的颜色变为______，检验该分散系最简方法的操作为______．
9.李强在学习了高中化学《铁及其化合物》一节的知识后，对初中“铁丝在氧气中燃烧”
实验中的产物产生了疑惑，他认为燃烧时溅落下来的黑色物质中除了Fe3O4外可能还含有其他物质，为了验证自己的猜想，他在实验室中重做该实验，并进行了如下探究活动：查阅资料：①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种，FeO高温时极易被氧化为Fe2O3，而Fe2O3在高温时又容易分解成Fe3O4和一种气体；②铁的氧化物的分解温度及铁的熔点：
Fe3O4Fe2O3Fe
分解温度/°C15381400−
熔点/°C−−1535
(1)根据以上资料，李强提出猜想：黑色物质的成分可能为______ .为了确定黑色
物质的成分，李强设计了如下几个实验方案：
方案1：取该黑色物质溶于足量的稀硫酸中，观察是否有大量气体生成．
方案2：称取碾碎成粉末状的黑色物质ag，在空气中充分灼烧，待反应完全后，在干燥器里冷却，再称重，反复多次直到固体恒重，称得质量为b g，比较a、b的关系．
方案3：取少量碾碎成粉末状的黑色物质，用磁铁吸引，看是否被吸起．
你认为能够证明李强猜想的合理实验方案是______ ，其他方案不合理的原因是______ (只说其中的一个理由)．
(2)针对李强的质疑，研究性学习小组又设计了新的探究方案，装置如下图所示．
a.若反应都进行完全，要想确定黑色固体成分必须测定下列物理量中的______ (只
填序号)．
①通入氢气体积V②反应前，黑色固体+硬质玻璃管的总质量m1③完全反应后黑
色固体+硬质玻璃管的总质量m2④实验前，干燥管质量m3⑤硬质玻璃管质量
m4⑥锌粒质量m5⑦稀硫酸中含溶质的量n⑧实验后，干燥管质量m6．
b.根据测定的实验数据，计算出黑色固体中Fe3O4的质量分数为______ ．
(3)向一定量FeO、Fe和Fe3O4的混合物中加入100 mL l.5mol⋅L−1的盐酸，使混合
物完全溶解，放出224mL(标准状况)气体，再向反应后的溶液中加入1 mol⋅
L−1NaOH溶液，要使铁元素完全沉淀下来，所加入NaOH溶液的体积最少为______
A.90 mL
B.100 mL
C.150 mL
D.200 mL．
10.某学习小组依据SO2具有还原性，推测SO2能被Cl2氧
化生成SO2Cl2．
查阅资料：SO2Cl2常温下为无色液体，极易水解，
遇潮湿空气会产生白雾．
(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是______ ．
(2)用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是
______ ．
(3)在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和______ 的洗气瓶．
(4)用如图所示装置收集满Cl2，再通入SO2，集气瓶中立即产生无色液体，充分反
应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究．
(1)研究反应的产物．向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液．经
检验该溶液中的阴离子(除OH−外)只有SO 42−、Cl−，证明无色液体是SO2Cl2．
①写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式______ .②检验该溶液中Cl−的方法是
______ ．
(2)继续研究反应进行的程度．用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，
再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀．
①该白色沉淀的成分是______ ．
②写出SO2与Cl2反应的化学方程式，并阐述理由______ ．
11.某小组通过实验研究Na2O2与水的反应．
操作现象
向盛有4g Na2O2的烧杯中加入50mL蒸馏水得到溶液a 剧列反应，产生能使带火星木条复燃的气体
取5mL溶液a于试管中，滴入两滴酚酞ⅰ.溶液变红
ⅰ.10分种后溶液颜色明显变浅，稍后，溶液变为无色
(1)Na2O2与水反应的化学方程式______
(2)ⅰ中溶液褪色可能是溶液a中存在较多的H2O2与酚酞发生了反应．
Ⅰ.甲同学通过实验证实了H2O2的存在：取少量溶液a，加入试剂______(填化学式)，有气体产生．
Ⅱ.乙同学查阅资料获悉：用KMnO4可以测定H2O2的含量：取15.00mL溶液a，用稀H2SO4酸化，逐滴加入
0.003mol⋅L−1KMnO4溶液，产生气体，溶液褪色速率开始较慢后变快，至终点时共消耗20.00mL KMnO4溶液．
①请配平：______MnO4−+______H2O2+______=______Mn2++______O2↑
+______H2O
②溶液a中c(H2O2)=______mol⋅L−1．
③溶液褪色速率开始较慢后变快的原因可能是______．
(3)为探究现象ⅰ产生的原因，同学们继续进行了如下实验：
Ⅲ.向H2O2溶液中滴入两滴酚酞，振荡，加入5滴0.1mol⋅L−1NaOH溶液，溶液变红又迅速变无色且产生气体，10分钟后溶液变无色．
Ⅳ.向0.1mol⋅L−1NaOH溶液中滴入两滴酚酞的，振荡，溶液变红，10分钟后溶液颜色无明显变化；向该溶液中通入O2，溶液颜色无明显变化．
①从实验Ⅲ和Ⅳ中，可得出的结论是______．
②同学们进一步通过实验证实了溶液a中滴入酚酞后，H2O2与酚酞发生了化学反
应．实验方案是：取少量溶液a于试管中，______．
12.某同学欲探究食品添加剂铵明矾NH4Al(SO4)2⋅12H2O高温分解的情况．
(1)预测产物：下列关于气体产物的预测不合理的是______．
A.NH3、N2、SO2、H2O
B.NH3、SO3、H2O
C.NH3、SO2、H2O
D.NH3、N2、SO3、SO2、H2O
(2)定性检验：取一定量铵明矾，设计下列实验探究产物．
①按如图组装仪器后，首先检查整套装置的气密性，操作是______．
②夹住止水夹K1，打开止水夹K2，用酒精喷灯充分灼烧．实验过程中，装置A和
导管中未见红棕色气体；试管C中的品红溶液褪色；在支口处可检验到NH3，方法是______；在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体，该白色固体可能是______(任填一种物质的化学式)．
③分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物，写出它溶于NaOH溶液
的离子方程式______．
④为了防止倒吸，实验结束时必须先______(填字母序号)，然后熄灭酒精喷灯．
A.取出烧杯中的导管
B.打开止水夹K1
C.关闭止水夹K2
(3)分析和结论：实验证明气体产物是(1)D中的5种气体．相同条件下测得生成N2和
SO2的体积比是定值，V(N2)：V(SO2)=______．
13.某课外小组在实验室制备氨气，并进行有关氨气的性质探究．
(1)该小组同学加热生石灰与氯化铵的混合物制取干燥的氨气．
①应该选用的仪器及装置有(填字母)______ ．
②生石灰与氯化铵反应生成氨气的化学方程式为______ ．
(2)该小组同学设计如图所示装置探究氨气的还原性．
在上述过程会同时发生多个反应，写出其中属于置换反应的化学方程式______ .若实验时通入氨气的速率过快，在烧瓶中会出现白烟，该物质的化学式为______ ．
(3)该小组同学以氨气和二氧化碳为原料制备碳酸氢铵．
①甲同学先将二氧化碳通入水中，充分溶解后，再通入氨气；乙同学先将氨气通
入水中，充分溶解后，再通入二氧化碳．合适的方案是______ (填“甲”或“乙”)，原因是______ ．
②检验产物中有NH4+的方法为______ ．
14.某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料多种方法制取硫酸铜．制备方法如下：
Ⅰ.方法一：
(1)浓硫酸试剂瓶上适合贴上的标签是______ (填序号)．
(2)甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol⋅L−1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与
热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到灰白色沉
淀．甲同学为了验证其中白色沉淀主要成分．设计下列实验：
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得灰白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅
拌．
实验现象：______ ；
实验结论：所得白色固体的化学式为______ ．
(3)乙还观察到加热过程中，起初液面以上出现大量白色烟雾，在试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失．淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答)______ .直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余．乙根据自己所学的化学知识，认为试管中还有硫酸剩余．他这样认为的理由是______ ．
Ⅱ.方法二：
(4)丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu+O
2 △
2CuO，
CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.对比甲的方案，你认为丙同学的优点是①______ ，
②______ ．
(3)方法三：
(5)丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈
蓝色．写出反应的化学反应方程式______ ．
15.某学生欲通过实验方法验证Fe2+的性质．
(1)该同学在实验前，依据Fe2+的______ 性，填写了下表．
依据表中操作，该同学进行实验，观察到液面上方气体逐渐变为红棕色，但试管中溶液颜色却变为深棕色．为了进一步探究溶液变为深棕色的原因，该同学进行如下实验．
(2)向原新制FeSO4溶液中和反应后溶液中均加入KSCN溶液，前者不变红色，后者
变红．该现象的结论是______ ．
(3)该同学通过查阅资料，认为溶液的红棕色可能是NO2或NO与溶液中Fe2+或Fe3+
发生反应而得到的，为此他利用如图装置(气密性已检验，尾气处理装置略)进行探究．
Ⅰ.打开活塞a，关闭b，并使甲装置中反应开始后，观察到丙中溶液逐渐变为深棕色，而丁中溶液无明显变化．
Ⅱ.打开活塞b、关闭a，一段时间后再停止甲中反应．
Ⅲ.为与Ⅰ中实验进行对照，更换丙，丁后，使甲中反应继续，观察到的现象与步骤Ⅰ中相同．
①铜与足量浓硝酸反应的化学方程式是______ ；
②装置乙的作用是______ ；
③步骤Ⅱ的目的是______ ；
④该实验可得出的结论是______ ；
(4)该同学重新进行(Ⅰ)中实验，观察到了预期现象，其实验操作是______ ．
16.某课外活动小组欲利用CuO与NH3反应，研究NH3的某种性质并测定其组成，设计
了如下实验装置(夹持装置未画出)进行实验．请回答下列问题：
(1)仪器a的名称为______；仪器b中可选择的试剂为______．
(2)实验室中，利用装置A，还可制取的无色气体是______ (填字母)．
A.Cl2
B.O2
C.CO2
D.NO2
(3)实验中观察到装置C中黑色CuO粉末变为红色固体，量气管有无色无味的气体，
上述现象证明NH3具有______性，写出相应的化学方程式______
(4)E装置中浓硫酸的作用______．
(5)读取气体体积前，应对装置F进行的操作：______
(6)实验完毕，若测得干燥管D增重mg，装置F测得气体的体积为nL(已折算成标
准状况)，则氨分子中氮、氢的原子个数比为______(用含m、n字母的代数式表示)
17.下图所示为某化学兴趣小组设计的乙醇催化氧化的实验装置(图中加热仪器、铁架台、
铁夹等均未画出).图中A试管盛有无水乙醇(沸点为78℃)，B处为螺旋状的细铜丝，C处为无水硫酸铜粉末，干燥管D中盛有碱石灰，E为新制的氢氧化铜，F为氧气的发生装置．
(1)在实验过程中，需要加热的仪器(或区域)有(填仪器或区域的代号A～F)______ ．
(2)B处发生的化学反应方程式为______ ．
(3)C处应出现的现象是______ ，
D处使用碱石灰的作用是______ ，
E处应出现的实验现象是______ ，
F处可以添加的固体药品是______ ．
(4)若本实验中拿去F装置(包括其上附的单孔塞和导管)，同时将A试管处原来的
双孔塞换成单孔塞用以保证装置的气密性，其它操作不变，则发现C处无明显变化，而E处除了依然有上述(3)中所出现的现象之外，还有气体不断地逸出．由此推断此时B处发生反应的化学方程式为______ ．
18.某校化学兴趣小组用所示装置图验证NO2的氧化性和NO的还原性．请回答下列问题：
(1)写出甲中反应的离子方程式：______；
(2)说明NO2具有氧化性的现象是______；
(3)说明NO具有还原性的操作和现象是______；
(4)小组一成员对实验设计提出了质疑，他认为乙中的现象不足以证明NO2的氧化性，
他的理由是______；
经小组讨论，他们设计了以下方案，其中合理的是______
A.NO2与HCl气体混合
B.NO2与H2S气体混合
C.NO2通入Na2S溶液中．
19.某同学用下面实验装置设计实验制备SO2并进行相关探究活动．
(1)装置A 中反应的化学方程式为______．
(2)甲同学认为利用上述装置也可证明亚硫酸酸性强于次氯酸，请写出正确的装置
连接顺序：
A→______→______C→______．
(3)乙同学从上面装置中选择合适的装置验证亚硫酸与碳酸的酸性强弱，其中用到C、
D装置．则C装置的作用是______，通过______现象即可证明亚硫酸酸性强于碳酸．
(4)丙同学将A中产生的足量的SO2通入下图装置G中，G中有白色沉淀生成．该
沉淀的化学式为______．
推测产生沉淀的原因可能是(不考空气的影响)
原因一：SO2在酸性条件下被NO3−氧化；
原因二：SO2被Fe3+氧化；
原因三：______．
若是原因二，需证明Fe3+的还原产物，其实验操作及现象是______．
(5)实验中发现Na2SO3可能部分变质，现需测定Na2SO3的纯度，称15.0g Na2SO3样
品，配成250mL溶液，取25.00mL溶液，用0.20mol⋅L−1酸性KMnO4溶液进行滴定，达到滴定终点时消耗KMnO4溶液20.00mL.达到滴定终点时锥形瓶中溶液颜色变化是______，样品中Na2SO3质量分数是______．
20.苯甲酸广泛应用于制药和化工行业，某同学尝试用甲苯的氧化反应制备苯甲酸，反
应原理：
HCl
(一)制备苯甲酸
如甲图所示组装反应装置(部分装置未画出)，向A中依次加入100mL水、8.5g高锰酸钾、2.7mL甲苯．相关数据如下表：
名称相对分
子质量
性状熔点(℃)
沸点
(℃)
溶解性
水
乙
醇
甲苯92无色液体、易燃、易挥发−95110.6不
溶
互
溶
苯甲酸122白色片状或针状晶体112.4(100℃升华)248微
溶
易
溶
(1)装置B的作用是______，A装置常见的规格有50mL、100mL、250mL、500mL、1000mL，最适合本实验选择的规格是______mL．
(二)分离提纯
停止加热后，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯：
(2)操作I的名称是______，操作Ⅱ时，应将有机相盛放在______(填仪器名称)中．
(3)操作Ⅲ包括蒸发浓缩、冷却结晶、抽滤．抽滤装置为上图中的乙装置，将物质放在X装置(布氏漏斗)中，打开抽气泵，一段时间后X装置中剩余的是白色固体B，抽滤装置可以加快过滤速率，其工作原理是______．
(三)提纯和纯度的测定
(4)为了进一步提纯苯甲酸，最好采用的方法是______(填编号)．
A.溶于水后再过滤
B.加热升华
C.用乙醇洗涤
D.用甲苯萃取后再分液
(5)称取1.00g样品，加0.50mol/L的NaOH溶液，恰好完全反应时，消耗NaOH 溶液的体积为16.00mL，则产品的纯度为______%.
(四)性质验证
(6)设计实验证明苯甲酸是一种比碳酸酸性强的弱酸，简要说明实验操作，现象和结论．
供选择的试剂：苯甲酸、苯甲酸钾溶液、饱和碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液、稀盐酸、酚酞试液、石蕊试液．
答案和解析
1.【答案】③④12V2
a2
压缩体积或增大体积压强O2+4e−+4H+=2H2O HSO3−+ H2O−2e−=SO42−+3H+氧化还原反应角度，SO2中S元素化合价为+4，Na2S2O3中S元素化合价为+2，S的化合价降低，加入合适的还原剂如S等就能实现转化S2O32−+ H2O⇌HS2O3−+OH−S2O32−+4Cl2+5H2O=2SO42−+10H++8Cl−
【解析】解：I.(1)①2v逆(CO)=v正(H2)说明反应达到平衡状态，但v逆(CO)=2v正(H2)说明反应逆向进行，故①错误；
②c(CO)=c(CH3OH)不能说明正逆反应速率关系，且不符合反应的计量数关系，故②错误；
③该反应是气体体积不相等的反应，所以混合气体的平均相对分子质量不变，说明气体的总物质的量不变，达到平衡状态，故③正确；
④单位时间内生成2nmolH2的同时生成nmolCH3OH，说明v逆(H2)=2v正(CH3OH)，说明反应达到平衡状态，故④正确；
故答案为：③④；
(2)A点时反应的三段式为CO+2H2⇌CH3OH(g)
起始物质的量(mol) a 2a 0
变化物质的量(mol)0.75a 1.5a0.75a
平衡物质的量(mol)0.25a0.5a0.75a
平衡浓度c(CO)=0.25a
V mol/L，c(H2)=0.5a
VV
mol/L，c(CH3OH)=0.75a
V
mol/L，反应的平
衡常数K=c(CH3OH)
c(CO)⋅c2(H2)=
0.75a
V
0.25a
V
⋅(0.5a
V
)2
=12V2
a2
，
故答案为：12V2
a2
；
(3)既能增大v(CO)又能提高CO转化率，应使平衡正向移动，由于正反应放热，则应压缩体积或增大体积压强，
故答案为：压缩体积或增大体积压强；
II.(4)该原电池中，负极上SO2失电子被氧化生成硫酸，正极上O2得到电子被还原生成H2O，所以正极上的电极反应式为O2+4e−+4H+=2H2O，
故答案为：O2+4e−+4H+=2H2O；
(5)电解池中阳极和电源正极相连，失去电子，发生氧化反应，电解NaHSO3溶液可制得硫酸，硫的化合价升高，所以阳极是HSO3−溶液失去电子被氧化生成SO42−，则阳极电极反应式是：HSO3−+H2O−2e−=SO42−+3H+；
故答案为：HSO3−+H2O−2e−=SO42−+3H+；
III.(6)SO2→Na2S2O3中S元素化合价由+4→+2，化合价降低，根据氧化还原反应规律可知：加入还原性的物质如如S或Na2S等，就能实现SO2→Na2S2O3的转化，
故答案为：氧化还原反应角度，SO2中S元素化合价为+4，Na2S2O3中S元素化合价为。