高三化学二轮复习讲义《化学实验综合应用》(优选.)

化学实验综合应用

1．SO2是高中化学重点学习的三大气体之一，是常见的大气污染物之一，同时也是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义，请回答下列问题。

Ⅰ.某研究小组将纯净的SO2气体通入0.5 mol·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NO－3假设二：溶液中溶解的O2

(1)验证假设一：

①请在下表空白处填写相关实验现象

②设计实验1的目的是______________________________。

(2)为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的pH随通入SO2体积的变化曲线如图甲。实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)______________________________。

Ⅱ.我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L－1。某化学兴趣小组选用图乙实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量。

(1)若原料气从左向右流，上述装置连接的顺序是：原料气→__________________________(用字母和箭头表示)。当装置②中出现__________________现象时，立即停止通气。

(2)你认为以下试剂中，可以用来代替试管中的酸性高锰酸钾溶液的是________。

A．NaOH溶液B．溴水C．氨水D．BaCl2溶液

Ⅲ.中华人民共和国国家标准(GB2760－2011)规定葡萄酒中SO2最大使用量为0.25 g·L－1。

某兴趣小组用图丙装置(夹持装置略)收集某葡萄酒中SO2，并对含量定性测定。

(1)B中加入250.00 mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，除去C中过量的H2O2，然后用0.060 0 mol·L－1 NaOH标准溶液进行滴定，滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00 mL，该葡萄酒中SO2含量为____________g·L－1。

(2)该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：_____________________________________________。

答案：Ⅰ.(1)①无明显现象有白色沉淀②做对比实验

(2)3SO2＋2NO－3＋2H2O===3SO2－4＋2NO↑＋4H＋(或3H2SO3＋2NO－3

===2NO↑＋3SO2－4＋4H＋＋H2O)

Ⅱ.(1)c→d→b→a→e溶液紫(或紫红)色褪去(2)B

Ⅲ.(1)0.192(或0.19)(2)原因：盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸例如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，排除盐酸挥发的影响解析：Ⅰ.(1)①根据强酸制弱酸原理，SO2溶于H2O生成的H2SO3是弱酸，不能与BaCl2溶液反应，故实验1无明显现象；实验2中，SO2溶于水后生成H2SO3，H2SO3电离出H＋，与NO－3共存时相当于HNO3，具有强氧化性，发生反应：3SO2＋2NO－3＋2H2O===3SO2－4＋2NO↑＋4H＋，SO2－4＋Ba2＋===BaSO4↓，故实验2有白色沉淀生成。②设计实验1的目的是做对比实验，证明实验2是溶液中的NO－3将SO2氧化生成BaSO4沉淀。

(2)实验1中pH减小是因为SO2溶于H2O生成H2SO3；实验2中pH减小是因为发生了氧化还原反应3SO2＋2NO－3＋2H2O===3SO2－4＋2NO↑＋4H＋或3H2SO3＋2NO－3===3SO2－4＋2NO↑＋4H＋＋H2O，反应产生硫酸，硫酸的酸性强于亚硫酸。

Ⅱ.(1)SO2可将酸性KMnO4溶液还原而使其褪色，N2、O2不溶于水，也不能被氧化，可以通过排水法测量其体积。故正确的连接顺序为：原料气→c→d→b→a→e。当KMnO4溶液中紫色褪去时，立即停止通气。(2)四种物质除了BaCl2溶液外都能吸收SO2，但氢氧化钠与氨水吸收时无法判断反应终点，而与溴水反应时溶液颜色变浅直至完全褪色，可以判断终点，B项正确。

Ⅲ.(1)根据方程式：SO2＋H2O2===H2SO4和H2SO4＋2NaOH===Na2SO4＋

2H2O，可找出关系式：SO2～2NaOH，n(SO2)＝1

2n(NaOH)＝

1

2×0.025 L×0.060

0 mol·L－1＝7.5×10－4mol，则该葡萄酒中SO2的含量＝7.5×10－4 mol×64 g·mol－1

0.25 L＝0.192 g·L

－1。(2)由于盐酸是挥发性酸，进入C装置的气体除了SO2外还有HCl，HCl也与NaOH反应，从而使消耗NaOH溶液的体积增加，导致测定结果偏高。因此改进的措施为改用不挥发性的强酸，例如用硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，消除盐酸挥发的影响。

2．(2017·山东烟台模拟)氯化亚砜(SOCl2)是一种液态化合物，沸点为77 ℃，

在农药、制药行业中用途广泛。SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并带有刺激性气味的气体产生。实验室合成原理：SO2＋Cl2＋SCl2===2SOCl2，部分装置如图所示，回答以下问题：

(1)仪器c的名称是________________，装置f的作用是________________________。

(2)实验室制Cl2的化学方程式为__________________________。

(3)SOCl2与水反应的化学方程式为____________________________。蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，使SOCl2与AlCl3·6H2O混合加热，可得到无水AlCl3，试解释原因：_____________________________________________。

(4)下列四种制备SO2的方案中最佳选择是___________。