点睛:理解酸碱反应就是质子得失的反应,充分利用酸的电离平衡常数大小比较微粒得质子能力,判断生成物。二是陌生方程式书写先判断主要产物(利用得失电子守恒、题干已知等),再用守恒法补上介质。 15. 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0.25g ? L-1。某兴趣小组用图1装置(夹持装罝略)收集某葡萄酒中SO2,并对含量碱性测定。
(1)仪器A的名称是__________。水通入A 的进口为___________。
(2)B 中加入300.00mL 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,其化学方程式为_________________________________。
(3)除去C中过量的H2O2,然后用0.0900 mol?L-1NaOH标准溶液进行滴定,滴定前排气泡时,应选择题中图2 中的_______________。
若滴定终点时溶液的pH=8.8,则选择的指示剂为_______________;
若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在“10”处,则管内液体的体积(①=10mL,②=40mL, ③<10mL,④>40mL)________(填序号)
(4)滴定至终点时,消耗NaOH溶液25.00mL,该葡萄酒中SO2含量为_____g·L-1。
(5)该测定结果比实际值偏高,其原因是_________________________,并利用现有装置提出改进措施____________________________。
【答案】 (1). 冷凝管或冷凝器 (2). b (3). SO2+H2O2==H2SO4 (4). ③ (5). 酚酞 (6). ④ (7). 0.24 (8). 盐酸的挥发 (9). 用不挥发的强酸例如硫酸代替盐酸(或用蒸馏水代替葡莓酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响)
【解析】(1)根据仪器A的构造可知,仪器A为冷凝管,冷凝管中通水方向采用逆向通水法,冷凝效果最佳,所以应该进水口为b;
(2)双氧水具有氧化性,能够将二氧化硫氧化成硫酸,反应的化学方程式为:SO2+H2O2=H2SO4; (3)氢氧化钠溶液为碱性溶液,应该使用碱式滴定管,碱式滴定管中排气泡的方法:把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲,再排气泡,所以排除碱式滴定管中的空气用③的方法;滴定终点时溶液的pH=8.8,应该选择酚酞做指示剂(酚酞的变色范围是8.2~10.0);若用50mL滴定管进行实验,当滴定管中的液面在刻度“10”处,滴定管的0刻度在上方,10mL刻度线下方还有40mL有刻度的溶液,另外滴定管50mL刻度线下有液
体,因此管内的液体体积>(50.00mL-10.00mL)=40.00mL,所以④正确;
(4)根据2NaOH~H2SO4~SO2可知SO2的质量为:×(0.0900mol/L×0.025L)×64g/mol=0.072g,该葡萄酒中的二氧化硫含量为:=0.24g/L;
(5)由于盐酸是挥发性酸,挥发的酸消耗氢氧化钠,使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大,测定结果偏高;因此改进的措施为:用不挥发的强酸,如硫酸代替盐酸,或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验,扣除盐酸挥发的影响。
16. NO2 与SO2能发生反应:NO2+SO2(1)已知:2NO(g)+O2(g)2SO2(g)+O2(g)则NO2(g)+SO2(g)
SO3+NO,某研究小组对此进行相关实验探究。
2NO2(g) ΔH=-113.0kJ?mol-1
2SO3(g) ΔH=-196.6kJ?mol-1
SO3(g)+NO(g) ΔH=______________________。
(2)实验中,尾气可以用碱溶液吸收。NaOH 溶液吸收NO2时,发生的反应
为:2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O,反应中的还原剂是__________;用NaOH 溶液吸收少量SO2的离子方程式为______________________________。
(3)在固定体积的密闭容器中,使用某种催化剂,改变原料气配比[n0(NO2)∶n0(SO2)]进行多组实验(各次实验的温度可能相同,也可能不同),测定NO2的平衡转化率[a(NO2)]。部分实验结果如图所示:
①当容器内_____(填标号)不再随时间的变化而改变时,可以判断反应达到了化学平衡状态。 a.气体的压强 b.气体的平均摩尔质量 c.气体的密度 d.NO2的体积分数
②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,应采取的措施是______________。
③若A 点对应实验中,SO2(g)的起始浓度为c0 mol?L-1,经过t min达到平衡状态,该时段化学反应速率v(NO2)=______________mol·L-1·min-1。
④图中C、D 两点对应的实验温度分别为Tc和Td,通过计算判断:Tc____Td(填 “>”、“=”或“<”)。 mo1-1 (2). NO2 (3). SO2+2OH-==SO32-+H2O (4). d (5). 降低温度 【答案】 (1). -41.8kJ·(6). c0/5t (7). =
【解析】(1)已知:①2NO(g)+O2(g)ΔH=-113.0kJ?mol-1 ,②2SO2(g)+O2(g)
(②-①)/2可得: NO2(g)+SO2(g)
2NO2(g)
2SO3(g) △H=-196.6 kJ? mol,由盖斯定律可知:SO3(g)+NO(g) ΔH= -41.8kJ·mo1-1 。(2)在
-1
2NO2+2OH-=NO2-+NO3-+H2O中,NO2发生自身的氧化还原反应,NO2即是氧化剂又是还原剂,用NaOH 溶液吸收少量SO2的离子方程式为:SO2+2OH-==SO32-+H2O;(3)①由NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
分析可知,反应前后气体的分子数不变、质量不变、容积不变,则气体的压强、平均摩尔质量、密度均为定值,不能作为达到了化学平衡状态的标志,而NO2的体积分数不变可以判断反应达到了化学平衡状态,答案选d;②如果要将图中C点的平衡状态改变为B点的平衡状态,可采取降低温度促进平衡正向移动达SO2(g)的起始浓度为c0 mol?L-1,NO2起始浓度为0.4 c0 mol?L-1,到目的;③若A 点对应实验中,则经过t minL-1·min-1;④ 达到平衡状态,转化率为50%,该时段化学反应速率v(NO2)= 0.4 c0 mol?L-1/2/t min == c0/5t mol·在C点时: NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
起始浓度 1 1 0 0 转化浓度 0.5 0.5 0.5 0.5 平衡浓度 0.5 0.5 0.5 0.5 Kc=1 在D点时: NO2(g)+SO2(g)
SO3(g)+NO(g)
起始浓度 1.5 1 0 0 转化浓度 0.6 0.6 0.6 0.6 平衡浓度 0.9 0.4 0.6 0.6 Kd=1 所以,Kc= Kd=1。
点睛:解决本题(3)中问题的关键是理解图坐标含义,利用三段式列式求解。
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