Question

在學(xué)習(xí)了硝酸的強(qiáng)氧化性后，某學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了濃硝酸和硫單質(zhì)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究．他們根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理推測(cè)硫的氧化產(chǎn)物，提出三種假設(shè)：
Ⅰ．只有H₂SO₄ 
Ⅱ．只有SO₂ 
Ⅲ．SO₂和H₂SO₄都有．
為了探究是哪一種情況，他們?cè)O(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)流程及步驟：

①實(shí)驗(yàn)所得氣體折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況為1.792L．
②混合氣體用水吸收后，測(cè)得無(wú)含硫、含氮化合物逸出，并將吸收液配成100.00mL溶液．
③�、谥兴�得溶液20.00mL，加足量BaCl₂溶液得白色沉淀0.466g．
④再取20.00mL②中所得溶液，用NaOH溶液中和，恰好用去0.6mol/LNaOH溶液30.00mL．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）混合氣體中NO₂氣體被水充分吸收的反應(yīng)方程式為

 

．
（2）②中配制溶液所用到的玻璃儀器除燒杯、量筒外還有

 

．
（3）收集到的氣體中含有

 

，假設(shè)

 

 （填“Ⅰ、Ⅱ或Ⅲ”）成立．
（4）配制的100.00mL溶液中H⁺的物質(zhì)的量濃度是

 

，該實(shí)驗(yàn)中濃硝酸和硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．

Answer 1

分析：①收集到的總氣體的物質(zhì)的量為

1.792L

22.4L/mol

=0.08mol，
③�、谥兴�得溶液20.00mL，加足量BaCl₂溶液得白色沉淀0.466g，沉淀為硫酸鋇，n（SO₂）=n（BaSO₄）=

0.466g

233g/mol

=0.002mol，則①中n（SO₂）=0.002mol×5=0.01mol，
④再取20.00mL②中所得溶液，用NaOH溶液中和，恰好用去0.6mol/LNaOH溶液30.00mL，n（H⁺）=0.018mol，則②中n（H⁺）=0.018mol×5=0.09mol，以此來(lái)解答．

解答：解：①收集到的總氣體的物質(zhì)的量為

1.792L

22.4L/mol

=0.08mol，
③�、谥兴�得溶液20.00mL，加足量BaCl₂溶液得白色沉淀0.466g，沉淀為硫酸鋇，n（SO₂）=n（BaSO₄）=

0.466g

233g/mol

=0.002mol，則①中n（SO₂）=0.002mol×5=0.01mol，
④再取20.00mL②中所得溶液，用NaOH溶液中和，恰好用去0.6mol/LNaOH溶液30.00mL，n（H⁺）=0.018mol，則②中n（H⁺）=0.018mol×5=0.09mol，
（1）混合氣體中NO₂氣體被水充分吸收的反應(yīng)方程式為4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃，故答案為：4NO₂+O₂+2H₂O=4HNO₃；
（2）配制溶液，除燒杯、量筒外還有玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管，故答案為：玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管；
（3）由上述分析可知，S反應(yīng)得到0.01molSO₂，失去電子數(shù)為0.04mol，而HNO₃反應(yīng)得到0.07molNO₂得到電子數(shù)為0.07mol 失去電子數(shù)還太少，所以原產(chǎn)物中一定會(huì)生成H₂SO₄，并且可以得出S反應(yīng)生成H₂SO₄轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.03mol，即得到H₂SO₄的物質(zhì)的量0.005mol，即SO₂和H₂SO₄都有，
故答案為：NO₂和SO₂；III；
（4）由上述分析可知，n（H⁺）=0.09mol，則c（H⁺）=

0.09mol

0.1L

=0.9mol/L，該實(shí)驗(yàn)中濃硝酸和硫反應(yīng)的化學(xué)方程式為14HNO₃（濃）+3S

△   .

2SO₂↑+H₂SO₄+14NO₂↑+6H₂O，故答案為：0.9mol/L；14HNO₃（濃）+3S

△   .

2SO₂↑+H₂SO₄+14NO₂↑+6H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查含硫物質(zhì)的氧化還原反應(yīng)，明確產(chǎn)物的物質(zhì)的量計(jì)算及電子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生知識(shí)遷移能力的考查，題目難度中等，（3）為解答的難點(diǎn)．