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專題十八　氧、硫及其化合物和環(huán)境保護 考綱展示　命題探究 1　氧元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì) (1)O3 ①組成：臭氧的分子式為O3，與O2互為同素異形體。 ②產(chǎn)生方式：在放電條件下空氣中的O2可以轉(zhuǎn)化為O3，反應(yīng)的化學方程式為3O22O3。 ③物理性質(zhì)：常溫常壓下，O3是一種有特殊臭味的淡藍色氣體，它的密度比O2大。 ④化學性質(zhì) a．不穩(wěn)定性：O3不穩(wěn)定，容易分解，反應(yīng)的化學方程式為2O3===3O2。 b．強氧化性：O3容易使?jié)駶櫟腒I－淀粉試紙變藍，反應(yīng)的化學方程式為O3＋2KI＋H2O===2KOH＋I2＋O2。 c．漂白和消毒：有些染料受到臭氧的強烈氧化會褪色，臭氧還可以殺死許多細菌，因此臭氧是一種很好的脫色劑和消毒劑。 ⑤臭氧層 能吸收來自太陽的大部分紫外線，是人類和其他生物的保護傘。氟氯代烷是破壞臭氧層的“元兇”。 (2)過氧化氫 ①結(jié)構(gòu) 化學式：H2O2，電子式：， 結(jié)構(gòu)式：H—O—O—H，H、O原子個數(shù)比為1∶1，是既含極性鍵又含非極性鍵的共價化合物。 ②化學性質(zhì) a．不穩(wěn)定性：加熱、加催化劑都能使分解加快。 2H2O22H2O＋O2↑ b．弱酸性：相當于二元弱酸。 H2O2H＋＋HO，HOH＋＋O。 c．強氧化性 ⅰ.用10%的雙氧水漂白羽毛及絲織品； ⅱ.氧化Fe2＋、SO等還原性物質(zhì)： H2O2＋2Fe2＋＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O， H2O2＋SO===SO＋H2O； ⅲ.使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍： H2O2＋2I－＋2H＋===I2＋2H2O。 d．弱還原性：遇強氧化劑時作還原劑。 2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O。 學霸巧學卡 (1)在MnO2或FeCl3催化下，H2O2分解加快，常用于實驗室制O2。 (2)H2O2中O的化合價為－1，處于氧元素的中間價態(tài)，因而既有氧化性，又有還原性，但以氧化性為主。 (3)H2O2常用于殺菌消毒、漂白，是H2O2的氧化性所致。 (4)H2O2體現(xiàn)氧化性時，被還原為無污染的H2O，因而常用于除去還原性的雜質(zhì)離子。 2　硫元素的單質(zhì) (1)硫的原子結(jié)構(gòu)及存在形態(tài) 硫元素位于元素周期表中第三周期第ⅥA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，最外層有6個電子，在化學反應(yīng)中易獲得2個電子而呈現(xiàn)出－2價。 (2)硫的性質(zhì) ①物理性質(zhì) 硫俗稱硫黃，淡黃色固體，熔沸點很低，難溶于水，可溶于酒精，易溶于二硫化碳。 ②化學性質(zhì) 學霸巧學卡 (1)硫在過量、純凈的O2中燃燒的產(chǎn)物是SO2而不是SO3。 (2)硫單質(zhì)呈0價，處于硫元素的中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性。 (3)硫與變價金屬反應(yīng)時，生成低價態(tài)金屬硫化物，和變價金屬與Cl2的反應(yīng)情況不同，可對比記憶。 (3)硫的應(yīng)用 ①制農(nóng)藥：如石硫合劑(石灰、硫黃)用于殺死果樹的害蟲。 ②制黑火藥：“一硫二硝三木炭”反應(yīng)原理為： S＋2KNO3＋3CK2S＋N2↑＋3CO2↑ ③消除汞蒸氣：實驗室里不慎灑落一些汞，可撒上硫粉處理。 　3　二氧化硫、三氧化硫 (1)SO2的性質(zhì) ①物理性質(zhì) 顏色 氣味 毒性 密度 溶解性 無 刺激性 有毒 比空氣大 易溶于水 ②化學性質(zhì) 學霸巧學卡 (1)二氧化硫中的硫元素為＋4價，處于中間價態(tài)，因此，SO2既有氧化性，又有還原性，但主要表現(xiàn)還原性。 (2)SO2能使溴水、酸性KMnO4溶液褪色，體現(xiàn)了SO2的還原性，而不是漂白性。 (3)SO2與氫硫酸反應(yīng)產(chǎn)生渾濁，體現(xiàn)了SO2的氧化性。 (2)SO3的性質(zhì) ①物理性質(zhì) 熔點16.8 ℃，沸點44.8 ℃，常溫下為液態(tài)，標準狀況下為固態(tài)。 ②化學性質(zhì) 三氧化硫具有酸性氧化物的通性，主要反應(yīng)如下： 　4　硫酸及硫酸根離子的檢驗 (1)硫酸的物理性質(zhì) ①純硫酸是一種無色油狀液體，沸點高，難揮發(fā)。 ②溶解性：濃H2SO4與水以任意比互溶，溶解時可放出大量的熱，濃H2SO4稀釋的方法是：將濃H2SO4沿器壁慢慢注入水中，并用玻璃棒不斷攪拌。 (2)稀H2SO4具有酸的通性 硫酸是強電解質(zhì)，在水溶液中的電離方程式為H2SO4===2H＋＋SO，能與指示劑、金屬、堿性氧化物、堿、鹽等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 (3)濃H2SO4具有的特性 ①吸水性：常用作干燥劑，但不能干燥NH3、H2S、HI、HBr等。 ②脫水性：將有機物中的H、O元素按水的組成(H、O原子個數(shù)2∶1)比脫去，如蔗糖脫水生成炭黑。 ③強氧化性 a．氧化金屬：濃硫酸可以氧化大多數(shù)金屬(除Pt和Au外)，如銅在加熱條件下與濃硫酸的反應(yīng)方程式：Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。 b．濃硫酸能氧化某些非金屬：如碳、硫、磷等。如在加熱條件下木炭與濃硫酸反應(yīng)的化學方程式：C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O。 學霸巧學卡 (1)濃硫酸的強腐蝕性是脫水性、吸水性、強氧化性的綜合表現(xiàn)。 (2)濃硫酸的還原產(chǎn)物一般是SO2，但濃硫酸遇到強還原劑，會被還原生成H2S。 (3)常溫下鐵、鋁遇冷的濃硫酸發(fā)生“鈍化”，但加熱時劇烈反應(yīng)。 (4)稀H2SO4與濃H2SO4氧化性的比較 (5)SO、SO離子的檢驗 ①SO的檢驗方法 向溶液中加入鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，紅色褪去，相應(yīng)的離子方程式為SO＋2H＋===SO2↑＋H2O；加入氯化鋇溶液生成白色沉淀，加入鹽酸，沉淀溶解并產(chǎn)生具有刺激性氣味的氣體，相應(yīng)的離子方程式為SO＋Ba2＋===BaSO3↓，BaSO3＋2H＋===Ba2＋＋SO2↑＋H2O。 ②SO的檢驗方法 a．原理 Ba2＋＋SO===BaSO4↓(白色)，BaSO4具有不溶于稀鹽酸、稀硝酸的特性。 b．檢驗方法 待測液無現(xiàn)象有白色沉淀生成―→有SO存在。 學霸巧學卡 (1)檢驗SO時要防止其他離子的干擾。 ①Ag＋干擾：用稀鹽酸酸化防止Ag＋干擾，同理所用鋇鹽若是BaCl2也要防止Ag＋干擾：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。 ②CO、SO干擾：因為BaCO3、BaSO3也是白色沉淀。但這些沉淀都溶于強酸，因此檢驗SO時，必須用強酸——鹽酸酸化(不能用硝酸、硫酸酸化)。 (2)鋇鹽的選擇。所用的鋇鹽不能是Ba(NO3)2，一般用BaCl2，因為在酸性條件下，SO、HSO、SO2等會被溶液中的NO氧化為SO，從而得出錯誤的結(jié)論。 1.思維辨析 (1)O2與O3互為同素異形體，它們之間的轉(zhuǎn)化屬于物理變化。(　　) (2)H2O2是綠色氧化劑，只有氧化性。(　　) (3)SO2使滴有酚酞的NaOH溶液褪色，體現(xiàn)了SO2的漂白性。(　　) (4)SO2與漂白粉的漂白原理相同。(　　) (5)Cu與硫粉加熱條件下生成CuS。(　　) (6)濃H2SO4使膽礬(CuSO45H2O)變成白色粉末，體現(xiàn)了濃H2SO4的脫水性。(　　) (7)濃H2SO4具有強氧化性，不能用于干燥還原性氣體SO2。(　　) (8)濃H2SO4與Cu、C的反應(yīng)中，都體現(xiàn)了H2SO4的酸性和強氧化性。(　　) 答案　(1)　(2)　(3)　(4)　(5)　(6)　(7)　(8) 2．下列化學實驗事實及解釋都正確的是 (　　) A．向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀出現(xiàn)，說明Na2SO3溶液已經(jīng)變質(zhì) B．某溶液中加入鹽酸產(chǎn)生無色氣體，該氣體能使澄清石灰水變渾濁，說明該溶液中一定有CO C．某溶液中加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，加稀硝酸后，白色沉淀不溶解，也無其他現(xiàn)象，說明該溶液中一定含有SO D．取少量久置的Na2SO3樣品溶于水，加過量鹽酸有氣體產(chǎn)生，然后加BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明Na2SO3樣品已部分變質(zhì) 答案　D 解析　在A中SO被H＋、NO氧化生成SO，故A錯誤；在B中可能為HCO、SO、HSO，B錯誤；在C中可能為Ag＋，C錯誤。 　[考法綜述]　由于S元素的多種價態(tài)及各種化合物的相互轉(zhuǎn)化內(nèi)容豐富，也是氧化還原反應(yīng)的重要素材。命題空間廣闊，且與生產(chǎn)、生活及社會實際聯(lián)系緊密，是考查元素化合物知識的熱點，同學們應(yīng)熟練掌握SO2的性質(zhì)，制法及相關(guān)實驗，以及硫酸和硫的其他化合物的性質(zhì)和用途。 命題法1　過氧化氫、臭氧的性質(zhì) 典例1　H2O2是一種綠色氧化還原試劑，在化學研究中應(yīng)用廣泛。 某小組擬在同濃度Fe3＋的催化下，探究H2O2濃度對H2O2分解反應(yīng)速率的影響。限選試劑與儀器：30% H2O2、0.1 molL－1 Fe2(SO4)3、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導管、量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器。 (1)寫出本實驗H2O2分解反應(yīng)方程式并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：____________________________________。 (2)設(shè)計實驗方案：在不同H2O2濃度下，測定________________(要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小)。 (3)設(shè)計實驗裝置，完成裝置示意圖。 (4)參照下表格式，擬定實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案(列出所選試劑體積、需記錄的待測物理量和所擬定的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)用字母表示)。 物理量 實驗序號　　 V[0.1 molL－1 Fe2(SO4)3]/mL …… 1 a …… 2 a …… 　　[解析]　(1)H2O2在Fe2(SO4)3作催化劑的條件下分解生成H2O和O2，在此反應(yīng)中H2O2既作氧化劑也作還原劑。 (2)反應(yīng)速率是單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度的變化量，所以要測定不同濃度的H2O2對分解速率的影響，可以比較收集到相同體積氧氣所需要的時間，或比較相同時間內(nèi)收集到氧氣的體積。 (3)收集并測量氣體的體積，我們可以采用排水法收集氧氣，但要用量筒代替集氣瓶，可以直接讀取氣體的體積。 [答案]　(1) (2)收集到相同體積氧氣所需要的時間(或相同時間內(nèi)收集到氧氣的體積) (3)(答案合理即可) (4) 【解題法】　掌握H2O2與O2性質(zhì)的類比方法 在認識過氧化氫時，可以聯(lián)系對比過氧化鈉，過氧化鈉是離子化合物，過氧化氫是共價化合物，兩者都具有氧化性和還原性，但一般作氧化劑使用。 在認識臭氧時，聯(lián)系對比氧氣，兩者是同素異形體，都具有氧化性，臭氧比氧氣更活潑，氧化性更強，易分解。大氣存在大量氧氣，只存在極少量臭氧，這極少量臭氧對于地球非常重要。 命題法2　二氧化硫的特性 典例2　下列溶液中通入SO2一定不會產(chǎn)生沉淀的是(　　) A．Ba(OH)2 B．Ba(NO3)2 C．Na2S D．BaCl2 [解析]　SO2與Ba(OH)2可以生成BaSO3沉淀，A錯誤；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，NO在酸性條件下把SO氧化為SO，最終生成BaSO4白色沉淀，B錯誤；SO2通入Na2S中，生成淡黃色沉淀S，C錯誤；SO2與BaCl2不反應(yīng)，D正確。 [答案]　D 【解題法】　二氧化硫參與反應(yīng)的現(xiàn)象及性質(zhì)對應(yīng)關(guān)系 命題法3　SO2與CO2的鑒別及實驗探究 典例3　　某探究性學習小組利用圖中裝置設(shè)計實驗，證明濃硫酸和木炭粉在加熱條件下反應(yīng)有SO2和CO2生成。 (1)實驗室可觀察到裝置中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是________，B瓶溶液的作用是________，C瓶溶液的作用是________。 (2)裝置D中所盛溶液是________，可驗證的產(chǎn)物是________。 (3)若想同時驗證另一種產(chǎn)物的存在，需使用的藥品為________，該裝置在整套裝置中的位置是________，理由是_____________。 [解析]　要檢驗SO2，可以用品紅溶液，要檢驗CO2，應(yīng)該用澄清石灰水，但是SO2的存在會干擾對CO2的檢驗，所以檢驗CO2時必須考慮先檢驗SO2并且要把它徹底除去。另外生成物還有水蒸氣也需要通過實驗來驗證。因為在檢驗SO2、CO2時，必須經(jīng)水溶液裝置，會影響水蒸氣的檢驗，因此，這三種產(chǎn)物的檢驗順序必須是先檢驗H2O，再檢驗SO2，最后檢驗CO2，并且保證每種物質(zhì)檢驗時均不受其他物質(zhì)的干擾。 [答案]　(1)驗證產(chǎn)物中的SO2　除去混合氣體中的SO2　驗證SO2是否被B瓶溶液全部除去　(2)澄清石灰水　CO2　(3)無水CuSO4　A前　氣體通過A、B、C、D時會帶出水蒸氣，所以必須在A之前 【解題法】　SO2與CO2的比較與鑒別 (1)二氧化硫與CO2的比較 　 (2)檢驗SO2氣體中是否存在CO2氣體的方法 ―→―→―→ 　　　　(證明有SO2)　　　(除去SO2) 　―→ (驗證SO2是否除凈)　(檢驗CO2) 命題法4　濃H2SO4性質(zhì)的考查及綜合實驗 典例4　　工業(yè)上常用鐵質(zhì)容器盛裝冷濃硫酸。為研究鐵質(zhì)材料與熱濃硫酸的反應(yīng)，某學習小組進行了以下探究活動。 探究一 (1)甲同學將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是_________________________________________。 探究二 (2)另稱取鐵釘6.0 g放入15.0 mL濃硫酸中，加熱，充分反應(yīng)后得到溶液X并收集到氣體Y。 乙同學取336 mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中，發(fā)生反應(yīng)： SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4 然后加入足量BaCl2溶液，經(jīng)適當操作后得干燥固體2.33 g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數(shù)為________。 分析上述實驗中SO2體積分數(shù)的結(jié)果，丙同學認為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設(shè)計了下列探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)： (3)裝置B中試劑的作用是________________。 (4)認為氣體Y中還含有Q的理由是____________(用化學方程式表示)。 (5)為確認Q的存在，需在裝置中添加M于________(選填序號)。 a．A之前 B．A～B間 c．B～C間 D．C～D間 (6)如果氣體Y中含有H2，預計實驗現(xiàn)象應(yīng)是_______________。 [解析]　(1)鐵釘放入冷濃H2SO4中發(fā)生鈍化，表面形成氧化膜，與CuSO4不再反應(yīng)。 (2)由SO2～H2SO4～BaSO4知 n(SO2)＝n(BaSO4)＝0.01 mol， SO2體積分數(shù)為100%＝66.7%。 (4)因鐵釘是碳素鋼，含有碳單質(zhì)，加熱時被濃H2SO4氧化生成CO2，隨著反應(yīng)的進行，濃H2SO4變?yōu)橄2SO4，與Fe反應(yīng)生成H2。為了防止SO2干擾CO2，B中試劑是檢驗SO2是否除盡。 (5)為了檢驗CO2存在，應(yīng)在完全除盡SO2以后添加M，即B～C間。 (6)H2還原CuO生成H2O，H2O遇無水CuSO4變藍。 [答案]　(1)鐵釘表面被鈍化(或其他合理答案) (2)66.7%(或其他合理答案) (3)檢驗SO2是否除盡 (4)C＋2H2SO4(濃)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (5)c (6)D中固體由黑變紅和E中固體由白變藍 【解題法】　濃H2SO4與金屬、非金屬反應(yīng)的規(guī)律 (1)濃硫酸具有強氧化性，能夠和除Au、Pt以外的大多數(shù)金屬發(fā)生反應(yīng) ①在常溫下，濃硫酸和金屬活動順序表中H后的金屬不反應(yīng)，加熱才能反應(yīng)，一般生成相應(yīng)的硫酸鹽和SO2。當隨著反應(yīng)的進行，濃硫酸變成稀硫酸時，反應(yīng)自行停止，如Cu＋2H2SO4(濃)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。當濃硫酸足量時，每2 mol濃硫酸能得到1 mol SO2，而當Cu足量時，2 mol濃硫酸不能完全反應(yīng)，得到的SO2的物質(zhì)的量小于1 mol。 ②在常溫下，濃硫酸和金屬活動順序表中H前的金屬(Al、Fe除外)發(fā)生反應(yīng)。當還是濃硫酸時，H2SO4的還原產(chǎn)物是SO2，當濃硫酸變成稀硫酸時，H2SO4的還原產(chǎn)物是H2。如Zn在常溫下和濃硫酸反應(yīng)的過程依次為Zn＋2H2SO4(濃)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O和Zn＋H2SO4===ZnSO4＋H2↑。 ③常溫下，濃硫酸能夠使Al和Fe發(fā)生鈍化，但是在加熱時能夠劇烈反應(yīng)生成SO2，如2Al＋6H2SO4(濃)Al2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O。 (2)濃硫酸與不活潑金屬或非金屬反應(yīng)的有關(guān)規(guī)律 ①反應(yīng)要加熱，否則不反應(yīng)。 ②還原產(chǎn)物一般是SO2，一般金屬被氧化為高價態(tài)的硫酸鹽，非金屬被氧化為高價態(tài)的氧化物或含氧酸。 ③濃硫酸與金屬反應(yīng)時，既表現(xiàn)酸性又表現(xiàn)強氧化性，而與非金屬反應(yīng)時，只表現(xiàn)強氧化性。 ④濃硫酸與不活潑金屬反應(yīng)時，隨著反應(yīng)的進行，硫酸濃度變小，一旦變?yōu)橄×蛩?，反?yīng)就停止。 命題法5　硫及其化合物間的相互轉(zhuǎn)化 典例5　　在下列物質(zhì)轉(zhuǎn)化中，A是一種正鹽，D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16，E是酸，當X無論是強酸還是強堿時，都有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系。 當X是強酸時，A、B、C、D、E均含同一種元素；當X是強堿時，A、B、C、D、E均含另外同一種元素。 請回答下列問題： (1)A是________，Y是________，Z是________。 (2)當X是強酸時，E是________，寫出B→C的化學方程式：__________________________________________________________。 (3)當X是強堿時，E是________，寫出B→C的化學方程式：__________________________________________________________。 [解析]　由D的相對分子質(zhì)量比C的相對分子質(zhì)量大16，易聯(lián)想D與C相比，分子增加1個氧原子，則D可能是氧化物。E為酸，則E應(yīng)為含氧酸，而Y是能提供“O”的物質(zhì)，A為正鹽，與堿反應(yīng)生成的物質(zhì)能連續(xù)兩次被氧化，最后得到一種含氧酸，可推知，A可能是銨鹽：ANH3NONO2HNO3。而A與強酸反應(yīng)時，生成的物質(zhì)也能連續(xù)兩次被氧化，最后生成含氧酸，則A可能為硫化物(含S2－)：AH2SSO2SO3H2SO4。綜上所述，可確定A是(NH4)2S。 [答案]　(1)(NH4)2S　O2　H2O　(2)H2SO4　2H2S＋3O22SO2＋2H2O　(3)HNO3　4NH3＋5O24NO＋6H2O 【解題法】　硫元素價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律及發(fā)生連續(xù)氧化的常見物質(zhì) (1)硫元素價態(tài)的轉(zhuǎn)化規(guī)律 ①鄰位價態(tài)轉(zhuǎn)化規(guī)律 a.是硫元素的最低價態(tài)，只有還原性。它與氧化劑反應(yīng)，其價態(tài)一般會升至相鄰的價態(tài)()。如 H2＋2FeCl3===2HCl＋2FeCl2＋↓ b．S能發(fā)生自身氧化還原反應(yīng)，在反應(yīng)時分別升至和降至與其相鄰的價態(tài)。如 3＋6KOH===2K2＋K2O3＋3H2O c.和處于中間價態(tài)，既有氧化性又有還原性。與弱氧化劑作用時，被氧化成相鄰的高價態(tài)；與弱還原劑作用時，被還原成相鄰的低價態(tài)。如 H2 O2O3 2O2＋O22O3 O2＋2H2 ===3↓＋2H2O d.是硫元素的最高價態(tài)，只有氧化性。遇到還原劑時，其價態(tài)一般降至相鄰的價態(tài)()。如 Cu＋2H2O4(濃)CuSO4＋O2↑＋2H2O ②跳位轉(zhuǎn)化規(guī)律 和遇到強氧化劑時，價態(tài)會發(fā)生跳位轉(zhuǎn)化。如 　 (2)在解答框圖推斷題中，若能符合ABCD轉(zhuǎn)化關(guān)系，常見的有 ①H2S(S，F(xiàn)eS2)SO2SO3H2SO4， ②NH3(N2)NONO2HNO3， ③CCOCO2H2CO3， ④NaNa2ONa2O2NaOH， ⑤FeFeOFe2O3， 另外，有機反應(yīng)中有醇醛羧酸。 1．下列說法正確的是(　　) A．I的原子半徑大于Br，HI比HBr的熱穩(wěn)定性強 B．P的非金屬性強于Si，H3PO4比H2SiO3的酸性強 C．Al2O3和MgO均可與NaOH溶液反應(yīng) D．SO2和SO3混合氣體通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4 答案　B 解析　根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，HI的熱穩(wěn)定性弱于HBr，A項錯誤；元素非金屬性越強，最高價氧化物對應(yīng)的水化物的酸性越強，故H3PO4的酸性強于H2SiO3，B項正確；MgO不能與NaOH溶液反應(yīng)，C項錯誤；SO2通入Ba(NO3)2溶液中，酸性條件下，SO2被NO氧化為SO，最終得到沉淀BaSO4，D項錯誤。 2．下列五種有色溶液與SO2作用均能褪色，其實質(zhì)相同的是 (　　) ①品紅溶液?、谒嵝訩MnO4溶液?、垆逅、艿斡蟹犹腘aOH溶液?、莺琁2的淀粉溶液 A．①④ B．①②③ C．②③⑤ D．③④⑤ 答案　C 解析?、冖邰葜腥芤和噬际怯捎赟O2的還原性，C項正確。 3．某研究小組將純凈的SO2氣體通入0.1 molL－1的Ba(NO3)2溶液中，得到了BaSO4沉淀。為探究上述溶液中何種微粒能氧化通入的SO2，該小組提出了如下假設(shè)： 假設(shè)一：溶液中的NO 假設(shè)二：溶液中溶解的O2 (1)驗證假設(shè)一 該小組設(shè)計實驗驗證了假設(shè)一。請在下表空白處填寫相關(guān)實驗現(xiàn)象。 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 結(jié)論 實驗1：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ 假設(shè)一成立 實驗2：在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL－1 Ba(NO3)2溶液的燒杯中，緩慢通入純凈的SO2氣體 ________ (2)為深入研究該反應(yīng)，該小組還測得上述兩個實驗中溶液pH隨通入SO2體積的變化曲線如圖。 實驗1中溶液pH變小的原因是________________；V1時，實驗2中溶液pH小于實驗1的原因是(用離子方程式表示)__________ __。 (3)驗證假設(shè)二 請設(shè)計實驗驗證假設(shè)二，寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論。 實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程) (4)若假設(shè)二成立，請預測：在相同條件下，分別用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液體積變化忽略不計，充分反應(yīng)后兩溶液的pH前者________(填“大于”或“小于”)后者，理由是____________。 答案　(1)無明顯現(xiàn)象 有白色沉淀 (2)SO2溶于水生成H2SO3 3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋4H＋＋2NO(或3H2SO3＋2NO===3SO＋4H＋＋2NO＋H2O) 實驗步驟、預期現(xiàn)象和結(jié)論(不要求寫具體操作過程)： 實驗1作為參照實驗 實驗3：將純凈的SO2氣體緩慢通入未經(jīng)脫O2處理的25 mL 0.1 molL－1 BaCl2溶液中，若有白色沉淀，表明假設(shè)二成立，否則不成立 (4)小于 反應(yīng)的離子方程式表明，足量的O2和NO分別氧化相同的H2SO3，生成H＋的物質(zhì)的量前者多于后者 (本題部分小題屬于開放性試題，合理答案均給分) 解析　(1)實驗1中SO2不與BaCl2溶液反應(yīng)，即無明顯現(xiàn)象，實驗2中生成BaSO4沉淀，即有白色沉淀生成。 (2)實驗1中不斷通入SO2，SO2與水化合生成H2SO3且濃度逐漸增大，從而導致溶液的pH逐漸減小，實驗2中SO2會被NO氧化生成SO，同時有大量H＋產(chǎn)生，反應(yīng)的離子方程式為3SO2＋2NO＋2H2O===3SO＋4H＋＋2NO。 (4)反應(yīng)的離子方程式分別為O2＋2H2SO3===4H＋＋2SO，3H2SO3＋2NO===3SO＋4H＋＋2NO＋H2O，則1 mol H2SO3完全被O2氧化，產(chǎn)生2 mol H＋；而1 mol H2SO3完全被NO氧化，產(chǎn)生 mol H＋。即足量的O2和NO分別氧化相同的亞硫酸，生成H＋的物質(zhì)的量前者多于后者，所以兩溶液的pH前者小于后者。