高三化学总复习专题攻略之探究性化学实验-五-真题训练二.doc

五. 真题训练二
1．（2015安徽）某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1mol·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，该小组突出了如下假设:
假设一：溶液中的NO3-
假设二：溶液中溶解的O2
（1） 验证假设一
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象
实验步骤
实验现象
结论
实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体

假设一成立
实验2：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBa（NO3）2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体

（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体积的变化曲线入下图

实验1中溶液pH变小的原因是____；V1时，实验2中溶液pH小于实验1的原因是（用离子方程式表示）_________。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。
实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）

（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的O2和KNO3，氧化相同的H2SO3溶液（溶液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的pH前者_______(填大于或小于)后者，理由是________
2．某研究小组同学为探究Fe3＋能否氧化SO2，设计了如下的实验装置(假设实验中所用装置的气密性良好)。

(1) 甲同学利用实线框内的装置制取SO2，并进行探究实验。
① 装置A中发生反应的化学方程式为______________________________
② 装置B的作用是___________________。
③ 反应一段时间后，甲同学取出装置C中的少量溶液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。由此得出结论：Fe3＋可以氧化SO2。
(2) 乙同学认为甲同学的实验不严谨，用虚线框内的装置代替装置A，先让装置E内的试剂反应一段时间后，关闭活塞1，打开活塞2，又反应片刻后，取装置C中的少量溶液，向其中加入酸性KMnO4溶液，观察到KMnO4溶液紫红色褪去。由此得出结论：Fe3＋可氧化SO2，且可被SO2还原成Fe2＋。
① 该实验制取H2时需用浓硫酸配制450 mL 3 mol·L－1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外，还需用到____________________________________。
配制过程中若其他操作无误，但没有洗涤烧杯与玻璃棒，则所配制溶液的浓度会__________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
② 在该实验过程中，H2所起的作用是________________________________。
(3) 丙同学认为甲、乙两位同学的实验均不严谨，为此利用乙同学的实验装置及操作重新进行实验。待装置F内的试剂反应一段时间后，取装置C中的少量溶液，向其中加入盐酸酸化的BaCl2溶液，得出与甲同学相同的结论。
① 甲同学实验不严谨的原因是________(填序号)。
A．SO2的溶解度太小
B．SO2与Fe3＋不发生反应
C．H2SO3与BaCl2溶液不反应
D．装置中的空气与SO2进入水中可生成H2SO4
②乙同学的实验结论不严谨的原因是____________________________________________。
1.【答案】
（1）无明显现象、有白色沉淀生成
（2）SO2溶于水后生成H2SO3 ; 3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO;
（3）
实验步骤
实验现象
结论
实验1：作为参考实验

假设二成立
实验3：将纯净的SO2气体通入未经脱O2处理的25mL0.1mol/L的BaCl2溶液中
有白色沉淀生成
（4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3，生成的H+的物质的量前者多余后者
【解析】
（1）根据强酸制弱酸的原理，亚硫酸是弱酸不能制备盐酸，故实验1无现象，SO2溶于水后生成
H2SO3，亚硫酸显酸性，电离出Ｈ＋，和NO3-结合生成硝酸，具有强氧化性，将SO32-氧化成SO42-，故生成白色的BaSO4沉淀；（2）SO2溶于水后生成H2SO3，亚硫酸显酸性，故pH值减小；
3SO2+2NO3-+2H2O=3SO42-+4H++2NO;
（3）
实验步骤
实验现象
结论
实验1：在盛有不含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体
无现象
假设二成立
实验2：在盛有富含O2的25ml0.1mol/LBaCl2溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的SO2气体
有白色沉淀生成
（4）小于，反应的离子方程式表明，足量的O2和NO3-分别氧化相同的H2SO3，生成的H+的物质的量前者多余后者（其它合理答案也正确）
【考点定位】本题属于实验设计和评价题，考查学生对实验的设计探究能力，多属于开放性试题，可能出现多种正确答案，属于综合性较强的较难题型，
【名师点睛】解决本题首先应具备的知识基础是掌握基本的化学实验原理及方法，比如物质的分离与提纯的原理和方法，物质的检验的原理和方法，数据的处理的方法和误差分析等方法。解决本题型的关键在于审题仔细，找出要探究的具体问题，像题目中的“研究、验证、探究”等字眼后面的一般就是我们需要把握的探究问题。在设计实验时还有遵循以下原则，比如科学性原则、单一变量原则和对照原则等原则，比如此题在设计实验时用实验1作为对照实验，有利于更好的得出结论。实验探究一般步骤为，提出假设，设计实验，根据实验现象得出结论。
2.【答案】(1) ① Na2SO3＋H2SO4(浓)===Na2SO4＋SO2↑＋H2O　② 防止倒吸
(2) ① 500 mL容量瓶　偏低　②排尽装置中的空气，防止空气中的O2氧化SO2气体
(3) ① D　② SO2也能使酸性高锰酸钾溶液褪色