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17.以下是有關SO2、Cl2的性質實驗.
(1)某小組設計如圖1所示的裝置圖(圖中夾持和加熱裝置略去),分別研究SO2和Cl2的性質.
①若從左端分別通入SO2和Cl2,裝置A中觀察到的現(xiàn)象是否相同?相同(填“相同”或“不相同”);若裝置D中裝的是V2O5(催化劑),通入SO2時,打開K通入適量O2的化學反應方程式為2SO2+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO3
②SO2通入B中,溶液顏色退去,則該反應的離子方程式  為SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
(2)某同學將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見沉淀生成,若向該試管中加入足量(填字母)B,仍然無法觀察到沉淀產生.
A.氨水B.稀鹽酸C.硝酸鉀溶液D.硫化鈉溶液
(3)若由元素S和O組成-2價酸根離子X,X中S和O的質量比為4:3;當Cl2與含X的溶液完全反應后,得澄清溶液,取少量該溶液加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液,有白色沉淀產生.寫出Cl2與含X的溶液反應的離子方程式4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(4)某科研單位利用電化學原理用SO2來制備硫酸,裝置如圖2,含有某種催化劑,電極為多孔的材料,能吸附氣體,同時也能使氣體與電解質溶液充分接觸.通入SO2電極反應式為SO2-2e-+2H2O=4H++SO42-;電池的總反應式2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

分析 (1)①二氧化硫具有漂白性,氯氣與水反應生成HClO,HClO具有漂白性;SO2在V2O5作催化劑,加熱可與O2反應生成SO3
②SO2與I2能發(fā)生氧化還原反應;
(2)SO2在堿性條件下或被氧化成硫酸根,都與氯化鋇能產生沉淀;
(3)先根據X中元素的質量之比求出原子個數之比,再根據題中反應現(xiàn)象判斷該反應生成的離子,由氧化還原反應寫出離子方程式;
(4)SO2來制備硫酸,SO2被氧化,作還原劑,據此判斷電極和書寫電極反應.

解答 解:(1)①二氧化硫具有漂白性,氯氣與水反應生成HClO,HClO具有漂白性,所以A中觀察到的現(xiàn)象相同;SO2在V2O5作催化劑,加熱可與O2反應生成SO3,化學方程式為2SO2+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO3
故答案為:相同;2SO2+O2$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2SO3
②SO2與I2能發(fā)生氧化還原反應,從而使碘水顏色褪去,離子方程式為SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
故答案為:SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
(2)將足量的SO2通入一支裝有氯化鋇溶液的試管,未見沉淀生成,若向該試管中加入足量試劑仍然無法觀察到沉淀產生,說明不發(fā)生反應:
A、氨水加入后生成亞硫酸銨,亞硫酸根和鋇離子生成沉淀,故A不符合;
B、稀鹽酸加入后不反應,故B符合;
C、加入硝酸鉀溶液,硝酸根和氫離子形成稀硝酸具有氧化性,能氧化二氧化硫為硫酸,硫酸根和鋇離子生成沉淀,故C不符合;
D、加入硫化鈉溶液,硫離子具有還原性,二氧化硫具有氧化性,會反應氧化還原反應,生成硫單質,故D不符合;
故答案為:B.
(3)若由元素S和O組成-2價酸根離子X,X中S和O的質量比為4:3,所以X中S和O的原子個數比為 $\frac{4}{32}$:$\frac{3}{16}$=3:2,所以該離子為S2O3 2-;氯氣有強氧化性,能和硫代硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應,根據題意知,該反應中有硫酸根離子生成,所以氯氣中氯元素得電子生成氯離子,所以該反應的離子方程式為:4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
故答案為:4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+
(4)SO2來制備硫酸,SO2被氧化,作還原劑,所以SO2在負極反應,其電極反應式為SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;SO2制備硫酸,O2作氧化劑,電池的總反應式為2SO2+O2+2H2O=2H2SO4
故答案為:SO2-2e-+2H2O=SO42-+4H+;2SO2+O2+2H2O=2H2SO4

點評 本題主要考查了二氧化硫的性質,涉及氧化還原反應、電化學知識,有一定的綜合性,中等難度,解題時注意基礎知識的運用和化學用語的規(guī)范表達.

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