化学综合题基础测试题经典.docx
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化学综合题基础测试题经典
2020-2021年化学综合题基础测试题经典
一、中考化学综合题
1.稀硫酸是一种重要的化学试剂,现用10g98%的浓硫酸配制10%的稀硫酸,请回答下列问题:
(1)实验的主要步骤有:
计算、_____、配制、装瓶并贴标签。
(2)由计算可知,稀释时需加水_____mL(水的密度为:
1g/mL),取水时选用量筒的量程最合适的是_____(填序号)。
A25mLB50mLC100mLD250mL
(3)实验所需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管、烧杯、_____和试剂瓶。
(4)某课外活动小组为测定某铜锌合金中铜的质量分数,取合金样品10g放入烧杯,向其中逐渐加入10%的稀硫酸,所加稀硫酸与生成氢气质量的关系如图所示。
计算:
①完全反应后,产生氢气的质量为_____g;
②样品中铜的质量分数;_____(写出计算过程)
【答案】量取88C玻璃棒0.167.5%
【解析】
(1)根据浓硫酸稀释步骤解答;
(2)根据计算解答需要水的体积及选择所需量筒;(3)根据浓硫酸稀释需要的仪器解答;(4)根据所加稀硫酸的质量结合反应的化学方程式计算解答。
(1)实验的主要步骤有:
计算、量取、配制、装瓶并贴标签;
(2)设需要加水的质量为x。
10g×98%=(10g+x)×10%,x=88g,88g×1g/mL=88mL。
由计算可知,稀释时需加水88mL;取水时选用量筒的量程最合适的是100mL,故选C;(3)实验所需要的玻璃仪器有量筒、胶头滴管、烧杯、玻璃棒和试剂瓶;(4)①设完全反应后,产生氢气的质量为x,样品中锌的质量为y。
Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑
65982
y49×10%x
x=0.1g
y=3.25g
②样品中铜的质量分数为
×100%=67.5%
答:
①完全反应后,产生氢气的质量为0.1g;②样品中铜的质量分数为67.5%。
2.金属是人类生活中的常用的材料。
(1)金属元素在自然界中分布很广,地壳中含量最多的金属元素是________。
(填“元素符号”)
(2)铁钉在初中化学实验中多次出现,下图展示了光亮铁钉的一系列变化。
(ⅰ)变化②中,铁钉主要与空气中的_______发生反应。
(ⅱ)变化③中除去铁锈的化学方程式为_______。
(ⅲ)如果用a、b分别代表光亮的铁钉和无锈铁钉,则它们的质量关系_______。
A.abC.a=bD.无法比较
(3)为探究锌、铁、铜三种金属的活动性,以及它们和氢元素的位置关系,小明设计了如下实验,你认为不需要进行的实验是_______(填字母序号)。
A.将铁粉放入硫酸锌溶液B.将铁粉放入稀硫酸C.将铁粉放入硫酸铜溶液D.将铜片放入稀硫酸
(4)该同学查阅资料得知,铜锈的主要成分是碱式碳酸铜(Cu2(OH)2CO3),他以铜锈为原料设计并完成如下实验(杂质不与稀硫酸反应,且不含铜元素。
图中部分物质略去)。
①无色气体A是____,溶液C中所含的阳离子是______,固体D中含有的物质是______。
②在蓝色溶液B中加入铁粉时,发生反应的化学方程式为_______。
③已知铜锈样品的质量10g,固体F的质量是3.2g,则铜锈中含Cu2(OH)2CO3的质量分数是________。
【答案】Al水和氧气6HCl+Fe2O3=2FeCl3+3H2OBC二氧化碳Fe2+铁、铜Fe+CuSO4=Cu+FeSO455.5%
【解析】
(1)地壳中元素的含量用质量分数表达,由多到少的顺序是氧、硅、铝、铁、钙、……。
含量最多的金属元素是铝;
(2)铁生锈是铁与氧气、水共同作用的结果;铁锈的主要成分是氧化铁,与盐酸反应生成氯化铁和水,反应方程式为:
Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O;据质量守恒定律可知反应前后物质的总质量不变,所以铁锈的质量等于反应前铁的质量与反应的氧气、水的质量和,所以锈蚀后的铁钉的质量大于原铁钉的质量;(3)金属活动顺序表:
KCaNaMgAlZnFeSnPbHCuHgAgPtAu,在金属活动顺序表中,排在氢前边的金属能和酸发生置换反应生成盐和氢气。
金属的位置越靠前,金属的活动性越强。
位置靠前的金属能将位于其后的金属从它的盐溶液中置换出来。
A.将铁粉放入硫酸锌溶液中,不反应,证明铁在锌后;B.将铁粉放入稀硫酸中,发生反应生成氢气,证明铁在氢前;C.将铁粉放入硫酸铜溶液中,发生反应,溶液由蓝色变成绿色,铁的表面有红色固体析出,证明铁在铜前;D.将铜片放入稀硫酸中,不反应证明铜在氢后,由ABD三组实验即可证明锌>铁>氢>铜,所以C实验不需要进行;(4)碱式碳酸铜和盐酸反应生成氯化铜、水、二氧化碳,氯化铜溶液是蓝色的,所以①A为二氧化碳,B为氯化铜;铁和氯化铜反应生成铜和氯化亚铁,所以溶液C中一定有亚铁离子;固体D中含有的物质是铜;②在氯化铜溶液中加入铁粉时,发生反应的化学方程式为Fe+CuCl2==FeCl2+Cu③设Cu2(OH)2CO3的质量分数为X,固体F是铜,即生成的铜的质量是3.2g,10g×X×(128÷228×100%)=3.2g,X=55.5%.
3.铜及其化合物在生产、生活中都有广泛的应用。
一、铜的性质及其应用
兔首和鼠首均为青铜器(铜、锡合金),表面呈绿色,这是铜器长期暴露在空气中生成了铜锈(铜锈俗称铜绿)。
铜绿化学式是Cu2(OH)2CO3,它受热会分解生成三种氧化物。
(1)青铜器属于______(填序号)。
A.无机材料B.合成材料C.复合材料D.复合肥
(2)铜绿分解的化学方程式为_____________________。
(3)为了弄清铜生成铜绿的条件,某化学实验小组借鉴课本“铁钉锈蚀条件的探究”实验,设计了“铜片锈蚀条件的探究”实验,实验如下图所示(所用铜片洁净、光亮,试管内的“
”为铜片)。
实验较长时间后,发现_____(填试管编号)试管中铜片最先生锈。
小组讨论后发现实验还不够完善,要得出正确的结论,还要补充一个实验。
你认为要补充的一个实验是:
Cu和______(写出试管中需要的物质)。
可以省略不做的实验是试管______(填试管编号)。
二、铜的制备研究
铜可采用如下方法制备:
方法一:
火法炼铜:
Cu2S+O2
2Cu+SO2
方法二:
湿法炼铜:
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好________,原因是__________(写出1条原因即可)。
辉铜矿的主要成分为Cu2S,常用于火法炼铜。
若生成过程中铜元素的转化率为90%,生产64tCu需要含Cu2S 80%的辉铜矿_____t(取整数)。
三、铜的化合物的制备研究
碱式碳酸铜可用于生产木材防腐剂等。
工业上可用微蚀刻废液(含有一定量Cu2+、H+、SO42-、H2O2和微量Fe3+)制备高纯度碱式碳酸铜,其制备过程如下:
(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用______(填序号)。
a.Fe2O3b.CaCO3c.CuO
(6)加入Na2CO3沉淀前须除去Fe3+,否则Fe2(SO4)3会与Na2CO3反应,产生一种气体,同时生成NaFe3(OH)6(SO4)2沉淀,影响产品质量,6Na2CO3+3Fe2(SO4)3+6H2O=2NaFe3(OH)6(SO4)2+6CO2↑+5____。
(7)加入Na2CO3沉淀时,反应液pH对产品中的SO42-含量以及反应液中Cu2+沉淀效率的影响如下图所示,第二次沉淀时溶液pH最好控制在_________。
(8)所制得的碱式碳酸铜的组成可表示为:
xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O。
某研究小组设计如右上图实验装置测定其中CuCO3的质量分数(不考虑植物油中溶解CO2产生的影响)。
实验步骤如下:
①连接装置并_______;②准确称量样品的质量1.2g;③装药品,调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为10ml;④向锥形瓶内加入50ml(足量)的稀硫酸,充分反应;⑤冷却到室温;⑥再次调节量气装置两边液面相平,读取量气管刻度为172ml。
Ⅰ.请将上述实验步骤补充完整;
Ⅱ.装置B的作用是 ____,少量植物油的作用是______,C中的试剂是 _____(填字母序号);
a.碱石灰b.浓硫酸c.无水硫酸铜
Ⅲ.步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管 _____(填“缓慢上移”或“缓慢下移”)。
Ⅳ.若标准状况下,每44g二氧化碳的体积为22.4L。
根据实验数据计算产品中CuCO3的质量分数(写出计算过程)_________。
(保留到0.1%)
Ⅴ.若其他操作均正确,仅因下列因素可使测定结果偏小的是______(填字母序号);
A.步骤③中平视刻度,步骤⑥中仰视读数
B.硫酸的用量不足
C.量气管中未加植物油
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,直接读数
(9)碱式碳酸铜【xCuCO3·yCu(OH)2·zH2O】的热分解研究。
小组同学用热分析仪对固体进行热分解,获得相关数据,绘成的固体质量与分解温度的关系如下图。
(已知Cu(OH)2的分解温度小于CuCO3的分解温度。
)
Ⅰ.通过计算可得x:
y:
z=_________;
Ⅱ.若将16.0g剩余固体继续加热到更高的温度,发现固体质量减少了1.6g后质量不再改变,写出此过程中可能发生反应的化学方程式:
_____________。
【答案】A略DCO2和O2ABC方法二能耗低111CNa2SO48.5检查装置气密性干燥CO2防止CO2溶于水C缓慢下移51.7%BCD1:
1:
1略
【解析】
(1)根据青铜属于合金解答;
(2)根据反应物和生成物及质量守恒定律可以书写化学方程式;
(3)根据实验现象可以判断铜生锈的条件;比较铜制品生锈的难易要注意所处的环境条件;
(4)根据方法二反应不需要加热,反应能耗低解答;根据反应的化学方程式解答;
(5)目的是制备高纯度碱式碳酸铜,所以试剂1最好选用含有铜元素的物质;
(6)根据质量守恒定律分析解答;
(7)目的是制备高纯度碱式碳酸铜,所以溶液残留铜元素越低越好;
(8)①使用或者制取气体的实验要求先检查装置气密性;
Ⅱ.根据浓硫酸的吸水性可以干燥气体;少量植物油可以防止二氧化碳溶于水;硫酸铜可以验证二氧化碳气体是否干燥完全;
Ⅲ.根据液面越低压强越小分析解答;
Ⅳ.根据生成二氧化碳气体的体积求二氧化碳的质量,再求二氧化碳中碳元素的质量,然后根据碳元素的质量求碳酸铜的质量,最后求碳酸铜的质量分数;
Ⅴ.A.步骤⑥中仰视读数,所的数据比实际数据大;
B.硫酸用量不足,CuCO3未反应完;
C.量气管中未加植物油,导致二氧化碳溶于水;
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,量气管液面低,压强大;
(9)Ⅰ.根据图中数据计算解答;
Ⅱ.剩余固体加热到更高温度固体的质量又会减少,根据氧化铜中所含的两种元素可猜想可能是氧化铜中的氧元素转化为氧气,根据计算会发现氧化铜中氧元素的质量大于固体减少的质量,那么就可能是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气。
解:
(1)青铜属于合金,是无机材料。
故填:
A;
(2)铜绿受热会分解生成三种氧化物,由黑色粉末可知是氧化铜,其余两种由质量守恒定律知剩余两种应是水和二氧化碳,铜绿分解的化学方程式为:
Cu2(OH)2CO3△2CuO+H2O+CO2↑,
(3)实验较长时间后,发现D试管中铜片最先生锈,因为D试管中的铜与氧气、水和二氧化碳充分接触,容易生锈。
故填:
D;上图知实验缺少了把铜片置于装有干燥空气(或氧气和二氧化碳)的试管中,所以要补充的一个实验是:
把铜片置于装有干燥空气(或氧气和二氧化碳)的试管中,放置对比观察;可以省略不做的实验是试管:
ABC;
(4)上述两种方法中,你认为哪种方法更好方法二,原因是:
能耗低;
设需要含Cu2S 80%的辉铜矿的质量为x。
Cu2S+O2
2Cu+SO2
160128
80x%64t÷90%
x=111t
(5)加入试剂1的目的是除去废液中的酸性物质,试剂1最好选用氧化铜。
故填:
C;
(6)根据质量守恒定律可知,Fe原子反应前后各6个,C原子反应前后各6个,H原子反应前后各12个,Na原子反应前12个,反应后2个,S原子反应前9个,反应后4个,O原子反应前60个,反应后40个。
反应前后Na原子相差10个,S原子相差5个,O原子相差20个,又化学计量数为5,故该化学式为Na2SO4;
(7)目的是制备高纯度碱式碳酸铜,所以溶液残留铜元素越低越好,所以溶液pH最好控制在8.5;
(8)①该装置使用前必须密封进行,所以实验前一定要检查装置气密性;
Ⅱ.浓硫酸的吸水性可以除去二氧化碳中的水;少量植物油可以避免二氧化碳和水接触,防止二氧化碳溶于水;无水硫酸铜遇水变蓝,可以检验二氧化碳气体是否干燥完全;
Ⅲ.液面越低压强越小,随着稀盐酸的注入,样品分解,量气管内的液面逐渐下降,为防止量气管内气体压强过大,可将水准管缓慢下移;
Ⅳ.生成二氧化碳的体积为172mL-10mL-50mL=112mL=0.112L。
二氧化碳的质量为:
0.112L×44g÷22.4L=0.22g。
二氧化碳中碳元素的质量为:
0.22g×12÷44=0.06g。
二氧化碳中的碳全部来自于碳酸铜中的碳。
因此碳酸铜的质量为0.06g×124÷12=0.62g。
故碳酸铜的质量分数为:
0.62g÷1.2g×100%=51.7%;
Ⅴ.A.步骤⑥中仰视读数,所的二氧化碳体积比比实际大,故导致结果偏大;
B.硫酸用量不足,CuCO3未反应完,生成二氧化碳体积减少,故导致结果偏小;
C.量气管中未加植物油,二氧化碳溶于水,导致二氧化碳体积偏小,故导致结果偏小;
D.步骤⑥中没有调节量气装置两边液面相平,量气管内压强大,液面高,导致二氧化碳体积减小,故导致结果偏小;因此本题选BCD;
(9)Ⅰ.由题意结合图可知,最先受热分解的是结晶水,然后是氢氧化铜,最后是碳酸铜。
减少的水的质量为(24.0-22.2)g=1.8g;氢氧化铜受热生成氧化铜,减少的质量相当于是减少的水的质量为(22.2-20.4)g=1.8g;碳酸铜受热生成氧化铜和二氧化碳,减少的质量相当于二氧化碳的质量为(20.4-16.0)g=4.4g。
故减少的质量比为44x:
18y:
18z=4.4g:
1.8g:
1.8g。
故x:
y:
z=1:
1:
1;
Ⅱ.氧化铜加热后质量又会减少,应该是氧化铜中的氧元素转化为氧气,16g氧化铜的氧元素的质量=16g×
=3.2g,大于1.6g,说明是氧化铜中的部分氧元素转化为氧气,所以此过程中可能发生反应的化学方程式4CuO△2Cu2O+O2↑。
4.世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料高达产量的20%~40%,某实验小组对铁的通过上述实验可知,温度越高,铁钉生锈速率越______(填“慢”或“快”),在______(填“稀醋酸”、“水”或“稀氨水”)中铁钉生锈速率较快。
实验二:
为探究铁锈的成分,利用下图所示装置(夹持仪器已省略)进行实验(每步反应和吸收均完全)。
实验图示
生锈时间
8min
较长时间不生锈
5min
3min
1min
(查阅资料)无水硫酸铜吸水会由白色变为蓝色,碱石灰既能吸水,也能吸收CO2。
(进行实验)
(1)指出上图所示实验装置的一个明显缺陷________________。
(2)加热前,先通一段时间CO2的目的是____________________。
(3)将一定质量铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜逐渐变蓝,说明铁锈中一定含有________元素。
(实验记录)
铁锈样品的质量/g
装置B的质量/g
装置C的质量/g
反应前
23.2
232.4
198.2
反应后
/
239.6
211.4
根据上表数据可以确定铁锈的成分.若用FeXOY·nH2O表示,当x:
y=2:
3时,n=______;
若缺少装置D,则x:
y的值将________(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
附加分:
泉泉欲通过类比上述实验,使用下图所示装置探究镁条在空气中生锈的条件,已知镁条生锈的产物为碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2],则试管内可选用的物质有:
①O2②水③CO2④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水
(1)至少需要选择_________(填序号)做对照实验,才能达到探究镁条生锈的条件。
(2)写出镁条在空气中生锈的化学方程式_________________。
【答案】快稀醋酸没有尾气处理装置排尽装置内的空气,防止发生爆炸氢4偏小④⑤⑥⑦6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3(OH)2(CO3)2
【解析】
【分析】
【详解】
对比实验1和实验4,实验3和实验5可知,温度越高铁钉生锈速率越快;对比实验1、2、3可知,铁钉在稀醋酸中锈蚀较快;
进行实验:
(1)尾气中含有有毒的一氧化碳气体,所示实验装置的一个明显缺陷是没有进行尾气处理;
(2)一氧化碳具有可燃性,不纯时加热或点燃易发生爆炸,所以先通入CO一段时间,排净装置内的空气,防止发生爆炸;
(3)无水硫酸铜吸水会由白色变为蓝色。
将一定质量铁锈样品加热,样品逐渐变黑,无水硫酸铜变蓝,说明有水生成。
故铁锈中一定有氢元素;
实验记录:
硬质玻璃管内发生反应的化学方程式为FexOy·nH2O+yCO
xFe+yCO2+nH2O,根据实验数据可知,反应中生成水的质量为(239.6-232.4)=7.23g;生成二氧化碳的质量为(211.4-198.2)=13.2g,设参加反应的一氧化碳的质量为w。
w=8.4g
由质量守恒定律可知,生成铁的质量为:
23.2g+8.4g﹣13.2g﹣7.2g=11.2g;由于反应前后元素的种类与质量不变,所以23.2gFexOy•nH2O中含铁元素的质量为11.2g;含有“H2O”部分质量为7.2g;则余下的氧元素质量为:
23.2g﹣11.2g﹣7.2g=4.8g。
则x:
y:
n=
=2:
3:
4,则FexOy•nH2O的化学式为Fe2O3•4H2O;D装置中的碱石灰既能吸收水也能吸收CO2,防止了空气中二氧化碳与水被装置C吸收而造成质量偏大,若没有装置D,则装置C因为吸收了空气中的水蒸气和二氧化碳而质量偏大,由此计算出的二氧化碳质量偏大,导致氧元素的质量偏大,x:
y的值偏小;
(1)通过实验探究镁带在空气中锈蚀的条件,应选择这样几组实验:
④O2和CO2⑤CO2和水⑥O2和水⑦O2、CO2和水,故选④⑤⑥⑦;
(2)由镁带在空气中锈蚀生成碱式碳酸镁[Mg3(OH)2(CO3)2]可知,是镁与氧气、水和二氧化碳反应生成了碱式碳酸镁,反应的化学方程式为6Mg+3O2+4CO2+2H2O=2Mg3(OH)2(CO3)2。
点睛:
本题的解答难点在于一氧化碳还原铁锈的化学方程式的书写以及对控制变量法的掌握。
5.实验室部分装置如图所示,请回答下列问题.
(1)选择发生和收集O2的装置,填写在下表中(填字母).
选用药品
发生装置
收集装置
H2O2溶液、MnO2
______
______
KMnO4
______
(2)如果用MnO2与浓H2SO4加热制备O2,可选用的发生装置是______(填字母).
(3)选用F装置收集气体时,下列实验操作正确的是______(填序号).
①反应前,将集气瓶注满水,用玻璃片盖着瓶口,倒立
在盛水的水槽中
②开始反应后,等到气泡连续且均匀时,再将导管口移入集气瓶
③收集气体后,将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽
(4)实验室用KMnO4制备O2的化学方程式是______.若需制备3.2gO2,至少需要消耗______gKMnO4(已知KMnO4的相对分子质量为158)。
【答案】BAD或FC①②③2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑31.6
【解析】
试题分析:
(1)H2O2溶液与MnO2反应为“固体+液体,不加热型”,选用B装置。
加热KMnO4固体反应为“固体+固体,需加热型”,选用A装置(试管口略向下倾斜)。
氧气不易溶于水,可用排水集气法;氧气密度比空气大,可用向上排空气法,故D或F。
(2)MnO2与浓H2SO4加热反应为“固体+液体,需加热型”,选用C装置(试管口向上倾斜)(3)全部正确。
(4)根据化学方程式计算,需注意配平的系数。
2KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2↑
2×15832
X3.2g
,解得X=31.6g,故消耗31.6gKMnO4。
考点:
考查化学实验装置的选择、气体收集方法的操作掌握判断及有关反应方程式的计算的知识。
6.已知:
①NaHCO3固体受热分解2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O;
②Na2CO3受热不分解。
回答下列问题:
(1)关于NaHCO3固体的叙述错误的是_____(填标号)。
A俗称小苏打B难溶于水
C可与稀盐酸发生反应D是发酵粉的主要成分之一
(2)欲测定某NaHCO3固体样品(只含Na2CO3杂质且分布均匀)中NaHCO3的质量分数,将5.0g该样品加热至质量不再改变,测得剩余固体的质量、生成CO2的质量随时间变化如图所示。
①NaOH溶液的pH_____7(填“>”、“=”或“<”),用该溶液将生成的CO2完全吸收,发生反应的化学方程式为_____。
②由图中数据可知,上述5.0gNaHCO3样品完全分解产生CO2的质量为_____g,产生H2O的质量是_____g。
③计算该样品中NaHCO3的质量分数_____(根据化学方程式写出完整的计算步骤)。
【答案】B>CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O1.10.4584%
【解析】
【详解】
(1)A、俗称小苏打,正确;
B、难溶于水,错误;
C、可与稀盐酸发生反应,正确
D、是发酵粉的主要成分之一,正确。
故填:
B
(2)①NaOH溶液为碱性溶液,则pH>7,用该溶液将生成的CO2完全吸收,发生反应的化学方程式为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,故填:
>,CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。
②由图中数据可知,样品完全分解产生CO2的质量为1.1g,根据质量守恒定律,产生H2O的质量是5g-1.1g-3.45g=0.45g,故填:
1.1,0.45。
③解:
设该样品中NaHCO3的质量为X。
X=4.2g
该样品中NaHCO3的质量分数为
答:
该样品中NaHCO3的质量分数为84%。
7.某化学兴趣小组的同学,通过咨询老师准备用亚硫酸钠溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2(Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O]。
老师给他们提供了一瓶亚硫酸钠溶液并告知该瓶溶液放置时间可能较长,不知是否变质。
兴趣小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶亚硫酸钠溶液成分进行实验探究。
(提出问题)①该瓶溶液中溶质的成分是什么?
②该瓶溶液中亚硫酸钠的质量分数是多少?
(查阅资料)
(1)Na2SO3有较强还原性,在空气中易被氧气氧化:
2Na2SO3+O2==2Na2SO4;
(2)Na2SO3能与酸反应产生SO