- 二氧化硫的性质
- 共1978题
工业排放大量的SO2气体严重污染空气，请回答下列有关SO2的问题：
（1）已知：2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol．
①硫可以发生如上转化，其反应过程和能量关系如图1所示．a=______．
②某SO2（g）和O2（g）体系，t1时达到平衡后，若不从外界增减物质，只改变某一外界条件，反应速率v与时间t的关系如图2所示，则图中t4时引起平衡移动的条件可能是______．
（2）有学者想利用如图3所示装置用原电池原理将SO2转化为重要的化工原料，A、B是惰性电极．导线中电子移动方向为______（用A、C表示），A极的电极反应式为______．
（3）国家标准（GB2760-2011）规定葡萄酒中SO2最大含有量为0.25g•L-1．某兴趣小组用图4装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2，并对其含量进行测定．
①B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为______
②除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol•L-1 NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择图5中的______；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体的体积______（填序号）（a：=10mL，b：=40mL，c：＜10mL，d：＞40mL）
③滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为______g•L-1．
④该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施：______．
正确答案
解：（1）①根据图象变化可知，1mol二氧化硫与1mol氧气充分反应达到平衡时，生成0.2mol三氧化硫放出的热量为akJ，由2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol可知，2mol二氧化硫完全反应生成2mol三氧化硫放出196.6kJ热量，则生成0.2mol三氧化硫放出19.66kJ热量，
故答案为：19.66；
②根据图象曲线变化可知，t4时正逆反应速率都增大，可能为增大压强或者升高温度，由于逆反应速率大于正反应速率，平衡向着逆向移动，由于增大压强平衡向着正向移动，升高了温度平衡向着逆向移动，所以此时改变的条件为升高温度，
故答案为：升温；
（2）该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，则A为负极，A电极发生的反应为：SO2-2e-+2 H2O=4H++SO42-；原电池放电时，电流由正极流向负极，电子带负电荷，流动方向与电流方向相反，即由A流向C，
故答案为：由A到C；SO2-2e-+2 H2O=4 H++SO42-；
（3）①双氧水具有氧化性，能够将二氧化硫氧化成硫酸，反应的化学方程式为：SO2+H2O2=H2SO4，
故答案为：SO2+H2O2=H2SO4；
②氢氧化钠溶液为碱性溶液，应该使用碱式滴定管，碱式滴定管中排气泡的方法：把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲，再排气泡，所以排除碱式滴定管中的空气用c的方法；
若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，滴定管的0刻度在上方，10mL刻度线下方还有40mL有刻度的溶液，另外滴定管50mL刻度线下有液体，因此管内的液体体积＞（50.00mL-10.00mL）=40.00mL，所以d正确，
故答案为：c；d；
③根据2NaOH～H2SO4～SO2可知SO2的质量为：
故答案为：0.24；
④由于盐酸是挥发性酸，挥发的酸消耗氢氧化钠，使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大，测定结果偏高；因此改进的措施为：用不挥发的强酸，如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响，
故答案为：原因为盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸（或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响）．
解析
解：（1）①根据图象变化可知，1mol二氧化硫与1mol氧气充分反应达到平衡时，生成0.2mol三氧化硫放出的热量为akJ，由2SO2（g）+O2（g）⇌2SO3（g）△H=-196.6kJ/mol可知，2mol二氧化硫完全反应生成2mol三氧化硫放出196.6kJ热量，则生成0.2mol三氧化硫放出19.66kJ热量，
故答案为：19.66；
②根据图象曲线变化可知，t4时正逆反应速率都增大，可能为增大压强或者升高温度，由于逆反应速率大于正反应速率，平衡向着逆向移动，由于增大压强平衡向着正向移动，升高了温度平衡向着逆向移动，所以此时改变的条件为升高温度，
故答案为：升温；
（2）该原电池中，负极上失电子被氧化，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，则A为负极，A电极发生的反应为：SO2-2e-+2 H2O=4H++SO42-；原电池放电时，电流由正极流向负极，电子带负电荷，流动方向与电流方向相反，即由A流向C，
故答案为：由A到C；SO2-2e-+2 H2O=4 H++SO42-；
（3）①双氧水具有氧化性，能够将二氧化硫氧化成硫酸，反应的化学方程式为：SO2+H2O2=H2SO4，
故答案为：SO2+H2O2=H2SO4；
②氢氧化钠溶液为碱性溶液，应该使用碱式滴定管，碱式滴定管中排气泡的方法：把滴定管的胶头部分稍微向上弯曲，再排气泡，所以排除碱式滴定管中的空气用c的方法；
若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，滴定管的0刻度在上方，10mL刻度线下方还有40mL有刻度的溶液，另外滴定管50mL刻度线下有液体，因此管内的液体体积＞（50.00mL-10.00mL）=40.00mL，所以d正确，
故答案为：c；d；
③根据2NaOH～H2SO4～SO2可知SO2的质量为：
故答案为：0.24；
④由于盐酸是挥发性酸，挥发的酸消耗氢氧化钠，使得消耗的氢氧化钠溶液体积增大，测定结果偏高；因此改进的措施为：用不挥发的强酸，如硫酸代替盐酸，或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响，
故答案为：原因为盐酸的挥发；改进措施：用不挥发的强酸如硫酸代替盐酸（或用蒸馏水代替葡萄酒进行对比实验，扣除盐酸挥发的影响）．
（2014秋•营口期末）请结合所学知识，回答下列问题：
（1）SO2是形成酸雨的元凶，它主要来源于煤和石油的燃烧．某实验小组采集酸雨
样品，随着时间的推移，多次测定该样品pH，得到了如下数据：
①分析酸雨样品pH变化的主要原因（用化学方程式表示）______；
②酸雨可导致下列哪些危害______（填字母代号）．
a．腐蚀建筑物 b．破坏农作物 c．造成洪涝灾害 d．使土壤、湖泊酸化
（2）在无机非金属材料中，硅及其化合物扮演着重要角色．
①实验室用于盛放碱性试剂的试剂瓶不用磨口玻璃塞．其原因是（用离子方程式表示）______；
②教材中有如下实验：取两个相同的滤纸条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍沥干（不再滴液）后，同时分别放置在酒精灯外焰处．观察到的现象如下表：
请据此回答设计实验a的目的是______．
（3）NO是大气污染物之一，近年来发现它有扩张血管，增强记忆的功能，因此成为生命科学的研究热点．
①汽车点火启动时产生的尾气是NO污染的主要来源，该反应的化学方程为______；
②把NO气体压缩到1.01×107Pa，并加热到一定温度，发现气体压强迅速下降．当压强降至原来的
正确答案
解：（1）①隔一段时间检测，发现pH逐渐减小，酸性增强，发生的反应为：2H2SO3+O2=2H2SO4，酸雨样品中的H2SO3逐渐被氧化成H2SO4，使溶液的酸性增强，故答案为：2H2SO3+O2═2H2SO4；
②因为酸性物质能和很多物质反应，所以酸雨的危害是很多方面的，如：腐蚀建筑物，毁坏庄稼，使土壤酸化，使水体显酸性，以及树木枯萎等．
故答案为：abd；
（2）①因玻璃塞中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，具有粘合性，使试剂瓶在下次使用时不能打开，其离子反应为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
②Na2SiO3饱和溶液含有两种物质水和硅酸钠，要作对比实验来证明是硅酸钠起防火作用，而不是水，
故答案为：与实验b作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水；
（3）①空气中的氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮，反应方程式为：N2+O2
②由信息可知2NO→N2O，N的化合价降低2价，由氧化还原反应可知，则必有另一变化升高2价，依题意产物为NO2，该反应为3NO=N2O+NO2，此时压强降至原压强的
解析
解：（1）①隔一段时间检测，发现pH逐渐减小，酸性增强，发生的反应为：2H2SO3+O2=2H2SO4，酸雨样品中的H2SO3逐渐被氧化成H2SO4，使溶液的酸性增强，故答案为：2H2SO3+O2═2H2SO4；
②因为酸性物质能和很多物质反应，所以酸雨的危害是很多方面的，如：腐蚀建筑物，毁坏庄稼，使土壤酸化，使水体显酸性，以及树木枯萎等．
故答案为：abd；
（2）①因玻璃塞中的二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠，具有粘合性，使试剂瓶在下次使用时不能打开，其离子反应为SiO2+2OH-═SiO32-+H2O，
故答案为：SiO2+2OH-═SiO32-+H2O；
②Na2SiO3饱和溶液含有两种物质水和硅酸钠，要作对比实验来证明是硅酸钠起防火作用，而不是水，
故答案为：与实验b作对照，证明起防火作用的是Na2SiO3而不是水；
（3）①空气中的氮气与氧气在放电的条件下生成一氧化氮，反应方程式为：N2+O2
②由信息可知2NO→N2O，N的化合价降低2价，由氧化还原反应可知，则必有另一变化升高2价，依题意产物为NO2，该反应为3NO=N2O+NO2，此时压强降至原压强的
你认为减少酸雨可采取的措施是（ ）
①少用煤作燃料
②把工厂的烟囱造高
③燃料脱硫
④开发新能源．
正确答案
解析
解：①少用煤作燃料、③燃料脱硫、⑤开发新的能源等措施都可以减少二氧化硫气体的排放，从而减少了酸雨的形成，
而②把工厂烟囱造高不能减少污染气体的排放，则无法有效控制酸雨的形成，
所以减少酸雨可采取的措施是①③④，
故选C．
（1）利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．请写出该电池负极的电极反应式______．
（2）利用Na2SO3溶液充分吸收SO2制得NaHSO3溶液．
①常温时吸收液吸收SO2的过程中，pH随n（SO32-）：n（HSO3-）变化关系如下表：
以下离子浓度关系的判断正确的是______
A．NaHSO3溶液中c（H+）＜c（OH-）
B．Na2SO3溶液中c（Na+）＞c（SO32-）＞c（HSO3-）＞c（OH-）＞c（H+）
C．当吸收液呈中性时，c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（OH-）=c（H+）
D．当n（SO32-）：n（HSO3-）=1：1时，c（Na+）=c（HSO3-）+2c（SO32-）
②然后电解该NaHSO3溶液可制得硫酸．电解原理示意图如下图所示．请写出开始时阳极反应的电极反应式______．
正确答案
解：（1）该原电池中，负极上失电子被氧化，二氧化硫到硫酸，硫的化合价升高，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，所以负极上的电极反应式为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，
故答案为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；
（2）①A．NaHSO3溶液呈酸性，则c（H+）＞c（OH-），故A错误；
B．Na2SO3溶液因为亚硫酸根水解生成亚硫酸氢根和氢氧根而呈碱性，亚硫酸氢根还水解生成亚硫酸和氢氧根，所以c（OH-）＞c（HSO3-），故B错误；
C．溶液呈中性时，溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度，溶液中阴阳离子所带电荷相等，所以得c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H-）=c（OH-），故C正确；
D．当n（SO32-）：n（HSO3-）=1：1时，溶液不成中性，所以c（Na+）不等于c（HSO3-）+2c（SO32-），故D错误；
故选：C；
②电解池中阳极和电源正极相连，失去电子，发生氧化反应，电解NaHSO3溶液可制得硫酸，硫的化合价升高，所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-，则阳极电极反应式是：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；
故答案为：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+．
解析
解：（1）该原电池中，负极上失电子被氧化，二氧化硫到硫酸，硫的化合价升高，所以负极上投放的气体是二氧化硫，二氧化硫失电子和水反应生成硫酸根离子和氢离子，所以负极上的电极反应式为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+，
故答案为：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+；
（2）①A．NaHSO3溶液呈酸性，则c（H+）＞c（OH-），故A错误；
B．Na2SO3溶液因为亚硫酸根水解生成亚硫酸氢根和氢氧根而呈碱性，亚硫酸氢根还水解生成亚硫酸和氢氧根，所以c（OH-）＞c（HSO3-），故B错误；
C．溶液呈中性时，溶液中氢离子浓度等于氢氧根离子浓度，亚硫酸氢根离子浓度大于亚硫酸根离子浓度，溶液中阴阳离子所带电荷相等，所以得c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H-）=c（OH-），故C正确；
D．当n（SO32-）：n（HSO3-）=1：1时，溶液不成中性，所以c（Na+）不等于c（HSO3-）+2c（SO32-），故D错误；
故选：C；
②电解池中阳极和电源正极相连，失去电子，发生氧化反应，电解NaHSO3溶液可制得硫酸，硫的化合价升高，所以阳极是HSO3-溶液失去电子被氧化生成SO42-，则阳极电极反应式是：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+；
故答案为：HSO3-+H2O-2e-=SO42-+3H+．
简答下列问题：
（1）酸雨是怎样形成的？它有什么危害？
（2）建筑物中的哪些金属受酸雨破坏的程度较小？
（3）为什么冬天雨水的酸性通常较强？
正确答案
解：（1）酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的，SO2+H2O⇌H2SO3，2H2SO3+O2
酸雨的危害：①破坏农作物、森林和草原，使土壤酸性增强．②使湖泊酸化，造成鱼类等死亡．③加速建筑物、桥梁、工业设备，以及电信电缆等物质的腐蚀等，
答：酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的，酸雨的危害：①破坏农作物、森林和草原，使土壤酸性增强．②使湖泊酸化，造成鱼类等死亡．③加速建筑物、桥梁、工业设备，以及电信电缆等物质的腐蚀；
（2）在金属活动性顺序中，排在氢后面的金属如Cu、Ag等受酸雨破坏的程度较小，因为这些金属不易与酸发生化学反应．此外，合金如不锈钢、铝合金等耐酸雨的能力也较强，
答：不活泼金属Cu、Ag等，不锈钢、铝合金等耐腐蚀的合金；
（3）因为气体的溶解度随温度下降而增大，所以冬天会有较多的SO2和NO2气体溶于雨水，此外，冬天对能量的需求较大，发电厂会燃烧更多的燃料，所以冬天雨水的酸性通常较强，
答：冬天对能量的需求较大，温度低，会有更多的SO2和NO2气体溶于雨水．
解析
解：（1）酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的，SO2+H2O⇌H2SO3，2H2SO3+O2
酸雨的危害：①破坏农作物、森林和草原，使土壤酸性增强．②使湖泊酸化，造成鱼类等死亡．③加速建筑物、桥梁、工业设备，以及电信电缆等物质的腐蚀等，
答：酸雨主要是由人为排放的硫氧化物和氮氧化物等酸性气体转化而成的，酸雨的危害：①破坏农作物、森林和草原，使土壤酸性增强．②使湖泊酸化，造成鱼类等死亡．③加速建筑物、桥梁、工业设备，以及电信电缆等物质的腐蚀；
（2）在金属活动性顺序中，排在氢后面的金属如Cu、Ag等受酸雨破坏的程度较小，因为这些金属不易与酸发生化学反应．此外，合金如不锈钢、铝合金等耐酸雨的能力也较强，
答：不活泼金属Cu、Ag等，不锈钢、铝合金等耐腐蚀的合金；
（3）因为气体的溶解度随温度下降而增大，所以冬天会有较多的SO2和NO2气体溶于雨水，此外，冬天对能量的需求较大，发电厂会燃烧更多的燃料，所以冬天雨水的酸性通常较强，
答：冬天对能量的需求较大，温度低，会有更多的SO2和NO2气体溶于雨水．
扫码查看完整答案与解析