- 单质硫的制取
- 共857题
【化学与技术】
以黄铁矿为原料（主要成分是FeS2）为原料，生产硫酸的简要流程图如下：
（1）写出流程图中一种氧化物的名称 。
（2）将黄铁矿粉碎，目的是 。
（3）流程中SO2转化为SO3的化学方程式为 。
（4）炉渣（Fe2O3）在工业上可用来 。
正确答案
（1）二氧化硫或三氧化硫或三氧化二铁
（2）增大反应物的接触面积
（3）
（4）做冶铁原料
（1）二氧化硫或三氧化硫或三氧化二铁都是由两种元素组成，一种元素是氧元素，属于氧化物。
（2）反应物接触面积越大，反应越剧烈，黄铁矿粉碎会增大反应物的接触面积，加快反应速度；
（3）反应物是二氧化硫和氧气，生成物是三氧化硫，用观察法配平，反应条件是催化剂和加热，所以方程式是：
（4）做冶铁原料。
浓硫酸在实验室可用来干燥Cl2、HCl等气体，这是利用了浓硫酸的__________性。 蔗糖遇浓硫酸变黑，是由于浓硫酸具有__________性。若将盛有浓硫酸的容器敞口放在空气中一段时间后, 其质量会__________（填“增加”、“减少”或“没有变化”）。
正确答案
吸水。脱水。增大
试题分析：浓硫酸具有吸水性，所以浓硫酸在实验室可用来干燥Cl2、HCl等气体。浓硫酸还具有脱水性，能使蔗糖碳化。由于浓硫酸易吸水，若将盛有浓硫酸的容器敞口放在空气中一段时间后, 其质量会增大。
(18分)含硫物质燃烧会产生大量烟气，主要成分是SO2、CO2、N2、O2。某研究性学习小组在实验室利用下列装置制备模拟烟气，并测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率。
回答下列问题：
I．模拟烟气的制备
(1)用A装置制SO2，其化学反应方程式为 。
(2)用B装置制CO2，使用该装置优点的是 。
(3)将制得的气体与空气充分混合，获得模拟烟气用于后续实验。
II．测定烟气中SO2的体积分数
(4)将部分模拟烟气缓慢通过C、D装置，其中C、D中盛有的药品分别是 、 。(填序号)
①KMnO4溶液 ②饱和NaHSO3溶液 ③饱和Na2CO3溶液 ④饱和NaHCO3溶液
(5)若模拟烟气的流速为a mL/min，若t1分钟后，测得量简内液体体积为V mL(已折算为标准状况)，则SO2的体积分数是 。
III．测算模拟烟气通过转化器的脱硫效率(已转化的SO2占原有SO2的百分比)
(6)将模拟烟气通过转化器E装置，E装置中盛有FeCl2、FeCl3的混合溶液，常温下，它可催化SO2与O2的反应，以达到脱硫目的。写出SO2与FeCl3溶液参与反应过程的离子方程式 。
(7)若模拟烟气仍以a mL/min的流速通过转化器E装置，t2分钟后，向E装置中加入酸化的BaCl2溶液得到白色浑浊液，经 、洗涤、 、称量，得到mg固体。若实验的气体体积已折算为标准状况，则该转化器的脱硫效率是 。
正确答案
I.（1）Cu + 2H2SO4（浓）
（2）可以随时控制反应的发生和停止（2分）
Ⅱ．（4）① ④（各1分，共2分） （5）
（6）2H2O + 2Fe3+ + SO2 ＝2Fe2+ + SO42- + 4H+ （2分）
（7）过滤 （2分） 干燥 （2分） 
试题分析：（1）装置A需要加热，这说明所用试剂是浓硫酸和铜，反应的化学方程式为Cu + 2H2SO4（浓）
（2）B装置制CO2，属于简易启普发生器，使用该装置优点的是通过控制长颈漏斗盐酸的加入量，控制反应的发生和停止。
Ⅱ．（4）二氧化硫具有强的还原性，可以用强氧化性的高锰酸钾吸收；二氧化碳在饱和碳酸钠溶液中的溶解度很小，可以用排饱和碳酸氢钠溶液来侧量其体积，故答案为：①④；
（5）二氧化碳的体积是Vml，则二氧化碳的体积分数为：
（6）①SO2+2H2O+2Fe3+═SO42-+2Fe2++4H+在反应①中三价铁离子被还原为二价铁离子，要想保持质量、性质不变，得到的二价铁离子应该被氧气氧化为三价铁离子，反应的方程式为：4Fe2++O2+4H+＝2H2O+4Fe3+；
（7）为了保证准确的测量出反应生成的硫酸钡固体，从溶液中分离固体硫酸钡，依次进行过滤、洗涤、干燥的操作；t2分钟内烟气中含二氧化硫的体积为：V（SO2）=at2×
SO2～SO42-～BaSO4
22400ml 233g
V（SO2）′ mg
所以转化的二氧化硫气体的体积为：V（SO2）′＝
则二氧化硫的转化率=
（12分）为研究铁质材料与热浓硫酸的反应，某学习小组用碳素钢(即铁和碳的合金)进行了以下探究活动：
[探究一]（1）将已去除表面氧化物的铁钉(碳素钢)放入冷浓硫酸中，10分钟后移入硫酸铜溶液中，片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化，其原因是 。
（2）称取碳素钢6．0 g放入15．0 mL浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到混合气体Y。
①甲同学认为X中除Fe3＋之外还可能含有Fe2＋。若要确认其中的Fe2＋，应选用 (选填序号)。
A．KSCN溶液和氯水 B．铁粉和KSCN溶液
C．浓氨水 D．酸性KMnO4溶液
②乙同学取560 mL(标准状况)气体Y通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体4．66 g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
[探究二]根据上述实验中SO2体积分数的分析，丙同学认为气体Y中还可能含有Q1和Q2两种气体，其中Q1气体，在标准状况下，密度为0．0893 g·L－1。为此设计了下列探究实验装置(假设有关气体完全反应)。
（3）装置B中试剂的作用是 。
（4）分析Y气体中的Q2气体是如何生成的 (用化学方程式表示)。
（5）已知洗气瓶M中盛装澄清石灰水，为确认Q2的存在，需在装置中添加洗气瓶M于 (填序号)。
A．A之前 B．A—B间
C．B—C间 D．C—D间
（6）如果气体Y中含有Q1，预计实验现象应是 。
正确答案
（1）铁被钝化（2）①D ②0．80（3）检验SO2是否除尽（4）C＋2H2SO4(浓)
（5）C（6）D中的固体由黑变红、E中的固体由白变蓝
试题分析：（1）常温下，铁遇冷的浓硫酸发生氧化还原反应，在铁表面生成一层致密的氧化物薄膜而阻止了进一步的反应，即发生钝化现象，所以反应片刻后取出观察，铁钉表面无明显变化；
（2）①亚铁离子具有还原性，而酸性高锰酸钾有氧化性，发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，故选D；②SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl，所以硫酸钡和二氧化硫之间的关系式为SO2~BaSO4，即n(SO2)=n(BaSO4)=4．66g÷233g/mol=0．02mol，体积为448mL，所以二氧化硫的体积分数=
（3）二氧化硫能使品红溶液褪色，所以用品红溶液检验二氧化硫是否除尽；
（4）碳素钢中含有碳，加热条件下，碳能和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为：C+2H2SO4（浓）
（5）二氧化硫和二氧化碳都能使澄清石灰水变浑浊，但二氧化硫还能使品红溶液褪色，所以要检验二氧化碳必须排除二氧化硫的干扰，B装置是检验二氧化硫是否除尽，所以澄清石灰水应放置在B和C之间，故选C；
（6）氢气具有还原性，能还原性，能还原黑色的氧化铜生成红色的铜单质，同时生成水，水能使无水硫酸铜变蓝色，这是检验水的特征反应，所以如果D中氧化铜变红，E中无水硫酸铜变蓝，则证明含有氢气。
SO2气体通入BaCl2溶液中无化学反应，若向溶液中先通入下列气体中的一种之后再通入SO2气体就会出现白色沉淀。请在下列气体后面的短线上填写沉淀的化学式：① NH3 、②NO2 、③Cl2 。请写出等体积的SO2和Cl2气体混合通入BaCl2溶液中充分反应的化学方程式 。
正确答案
①BaCO3 ②BaSO4 ③ BaSO4 2H2O + SO2 + Cl2 + BaCl2＝ BaSO4↓+ 4HCl
试题分析：SO2和氯化钡溶于不能生成亚硫酸钡沉淀，因为溶液显酸性，不可能生成亚硫酸钡，牵引要得到沉淀，可用降低溶液的酸性，即可用通入氨气，则就可用生成亚硫酸钡白色沉淀；NO2溶于水生成硝酸，具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀；同样氯气具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀，该反应的化学方程式是2H2O + SO2 + Cl2 + BaCl2＝ BaSO4↓+ 4HCl。2的化学性质
点评：该题是中等难度的试题，试题基础性强，注重能力的培养和训练。有利于培养学生的逻辑推理能力和创新思维能力，也有助于提高学生分析问题、解决问题的能力。该题的关键是熟练记住SO2的化学性质，然后结合题意灵活运用即可。
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