- 单质硫的制取
- 共857题
甘蔗糖厂在生产过程中需要使用SO2气体,为此,需要在燃烧炉中燃烧硫磺(沸点为445℃)。在生产中发现如下情况:当液态硫表面上方3 mm左右空间的温度为360℃~380℃时,燃烧硫磺的火焰呈蓝色;当温度超过450℃,火焰呈白色,此时硫磺消耗的速度加快,但SO2产率明显降低,在输送SO2的管道中也随之出现较严重的堵塞。试解释其原因。
正确答案
温度高,导致液态硫磺大量蒸发,硫蒸气来不及燃烧而部分随产生的SO2一同输送出去,故硫磺消耗速度加快,SO2产率反而下降。在输送过程中,硫磺蒸气冷凝成固体硫严重堵塞输送管道。
题目提供了3个温度数据,燃烧温度:1个高于硫的沸点,1个低于硫的沸点。温度高于硫沸点时,硫变成了气态,火焰呈白色正是混有大量硫蒸气的原因。
(10分)已知A、B、 C、 D四种物质都含有一种共同的元素,相互转化的关系如图所示:
其中,A是一种淡黄色的固态非金属单质,B是H2S,C是一种无色有刺激性气味的气体,并能使品红溶液褪色,D是H2SO4。
(1)根据以上信息推断:A: C: (填化学式)
(2)从A、 B、 C、 D四种物质中任选一种,从他们所含共同元素的价态上预测该物质具有氧化性或还原性,并设计实验验证:
我的预测:
主要操作:
可能的现象:
化学方程式:
正确答案
(1)S SO2
(2)我的预测:S具有还原性
主要操作:取少量S放在燃烧匙中点燃后伸入装O2的集气瓶中
可能的现象:硫燃烧并发出明亮的蓝紫色火焰
化学方程式:S+O2SO2(其它合理答案亦可)
略
本题包括以下两小题。
Ⅰ.右图是一套实验室制气装置,某课外活动小组欲利用这套装置快速制取氧气和氯化氢气体,供选用的试剂有:
(1)若要快速制备少量氧气,应选择___________(选项编号)。
(2)若要快速制备少量HCl,应选择___________(选项编号)。
Ⅱ.已知H2O2(aq)有酸性,也有漂白作用,它在MnO2的催化下可以加速分解:
①2H2O2====2H2O+O2↑
某学生查阅资料后指出Na2O2与水反应时,先生成NaOH和H2O2:
②Na2O2+2H2O====2NaOH+H2O2
此反应放出的热量,促使H2O2缓慢分解,生成O2:
③2H2O2====2H2O+O2↑
该过程的总反应方程式即为:
④2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑
该同学所在的课外兴趣小组欲验证他的以上认识,实验室提供了下列仪器和药品:
仪器:试管、胶头滴管、烧杯、药匙、镊子
药品:Na2O2、水、酚酞试液、石蕊试液、MnO2
假设你是该课外活动小组的成员,请你简述实验过程,并写出实验现象和实验结论。
正确答案
Ⅰ.(1)DE (2)AB
Ⅱ.①用药匙取少量过氧化钠固体加入试管中;②再逐滴加入水到不再产生气体,加适量水稀释;③将溶液一分为二,向一支试管中滴2滴酚酞试液,溶液先变红,约半分钟后红色褪去;向另一支试管中先加少量MnO2,先有气体放出,待反应完成后,再加酚酞1~2滴,溶液变红色,并持久不褪色,由此说明该同学的观点正确。若没有以上现象,则不正确。
Ⅰ.(1)制取O2,可依据下列反应原理
2H2O2====2H2O+O2↑
(2)制取HCl,可利用浓H2SO4的吸水性和溶于水放出大量热的特点,把浓H2SO4滴入浓盐酸中,使浓盐酸中挥发出HCl气体。
Ⅱ.须设置对比实验,一实验在③反应发生前放入酚酞,二实验在③反应发生后放入酚酞(可利用MnO2促使H2O2完全分解);若一实验先变红后褪色,二实验只变红不褪色,则表明该同学认识正确。
据报道,1952年2月,某城市雾大无风,家庭和工厂排出的烟雾经久不散。大气中SO2的含量高达3.8 mg·m-3,烟尘达4.5 mg·m-3,居民健康普遍受到危害,4天之内死亡人数约4000人。回答:
(1)流经该城市的主要河道也因此而受到污染,引起鱼类死亡。这与此种类型大气污染形成__________有关。
(2)这种大气污染对人体__________系统的危害最大。将会造成__________等病症(举2种主要病症)。
(3)大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的__________组织。
(4)为了防止这种污染,硫酸厂可用氨水吸收SO2。其离子方程式为 。
(5)目前一种比较有效的方法是:用直升飞机喷撒白垩粉(CaCO3)以降解其污染,其化学方程式为 。
正确答案
(1)酸雨(2)呼吸 呼吸困难、咳嗽、喉痛、支气管哮喘、肺气肿等(任2种)。
(3)叶(4)2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O(5)CaCO3CaO+CO2↑;
CaO+SO2CaSO3;2CaSO3+O2
2CaSO4
本题讨论的是以二氧化硫的污染与防治为中心的环保问题,综合了生物、化学、人类健康等方面的知识。
(1)酸雨(2)呼吸 呼吸困难、咳嗽、喉痛、支气管哮喘、肺气肿等(任2种)。
(3)叶(4)2NH3·H2O+SO2=2NH4++SO32-+H2O(5)CaCO3CaO+CO2↑;
CaO+SO2CaSO3;2CaSO3+O2
2CaSO4
2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g);ΔH=-196.6KJ/mol
(1)该反应在__________(设备)中进行,这种生产硫酸的方法叫做________。
(2)在实际生产中,操作温度选定400∽500℃,这是因为______________。
(3)硫酸工业选定压强通常采用_____________,作出这种选择的依据是______________________________。
正确答案
(1)接触室;接触法。(2)温度较低时,反应速率较小;温度过高,二氧化硫的转化率会降低。考虑到催化剂在400~500℃时,活性最大,所以操作温度选定在400~500℃。(3)常压;在常压下及400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,若加压会增加设备、投资和能量消耗。
(1)接触室;接触法。(2)温度较低时,反应速率较小;温度过高,二氧化硫的转化率会降低。考虑到催化剂在400~500℃时,活性最大,所以操作温度选定在400~500℃。(3)常压;在常压下及400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,若加压会增加设备、投资和能量消耗。
本题主要考查应用化学反应速率和化学平衡原理解决实际工业生产问题的能力。
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