- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（1）硫元素有多种化合价，可形成多种化合物。填写下表中的空白：
（2）已知NaHSO3溶液显弱酸陛，请写出该溶液中存在的各种平衡反应的离子方程式： 。
（3）请按照浓度由大到小的顺序排列Na2SO3溶液中的离子： 。
Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后，溶液的pH (填“增大”“减小”或“不变”)。(不考虑水的蒸发)原因是
。
（4）某同学设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
实验①可说明Na2S2O3能发生水解，实验②③说明Na2S2O3具有 性。请你预测Na2S2O3还可能具有的化学性质(列举2条即可) 、 。
正确答案
（1）（2分）
（2）HSO3－
（3）c（Na＋）＞c（SO32－）＞c（OH－）＞c（HSO3－）＞c（H＋）（2分）；减小（1分）；2SO32－＋O2=2SO42－，SO32－被氧化生成SO42－，SO32－的浓度减小，水解产生的OH－浓度减小，溶液pH减小；（2分，只要叙述合理，不写方程式也得分）
（4）还原；具有氧化性、沉淀性（或能与阳离子结合产生沉淀）、络合性（或能形成络合物）、能发生歧化反应（或既具有氧化性又具有还原性）。（答对一条1分，共3分，错误不得分，只要合理即可得分）
试题分析：（1）硫元素表现-2价，有硫化钠等，硫元素表现+4价，有二氧化硫、亚硫酸盐等，故答案为：Na2S等；SO2等；
（2）溶液中存在水的电离平衡、亚硫酸氢根的电离平衡与水解平衡，平衡反应的离子方程式分别为HSO3－
（3）Na2SO3溶液亚硫酸根水解得到亚硫酸氢根，溶液呈碱性，亚硫酸根氢根水解得到亚硫酸，同时存在水的电离，故溶液中氢氧根离子的浓度大于亚硫酸氢根离子，碱性条件下，氢离子浓度原小于亚硫酸氢根离子浓度，水解程度不大，亚硫酸根浓度大于氢氧根离子浓度，故溶液中离子浓度大小关系为：c（Na＋）＞c（SO32－）＞c（OH－）＞c（HSO3－）＞c（H＋），
Na2SO3溶液放置于空气中一段时间后，SO32－被氧化生成SO42－，SO32－的浓度减小，水解产生的OH－浓度减小，溶液pH减小，
（4）Na2S2O3溶液与氯化钡溶液混合后，没有明显现象，加入氯水，有白色沉淀生成，该沉淀为硫酸钡，反应中硫元素的化合价升高，Na2S2O3表现还原性；
Na2S2O3中硫元素的化合价处于中间价态，具有氧化性、还原性，可能发生歧化反应等．
某化学课外兴趣小组探究铜与浓硫酸的反应情况及某些产物的性质。
(Ⅰ)甲、乙两同学进行了下列实验：取一定量的铜片和20 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直至反应完毕，最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识认为还有较多硫酸剩余。
（1）铜与浓硫酸反应的化学方程式是：
可以证明有余酸的实验方案是_ (填字母)。
a．再加入适量NaNO3固体B．再滴入BaCl2溶液 C．再加入银 D．再滴入Na2CO3溶液
（2）甲同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。下列方案中不可行的是 (填字母)。
a．将产生的气体缓缓通过预先称量的盛有碱石灰的干燥管，反应结束后再次称量
b．将产生的气体缓缓通入酸性高锰酸钾溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀
c．用排水法测定其产生气体的体积(折算成标准状况)
d．用排饱和NaHSO3溶液的方法测出其产生气体的体积(折算成标准状况)
（3）乙同学设计测定余酸浓度的实验方案是：测定反应后的混合液中Cu2＋的量。在反应后的溶液中加入足量Na2S溶液，充分反应后，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀的质量为W g，测得反应后溶液的体积为V mL。则剩余硫酸的物质的量浓度为 mol/L(用含W、V的代数式表示)。
(Ⅱ)丙同学探究SO2与BaCl2溶液能否反应生成白色BaSO3沉淀。
丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶，再缓缓通入BaCl2溶液中，观察到有少量白色沉淀生成，检验白色沉淀，发现沉淀全部不溶于稀盐酸，该沉淀的生成表明SO2具有 性。用一个离子方程式解释生成此沉淀的原因 。
正确答案
(Ⅰ) （1） Cu＋2H2SO4(浓) 
(Ⅱ) 还原（2分） 2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4↓＋4H＋（2分）
试题分析：(Ⅰ)（1）铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：
Cu＋2H2SO4(浓)
Cu＋2H2SO4(浓) 
(Ⅱ) 丙同学先将产生的气体通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶，再缓缓通入BaCl2溶液中，观察到有少量白色沉淀生成，检验白色沉淀，发现沉淀全部不溶于稀盐酸，则该沉淀为硫酸钡，产生该沉淀的原因为2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O=2BaSO4↓＋4H＋，SO2表现还原性。
某研究小组探究：
I ．铜片和浓硫酸的反应（夹持装置和A中加热装置已略,气密性已检验）
II． SO2和 Fe( NO3)3溶液的反应[1.0 mol/L的 Fe(NO3)3溶液的 pH＝1]请回答下列有关问题：
探究I
(l)某学进行了下列实验:取12.8g铜片和20 mL 18 mol•L-1的浓硫酸放在三颈瓶中共热,直至反应完毕,最后发现烧瓶中还有铜片剩余，同时根据所学的知识同学们认为还有较多的硫酸剩余。
①装置A中反应的化学方程式是_______
②该同学设计求余酸浓度的实验方案是测定产生气体的量。其方法有多种,请问下列方案中不可行的是______ (填字母）。
探究II
(2)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是______。
(3)裝置B中产生了白色沉淀，分析B中产生白色沉淀的原因，提出下列三种猜想：
猜想1:SO2与Fe3+反应；猜想2 ：在酸性条件下SO2与NO3-反应；猜想3：____________；
①按猜想1，装置B中反应的离子方程式是______，证明该猜想应进一步确认生成的新物质，其实验操作及现象是____________。
②按猜想2,只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列某种溶液，在相同条件下进行实验。应选择的替换溶液是______ (填序号）。
a．0.1 mol/L 稀硝酸 b． 1.5 mol/L Fe(NO3)2溶液
c． 6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液
正确答案
（13分）（1）①2H2SO4(浓)＋Cu
（2）打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹（2分）
（3）猜想3：SO2和Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应（1分）
①Ba2＋＋SO2＋2 Fe3＋＋2H2O=BaSO4↓＋4H＋＋2 Fe2＋（2分）（可分步写SO2＋2 Fe3＋＋2H2O=SO42－＋4H＋＋2 Fe2＋，Ba2＋＋SO42－＝BaSO4↓（各1分）；取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2＋，猜想1合理（2分）②c（2分）
试题分析：（1）①浓硫酸具有强氧化性，在加热时可以氧化单质铜，生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋Cu
②A、由于生成的SO2气体中还含有水蒸气，而水蒸气也能被碱石灰吸收，所以不能通过称量碱石灰反应前后的质量计算SO2的质量，A不正确；
B、SO2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸，进而生成生成白色沉淀硫酸钡，所以通过称量硫酸钡的质量可以确定SO2的质量，B正确；
C、SO2易溶水，不能通过排水法确定SO2的体积，C不正确；
D、SO2不能溶解在饱和的亚硫酸氢钠溶液中，所以可以用排饱和NaHSO3溶液的方法测定其产生气体的体积，D正确，答案选AC。
（2）要排除空气参与反应，可在反应之前先通入氮气一段时间，将装置中的空气排出。即正确的操作是打开弹簧夹，向装置中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹。
（3）根据猜想1和2可知，猜想3应该是SO2和Fe3＋、酸性条件下NO3-都反应。
①铁离子具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀，反应的离子方程式是Ba2＋＋SO2＋2 Fe3＋＋2H2O＝BaSO4↓＋4H＋＋2 Fe2＋。要验证该反应，则还应进一步确认生成的新物质亚铁离子，所以其实验操作及现象是取少量B中溶液于试管中，加入少量铁氰化钾[K3Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀，则溶液中有Fe2＋，猜想1合理。
②要验证猜想2正确，则需要排除阳离子铁离子的干扰，因此只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为6.0 mol/L NaNO3和0.2 mol/L盐酸等体积混合的溶液，即答案选c。2、硝酸和铁离子的性质；物质的检验；实验条件的控制以及实验方案的设计等
（10分）一定量的浓硫酸与足量Zn充分反应时，有SO2和H2生成。
某校化学研究性学习小组对此进行研究。
按图组装好实验装置，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答：
（1）从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接 、 接b，c接 、 接d；D、E两支试管中CCl4溶液的作用是
。
（2）能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为 反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是
（3）D中浑浊消失的离子方程式
正确答案
（10分）（1）3或4 4或3（1分） 1 2（1分） 防倒吸（2分）
（2）C中品红溶液褪色（2分） 浓H2SO4变成稀H2SO4，与Zn反应放出H2(2分)
（3）
略
某同学在学习硝酸与硫酸时，对两种酸与铜的反应情况进行研究，试完成下列各题。
（1）在甲、乙两个烧杯中，分别装入40mL浓度均为2mol·L－1的稀硫酸和稀硝酸，并向其中各加入 4g束状铜丝，观察现象，试完成下列实验报告：
（2）充分反应后，将甲、乙烧杯混合，再使之充分反应，最终所得溶液溶质为____ ，剩余固体总质量为 g
（3）若甲中硫酸溶液体积V（V>40mL）可变，其余数据不变，则：
①当甲、乙烧杯混合充分反应后，溶液中只有一种溶质时，V=____ mL，若要将溶液中的Cu2+沉淀完全，应加NaOH使溶液的pH至少为____ 。已知KsP[Cu（OH）2]=2.2×l0－20,1g
②能否通过硫酸溶液体积的改变，使铜丝在甲、乙烧杯混合充分反应后完全溶解? 试写出推理过程________ 。
正确答案
26．（1）甲：稀硫酸只能表现酸的氧化性，而铜排在金属活动顺序表氢之后，不能将氢置换出来
（1分）。 乙：铜丝逐渐溶解，铜丝表面有气泡产生，溶液颜色变蓝（1分）；
（2）CuSO4，Cu(NO3)2（2分）；2.24（2分）（3）①60（2分） 6.7（2分）②否（1分）。（3分）
试题分析：（1）甲：由于稀硫酸只能表现酸的氧化性，而铜排在金属活动顺序表氢之后，所以不能将氢置换出来。乙：由于硝酸是氧化性酸，能氧化金属铜，因此实验现象是铜丝逐渐溶解，铜丝表面有气泡产生，溶液颜色变蓝。
（2）硝酸和硫酸的物质的量是0.04L×2mol/L＝0.08mol，其中NO3－的物质的量是0.08mol，氢离子的物质的量是0.24mol，根据方程式3Cu+8H++2NO3－=3Cu2++2NO↑+4H2O可知氢离子不足，NO3－过量，所以能溶解铜的质量＝
（3）①若溶液中溶质只有一种，则该溶质应该是硫酸铜。根据离子方程式3Cu＋8H+＋2NO3－=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O可知，需要氢离子的物质的量是0.08mol×4＝0.032mol，其中硫酸提供的氢离子是0.032mol－0.08mol＝0.24mol，所以硫酸的物质的量＝0.24mol÷2＝0.12mol，则硫酸溶液的体积＝0.12mol÷2mol/L＝0.06L＝60ml。当溶液中铜离子浓度小于或等于10－5mol/L时可以看作铜离子完全沉淀，则根据溶度积常数可知，此时溶液中c(OH－)＝
②乙烧杯的中的NO3－共40mL×10-3L/mL×2mol/L＝0.08mol，据离子方程式3Cu＋8H+＋2NO3－=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，最多可氧化的Cu的质量为0.08mol×
（12分）某学生课外学习活动小组针对教材中铜与浓硫酸反应，提出了研究“能够与铜反应的硫酸的最低浓度是多少？”的问题，并设计了如下方案进行实验：
实验试剂：18mol/L硫酸20mL，纯铜粉足量，足量2mol/LNaOH溶液
请根据实验回答问题：
（1）烧杯中用NaOH溶液吸收的物质是： （填化学式），利用倒置的漏斗而不是将导气管直接深入烧杯中的目的是： 。
（2）加热烧瓶20分钟，烧瓶中发生反应的化学方程式是： 。
待烧瓶中反应基本结束，撤去酒精灯，利用烧瓶中的余热使反应进行完全。然后由导管a通入足量的空气，以确保烧瓶中的SO2气体全部进入烧杯中。在该实验装置中的 （填仪器序号“a”或“b”）起到了确保硫酸体积保持不变的作用。
（3）将充分反应后的烧杯取下，向其中加入足量的酸化的双氧水，再加入足量的BaCl2溶液，再进行___ _、 、 后称量硫酸钡的质量为13．98g，请计算能与铜反
应的硫酸的最低浓度是 。
（4）有的同学提出在上面（4）中可以不必加入酸化的双氧水，直接进行后面的实验，也能得到准确的数据，请结合你的理解分析是否需要加入双氧水及原因： ，
。
正确答案
（12分）(1) SO2 (填化学式)，防倒吸 。△
(2) Cu+2H2SO4（浓） = CuSO4+SO2↑+2H2O 。 b。
(3) 过 滤、洗 涤、干 燥， 12mol/L (2分) 。(方程式2分，其余每空1分)
(4) 需要加双氧水 ,
原因：在烧杯中生成的Na2SO3可能只是被部分氧化为Na2SO4，如果不加入双氧水而直接测定沉淀质量则无法确定S元素的物质的量，从而使实验结果错误。 (方程式2分，其余每空1分)
略
实验室用铜制备CuSO4溶液有多种方案，某实验小组给出了以下三种方案：
请回答有关问题：
（1）甲方案：
①写出该反应的离子方程式 ；
②为了节约原料，硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为，n(H2SO4)：n(HNO3)= 。
（2）乙方案：将6.4g铜丝放到90mL 1.5mol·L-1的稀硫酸中，控温在50℃。加入40mL 10%的H2O2，反应0.5小时，升温到60℃，持续反应1小时后，经一系列操作，得CuSO4·5H2O 20.0g【已知有关摩尔质 量：M(Cu)=64g/mol， M(CuSO4·5H2O) =250g/mol】。
①反应时温度控制在50℃~60℃，不宜过高的原因是 ；
②本实验CuSO4·5H2O的产率为 。
（3）丙方案：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加物质A调节pH至4 ，然后过滤、浓缩、结晶。
①物质A可选用以下的 （填序号）；
②反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，FeSO4的作用是 ；
（4）对比甲、乙、丙三种实验方案，丙方案的优点有（写两条）：
、 。
正确答案
（1）①3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O （3分）； ②3:2（2分）
（2）①双氧水受热易分解造成损耗（2分）； ②80％（3分）
（3）①CD（2分）； ②作催化剂（或起催化作用，2分）
（4）无污染；原料利用率高（或常温下反应，耗能少；原料便宜，成本低等）（2分）
试题分析：（1）①铜与稀硫酸、稀硝酸的混合液反应生成铜离子、NO、水，离子方程式为3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O；
②硫酸铜的化学式中Cu2+与SO42-的个数比是1:1，离子方程式中Cu2+与NO3-的个数比是是3:2，所以n(H2SO4)：n(HNO3)=3:2；
（2）①因为过氧化氢受热易分解，温度过高，造成过氧化氢的损失，产率降低；
②604gCu的物质的量是0.1mol，硫酸的物质的量是0.135mol，所以硫酸过量，理论上应生成0.1molCuSO4·5H2O，质量是25.0g，实际得到CuSO4·5H2O 20.0g，所以CuSO4·5H2O的产率是20.0g/25.0g×100%=80%;
（3）①加物质A调节pH至4目的是降低溶液酸度，使铁元素沉淀，同时不引入新杂质，所以应选择CuCO3、Cu2(OH)2CO3，二者与硫酸反应生成硫酸铜、二氧化碳气体放出，符合题目要求，而ABE均会引入新杂质，答案选CD。
②反应中加入少量FeSO4可加速铜的氧化，而FeSO4不与溶液中的任何物质反应，所以FeSO4的作用只能是催化剂的作用；
（4）与甲、乙比，丙的优点是不会产生污染，耗能少，原料便宜，节约原料等。
某校化学兴趣小组的同学为研究铜与浓硫酸的反应，分别设计了如下图所示的三套实验装置：
（1）该小组同学对这三套装置进行了评价，认为甲和乙装置各有优缺点，甲装置的优点是 ，乙装置的优点是 。
（2）丙装置综合了甲和乙的优点，是一套比较合理的装置，试管C中是 溶液，A中玻璃管可起到防止B中品红溶液倒吸的作用，其原理是 。
为使装置中残留气体完全被C溶液吸收，可采取的操作是 。
（3）写出丙装置中发生反应的化学方程式： ，该小组同学用丙装置进行实验过程中发现除了课本上描述的实验现象外，试管A内还生成了白色固体，白色固体成分可能是 。
正确答案
（1）有尾气处理措施 （1分）；
将铜片改为铜丝，溶液中插入铜丝反应开始，抽出铜丝反应停止，节约药品或“控制反应的进行”（合理描述均给分，1分）
（2）NaOH（或KMnO4等）（1分）；玻璃管可平衡内外气压，A中气压不会减小（1分） ；从玻璃管口处鼓入大量空气（1分）
（3）Cu+2H2SO4（浓）
试题分析：根据题意：（1）有尾气处理措施；将铜片改为铜丝，溶液中插入铜丝反应开始，抽出铜丝反应停止，节约药品或“控制反应的进行”
（2）吸收二氧化硫可以用NaOH（或KMnO4等）；玻璃管可平衡内外气压，A中气压不会减小；从玻璃管口处鼓入大量空气
（3）Cu+2H2SO4（浓）
向铜片中加入115mL某浓度的硫酸，在加热条件下反应，待铜片全部溶解后，将其溶液稀释到500mL，再加入足量锌粉，使之充分反应，收集到2．24L（标准状况）气体。过滤残留固体，干燥后称量，质量减轻了7．5g。
（1）求参加反应的锌粉的物质的量
（2）原硫酸的物质的量浓度。
正确答案
（1）1．1 mol
（2）18．2mol/L
试题分析：（1）由题意知，Zn与稀硫酸反应产生0．1mol的氢气，消耗Zn0．1mol，质量减轻6．5g,固体共减轻7．5g，所以Zn与硫酸铜反应置换出铜又减轻1g,根据Zn + CuSO4 =" Cu" + ZnSO4得消耗Zn1mol，则参加反应的Zn的物质的量为1．1mol；
（2）该过程中硫酸先与Cu反应，剩余硫酸与Zn反应。
由Zn+H2SO4（稀）= ZnSO4 + H2↑知产生2．24L（标况下）H2此时消耗H2SO4为0．1mol；
由：Zn+CuSO4=Cu+ZnSO4固体减重1．0g产生硫酸铜为1mol，
由：Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O知其所消耗硫酸为2mol
因此：115ml硫酸溶液中共有H2SO4为2．1mol,
C（H2SO4）=2．1mol/0．115L=18．2mol/L．
（8分）为测定钢铁中硫的含量，称取0.500g试样，高温下在氧气流中燃烧，使试样中的硫全部转化为二氧化硫。将燃烧后的气体通入加有淀粉指示剂的溶液中吸收，并用已知浓度的碘溶液进行滴定。
（1）滴定过程中反应的化学方程式是__________________________。
（2）若到达滴定终点时，消耗VmL浓度为amol·L－1的碘溶液，则试
（3）为了快速测定结果，配制一定浓度的碘溶液时，要使每消耗0.1mL碘溶液相当于试样中含硫0.001%。则该碘溶液的物质的量浓度应是多少？（需列简要计算过程）
正确答案
（8分）
（1）I2+SO2+2H2O ==H2SO4+2HI （2分）
（2）6.4aV% （2分）
（3）1.56×10-3mol·L－1 （4分）
略
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