- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
某工厂排放的废水中含有游离的氯,为了除去游离氯,且使废水变为中性,有人提出如下图方案,在废水排出口的A、B处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液,已知Cl2与Na2SO3发生反应:Cl2+Na2SO3+H2O====2HCl+Na2SO4。
试写出:
(1)A、B处应加入的物质分别是:A___________,B___________。(写化学式)
(2)写出反应的离子方程式:A___________________________,
B____________________________________________________________。
正确答案
(1)Na2SO3 NaOH
(2)Cl2++H2O====2H++2Cl-+
H++OH-====H2O
题目要求除去游离氯(Cl2),且使废水变为中性,Cl2具有强氧化性,用还原剂Na2SO3除去,根据题给信息,Cl2与Na2SO3反应后产生酸液,可用废烧碱(NaOH)中和,因此上游A处应加入Na2SO3,下游B处加入废烧碱。
常温下,将Fe粉和S粉混合,不发生反应.某课外活动小组将Fe粉和S粉按物质的量比1∶1混合均匀,并置于水平放置且隔绝空气的玻璃管中,加热片刻,反应开始,然后撤去酒精灯,发现反应仍能剧烈进行,并使生成的固体呈红热状态.试回答:
(1)上述现象说明了_______________________.
(2)将生成的黑色固体置于稀H2SO4中,有气体放出,写出发生反应的离子方程式______.
(3)已知H2S是一种剧毒、有刺激性气味的气体,试说明实验室制取H2S时应采用的一条安全措施:___________________.
正确答案
(1)Fe与S的反应是放热反应 (2)FeS+2H+=Fe2++H2S↑
(3)在制H2S的反应装置和收集装置后连接盛有NaOH(aq)〔或CuSO4(aq)〕的洗气瓶(或制取H2S时在通风橱中进行)。
(1)撤去酒精灯,反应仍能继续,表明有热量来源.热量何来?只能说反应是放热反应。
(2)FeS与H2SO4发生复分解反应。(3)应将多余的H2S吸收或通过通风橱排走,以免中毒。
已知SO2和H2O2在溶液中发生反应:SO2+H2O2====H2SO4。取0.6 g某含硫、铁的物质在氧气中加热,使硫全部燃烧转化为SO2,用稀H2O2溶液吸收,吸收液用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和,耗去20.0 mL NaOH溶液。
(1)求此含硫、铁的物质中硫的质量分数。
(2)求此含硫、铁的物质中铁与硫的原子个数之比(取整数值)。
正确答案
(1)5.33%
(2)10∶1
(1)根据已知条件可得关系式:
S—SO2—H2SO4—2NaOH
n(S)=n(NaOH)=
×0.1 mol·L-1×0.02 L="0.001" mol
w (S)="0.001" mol×32 g·mol-1××100%=5.33%
(2)m(Fe)="0.6" g-0.001 mol×32 g·mol-1="0.568" g
n(Fe)=≈0.01 mol
n(Fe)∶n(S)="0.01" mol∶0.001 mol=10∶1。
接触法制硫酸排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止污染大气,在排放前设法进行综合利用。(以下气体体积均换算为标准状况)
(1)某硫酸厂每天排放的1.12×104m3尾气中含0.2%(体积百分数)的SO2。问用氢氧化钠溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到多少千克石膏 (CaSO4·2H2O)。
(2)如果将上述尾气560L通入100mL2mol/L的氢氧化钠溶液使其充分反应。试分析所得溶液中溶质的成分,并计算确定各成分的物质的量。
正确答案
n(NaOH): 0.1mol;n(Na2SO3):0.05mol。
(1) SO2 ~ CaSO4·2H2O
22.4 172
1.12×104×0.2% x x=172kg
(2)560L尾气中含SO2的物质的量为560L×0.2%÷22.4L/mol =0.05mol
100mL氢氧化钠溶液中含NaOH的物质的量为2mol/L×0.1L=0.2mol
根据SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
0.05mol SO2消耗NaOH的物质的量为0.05mol×2=0.1mol
因此,NaOH过量,Na2SO3的物质的量应根据SO2的量计算
所得溶液中各成分的物质的量为
n(NaOH)="0.2mol-0.1mol=0.1mol " n(Na2SO3)=n(SO2)=0.05mol
实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但现有的氯化钠晶体中混有少量硫酸钠和碳酸氢铵,设计一组实验去杂质。试简单回答下列问题。
(1)除去碳酸氢铵,用加热方法好,还是加入强碱微热的方法好?
答:______________,原因是____________________,判断碳酸氢铵已完全除去的方法是__________________________。
(2)加热的固体残渣溶于水后,应该用氯化钡溶液还是硝酸钡溶液除去SO42-?
答:_____________,原因是______________,判断SO42-已完全除去的方法是_________。
正确答案
(1)加热方法好;碳酸氢铵可全部分解,无残余物,而加强碱只除去NH4+,且消耗了试剂;将湿润红色石蕊试纸放在试管口不变蓝色,则分解已完全。
(2)用BaCl2溶液为好,避免溶液中引入NO3-;取少量的上层清液,滴加BaCl2溶液,如不产生浑浊,表示SO42-已完全除去。
解析解答除杂质题的思路是:①不增:即不增加新的杂质,增加了要设法除尽。②不减:不减少欲被提纯的物质。③易分离:即被提纯的物质与杂质容易分离。④易转变:即加入的试剂能把杂质转变为被提纯的物质,或转变为气体、沉淀、易溶物而除去。 由此可知答案。
硫单质通常是一种淡黄色固体,它的蒸气有橙色、无色、红棕色三种,它们都是硫的单质,但每个分子中硫原子个数不同,可用Sx表示。对这三种蒸气的测定结果如下:
(1)橙色蒸气的密度折算成标准状况后是11.34 g·L-1,则它的化学式为________________。
(2)红棕色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍,则它的化学式为_____________。
(3)无色蒸气是相同状况下氢气密度的64倍,则它的化学式为______________________。
(4)以上三种蒸气都属于硫单质的____________________。
正确答案
(1)S8 (2)S6 (3)S4 (4)同素异形体
(1)M(Sx)=ρVm="11.34" g·L-1×22.4 L·mol-1="254" g·mol-1
x=≈8
(2)M(Sx)=6.62M(空气)="192" g·mol-1
x=="6" g·mol-1
(3) M (Sx)=64M(H2)="128" g·mol-1
x==4。
可以从以下角度判断氯元素和硫元素非金属性的强弱:
(1)在元素周期表中,氯元素和硫元素的相对位置是__________________________,根据____________________________规律来判断氯元素和硫元素非金属性的强弱。
(2)二者气态氢化物中______________(填化学式)更易分解,由此可判断氯元素和硫元素非金属性的强弱。
(3)向硫化氢溶液中通入氯气,溶液变浑浊,反应的化学方程式为__________________,说明氯元素的非金属性比硫元素________________(填“强”或“弱”)。
(4)氯气和硫分别与铁形成化合物的化学式为________________和________________,据此也可判断氯元素和硫元素非金属性的强弱。
正确答案
(1)硫和氯分别位于第3周期中的第ⅥA族和第ⅦA族 同周期元素从左到右非金属性逐渐增强 (2)H2S (3)H2S+Cl2="===S↓+2HCl " 强 (4)FeCl3 FeS
根据元素周期律知识回答。
酸雨主要是燃烧含硫燃料时释放出的二氧化硫造成的。现将每隔一定时间测定某份雨水的pH记录入表所示。
不同时间测得的pH
请说明在测定的时间里,雨水样品的pH变化的原因。
正确答案
雨水呈酸性,是由于二氧化硫溶于水而引起的:SO2 + H2O ="=" H2SO3 ,H2SO3具有还原性,能与空气中的O2发生反应:2H2SO3 + O2 ="=" 2H2SO4,H2SO4的酸性比H2SO3强,所以雨水的pH会逐渐变小。
分析表中数据可知,雨水的pH在测定得4h以前逐渐变小,而4h以后不再变化。雨水呈酸性,是由于二氧化硫溶于水而引起的:SO2 + H2O ="=" H2SO3 ,H2SO3具有还原性,能与空气中的O2发生反应:2H2SO3 + O2 ="=" 2H2SO4,H2SO4的酸性比H2SO3强,所以雨水的pH会逐渐变小,直至H2SO3全部被氧化为H2SO4时,pH变得最小,且不再变化。
氮是蛋白质的重要组成成分,动、植物生长都需要吸收含氮的养料。空气中虽然含有大量的氮气,但多数生物不能直接吸收氮气,只能吸收含氮的化合物。在自然界,大豆、蚕豆等豆科植物的根部都有根瘤菌,能把空气中的氮气变成含氮化合物,所以,种植这些植物时不需施用或只需施用少量氮肥。这种将游离态氮转变为化和态氮的方法,叫做氮的固定。
(1)为防治酸雨,降低燃烧时向大气排放的SO2,工业上经常将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式:_______________________________________、_____________________________________。
(2)用碳酸钙代替生石灰,能否达到类似的效果? ___________。
正确答案
(1)SO2 + CaO ="=" CaSO3、2CaSO3 + O2 ="=" 2CaSO4
(1)由前面的一段信息,读出所谓“固硫”就是将游离态的硫转变为化合态的硫,而在这过程中,为了防止污染空气,不能让硫以二氧化硫的形式产生,最好的方式是让它转化为某种固体。含硫煤燃烧时硫转化为硫的氧化物,硫的氧化物为酸性氧化物,而CaO为碱性氧化物,二者反应生成CaSO3。再考虑亚硫酸盐的还原性,可知CaSO3又会被O2氧化为CaSO4。
(2)可以用碳酸钙代替生石灰,因为碳酸钙受热分解能生成CaO。
(10分) 硫酸的消费量是衡量一个国家化工生产水平的重要标志。
(1)V2O5是SO2与O2反应的催化剂,请写出该反应的方程式:
_____________________________________________________________________。
(2)一定条件下,SO2与空气反应10 min后,SO2和SO3物质的量浓度分别为1.2 mol/L和2.0 mol/L,则SO2起始物质的量浓度为_____________;生成SO3的化学反应速率为_________________。
(3)若改变外界条件,发生SO2与空气反应生成SO3,使10 min内的用O2表示的反应速率为0.15mol/(L·min),则改变的条件可能是_______________。
(4)工业制硫酸,用过量的氨水对SO2尾气处理,请写出相关的离子方程式
______________________________________________________。
正确答案
(10分) (1) 2SO2 + O22SO3(2分)
(2) 3.2 mol/L 0.2 mol/(L·min)(各2分)
(3) A D(2分)
(4) SO2 + 2NH3·H2O = 2NH4++ SO32-+ H2O(2分)
略
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