- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
某化工厂排出的废水中含有氯气和硫酸,为了除去此废水中的游离氯,并使废水变为中性,供使用的试剂有碳酸钠和亚硫酸钠溶液,试回答:
(1)应先向废水中加入 溶液,离子方程式为 。
(2)然后再向废水中加入 溶液,离子方程式为 。
正确答案
(1)亚硫酸钠 Cl2+2+2H2O
4H++2Cl-+2
(2)碳酸钠 +2H+
H2O+CO2↑
用亚硫酸钠除去Cl2会产生H+。要使废水变为中性,应先用Na2SO3溶液除去Cl2,然后再用碳酸钠除去H+。
用下列装置可测定SO2转化为SO3的转化率。
(1)根据实验的需要,(Ⅰ)(Ⅱ)(Ⅲ)处应连接合适的装置。请从下面装置中选择合适的装置,将其序号填入以下空格内:(Ⅰ) ;(Ⅱ) ;(Ⅲ) 。
(2)实验时,浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中,甲仪器所起作用的原理是 。
(3)用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会 (填“提高”“不变”或“降低”)。
(4)用a mol Na2SO3粉末与足量的浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ装置增重b g,则本实验中SO2的转化率为。
正确答案
(1)B A E
(2)维持烧瓶与分液漏斗液面压强相等,以便打开分液漏斗的旋塞时浓硫酸能顺利流下
(3)降低(4)(1-b/64a)×100%
(1)测定SO2转化为SO3的转化率需要SO2开始时的物质的量和消耗的SO2的物质的量两个数据。关键是后者的测量。根据第(4)问提供的实测数据和题给备选仪器的分析,可知将反应后的混合气体中的SO3冷却成固体,再用NaOH溶液吸收未反应的SO2并称量溶液的增重,即可算出消耗的SO2的物质的量。因此,(Ⅱ)处应连接A,(Ⅲ)处应连接E。SO2与SO3反应之前应除去混在原料气中的H2O,则(Ⅰ)处应连接仪器B。 (3)大火加热烧瓶时,生成SO2过快,SO2的转化率降低。
设计一个只用BaCl2溶液及试管鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4的实验步骤。简要写出操作和实验结论。
正确答案
各取试样适量,分别置于两支试管A、B中。分别向A、B中滴加足量的BaCl2溶液,都生成白色沉淀。静置,将A中上层清液注入B中,若B试管中沉淀溶解且放出有刺激性气味的气体,则说明B中原来加入的是Na2SO3溶液。A试管中则是稀H2SO4;若试管B中无明显现象,则证明试管B中原来加入的是稀H2SO4,试管A中加入的就是Na2SO3溶液。
BaCl2溶液与Na2SO3溶液和稀H2SO4反应都生成白色沉淀BaSO3和BaSO4。但前者溶于酸而后者不溶于酸。
硫酸是极其重要的化工原料,在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸,主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段:①二氧化硫的制取和净化;②二氧化硫转化为三氧化硫;③三氧化硫的吸收和硫酸的生成。
问题1:设空气中N2、O2的含量分别为0.80和0.20(体积分数),则110 L空气和足量的FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为L。
问题2:为了防止环境污染并对尾气进行综合利用,硫酸厂常用氨水吸收尾气中的SO2、SO3等气体,再向吸收液中加入浓硫酸,以制取高浓度的SO2及(NH4)2SO4和NH4HSO4固体。
为了测定上述(NH4)2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成,现称取该样品四份,分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00 mL,加热至120 ℃左右,使氨气全部逸出〔(NH4)2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200 ℃〕,测得有关实验数据如下(标准状况):
(1)由1组数据直接推测:用1.81 g样品进行同样实验时,生成氨气的体积(标准状况)为 L。
(2)试计算该混合物中(NH4)2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为 。
(3)求所用NaOH溶液的物质的量浓度。(写出计算过程)
正确答案
问题1:104
问题2:(1)0.448 (2)1∶2 (3)3.00 mol·L-1
问题1:由题意,空气中O2的含量为0.20,则110 L空气中V(O2)="110" L×0.20="22" L。
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
11 L 8 L
22 L V(SO2)
V(SO2)="16" L,则反应后气体体积V(N2)+V(SO2)="110" L×80%+16 L="104" L
问题2:由题给数据,第2组样品质量是第1组的2倍,产生NH3体积也是第1组的2倍;第3组样品质量是第1组的3倍,但产生NH3体积小于第1组的3倍,则NaOH溶液在第1、2组中足量,在第3组中不足。
(1)用1.81 g样品进行实验,NaOH过量,产生的NH3体积应为第1组的,即生成NH3的体积为0.448 L。
(2)计算(NH4)2SO4与NH4HSO4的物质的量之比,应根据第1组或第2组数据计算。
(NH4)2SO4~2NH3 NH4HSO4~NH3
设(NH4)2SO4物质的量为x,NH4HSO4物质的量为y,则有:
n〔(NH4)2SO4〕∶n(NH4HSO4)=1∶2
(3)NaOH溶液的物质的量浓度应根据第3组或第4组数据计算,当NaOH不足时,NaOH先中和NH4HSO4电离出的H+,然后再和反应。
由(2)可知第3组中n〔(NH4)2SO4〕="0.03" mol,n(NH4HSO4)="0.06" mol,则NH4HSO4电离的n(H+)="0.06" mol
H+~OH- ~OH-~NH3
n(NaOH)=n(OH-)=n(H+)+n(NH3)="0.06" mol+="0.15" mol
c(NaOH)=="3.00" mol·L-1
工业制CuSO4时,不是直接用铜与浓硫酸在加热条件下反应,而是将铜丝浸入稀硫酸中,再不断由容器下部吹入细小的空气泡,这样做的好处是:
(1) ;
(2) 。
正确答案
(1)不会产生污染大气的SO2(2)消耗的硫酸少
用浓硫酸为原料时按如下方程式反应:Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+2H2O,该反应中产生大量的有毒气体SO2,严重污染大气。用稀硫酸和空气为原料时按如下总方程式反应:Cu+1/2O2+ H2SO4
CuSO4+ H2O,该反应中没有有毒气体产生,不污染大气。另外,生成等物质的量的硫酸铜时,消耗的硫酸也较少。
科学家从化肥厂生产的(NH4)2SO4中检出组成N4H4(SO4)2的物质,经测定,该物质易溶于水,在水中以
SO42-和N4H44+两种离子形式存在,植物的根系极易吸收N4H44+,但它遇到碱时,会生成一种类似白磷的N4分子,N4分子不能被植物吸收。请回答下列问题:
(1)N4和N2的关系正确的是___________(填序号);
A.同种单质 B.同位素 C.同分异构体 D.同素异形体
(2)N4H4(SO4)2______ (填“能”或“不能”)和草木灰混合施用;
(3)已知白磷、NH4+、N4H44+的空间构型均为四面体,NH4+的结构式为(→表示共用电子对由N原子单方面提供),白磷(P4)的结构式为
。请画出N4H44+的结构式__________________。
(4)已知液氨中存在着平衡2NH3NH4++NH2-。科学家在液氨中加入氢氧化铯(CsOH)和特殊的吸水剂,使液氨中的NH4+生成N4分子,请写出液氨与氢氧化铯反应的化学方程式:______________________
正确答案
(1)D
(2)不能
(3)
(4)8NH3+4CsOH==N4+4CsNH2+6H2↑+4H2O
下列各组物质:
① O2和O3; ② 1H、2H、3H; ③ CH4和C10H22; ④乙烷和(CH3)2CHCH2CH3;
⑤ 和
;⑥
和
⑦ CH3(CH2)3CH3和
(1)互为同位素的是_____________;
(2)互为同素异形体的是_____________;
(3)互为同系物的是_____________;
(4)互为同分异构体的是_____________;
(5)属于同一物质的是_____________。
正确答案
(1)②
(2)①
(3)③④
(4)⑦
(5)⑤⑥
请按要求分别设计一个简单易行的验证实验。
(1)验证钠和镁的金属性强弱______________________________;
(2)验证硫和氯的非金属性强弱______________________________。
正确答案
(1)把一小块钠和镁条分别投入盛有适量水的烧杯中,钠能剧烈反应,镁无明显现象
(2)把氯水滴入氢硫酸溶液中,产生黄色沉淀
(其他答案合理即可)
下列共有十四种化学符号:
① ②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
⑩
其中:
(1)表示核素的符号共有____________种;
(2)互为同位素的是____________(填序号,以下相同);
(3)质量数相等,但不能互称同位素的是____________;
(4)中子数相等,但质子数不相等的是____________;
(5)互为同素异形体的是____________;
(6)互为同分异构体的是____________。
正确答案
(1)6
(2)③⑨
(3)②⑥
(4)④⑦
(5)①⑤,⑧
(6)⑩,
金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性,应用广泛。
(1)碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物,其中一种化合物R为非极性分子。碳元素在周期表中的位置是____________,Q是____________,R的电子式为________。
(2)一定条件下,Na还原CCl4可制备金刚石。反应结束冷却至室温后,回收其中的CCl4的实验操作名称为________,除去粗产品中少量钠的试剂为________。
(3)碳还原SiO2制SiC,其粗产品中杂质为Si和SiO2。现将20.0 g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应,收集到0.1 mol氢气,过滤得SiC固体11.4 g,滤液稀释到1 L。生成氢气的离子方程式为__________________________________,硅酸盐的物质的量浓度为_________。
(4)下列叙述正确的有________(填序号)。
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同
③Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
④钠、锂分别在空气中燃烧,生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1:2
正确答案
(1)第二周期第ⅣA族氧(或O)
(2)过滤 水(或乙醇)
(3)Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑0.17 mol·L-1
(4)③④
(1)由题意可知Q为O(氧),形成的化合物R为CO2,其电子式为:。(2)因为CCl4为液体,C和Na都为固体,所以用过滤法分离;除去C(金刚石)中的Na可以用水或乙醇。(3)混合物中的Si可以与NaOH溶液反应生成氢气,离子方程式为Si+2OH-+H2O=SiO32-+2H2↑。由于杂质SiO2也能生成Na2SiO3,所以可先求混合物中SiO2的质量,再求硅酸盐的物质的量浓度。
Si~ 2H2
28 g 2 mol
1.4 g 0.1 mol
m(SiO2)=20.0 g-11.4 g-1.4 g=7.2 g
n(SiO2)=0.12 mol
所以n(Na2SiO3)=n(Si)+n(SiO2)=+0.12 mol=0.17 mol
c(Na2SiO3)==0.17 mol·L-1。
(4)①中Cl2与H2O的反应不是置换反应;②中水晶熔化克服的是共价键,干冰熔化克服的是分子间作用力,两者不同;③④说法正确。
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