- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（6分）根据硝酸和硫酸所具有的性质，选择适当的字母按要求填空。
（1）浓硫酸常用作干燥剂，说明浓硫酸具有 ；
（2）用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上，发现变黑，说明浓硫酸具有 ；
（3）浓硫酸和浓硝酸都可以与铜反应，反应中浓硫酸和浓硝酸显示出 ；
正确答案
（1）A （2）B （3）D
（1）浓硫酸用作干燥剂，即吸收水分，故表现吸水性；
（2）浓硫酸使纸中的H、O元素按水的组成脱去，故表现脱水性；
（3）铜为不活泼金属，能反应说明浓硫酸和浓硝酸具有强氧化性，同时生成盐和水，则表现出酸性；
请回答下列实验室中制取气体的有关问题。
(1)如图是用KMnO4与浓盐酸反应制取适量氯气的简易装置。
装置B，C，D的作用分别是：B ；C ；D 。
(2)在实验室欲制取适量NO气体。
①下图中最适合完成该实验的简易装置是 (填序号)；
②根据所选的装置完成下表；(不需要的可不填)
③简单描述应观察到的实验现象 。
正确答案
(1)向上排气收集氯气 安全作用，防止D中的液体倒吸进入集气管B中 吸收尾气，防止氯气扩散到空气中污染环境
(2)①Ⅰ
②
③反应开始时，A中铜表面出现无色小气泡，反应速率逐渐加快 A管上部空间由无色逐渐变为浅棕红色，随反应的进行又逐渐变为无色 A中的液体由无色变为浅蓝色 B中的水面逐渐下降，B管中的水逐渐流入烧杯C中
(1)因氯气的密度比空气大，所以收集氯气时可用向上排空气法，装置B中导管是长进短出，装置C中导管是短进长出，则B，C装置能用于收集氯气的只能是装置B。装置D中盛有的稀NaOH溶液，能够吸收Cl2及挥发出的HCl。(2)实验室中可用铜与稀硝酸制取NO，因NO极易被氧化，所以收集NO不能用排空气法，应用排水法收集，可选用图I作制取NO气体的简易装置。A为NO的发生装置，加入的物质为铜屑和稀硝酸；B为排水法收集NO气体的装置，加入的物质为水；C主要是接收B中排出的水。
(12分)在右图所示的实验装置中，A中盛有品红溶液，B中盛有NaOH溶液。
(1)若向A中通入足量的二氧化硫气体，A中的现象是______________________。
(2)若向A中通入足量的氯气后，再加热A，A中的溶液______(填“能”或“不能”)恢复到原来的颜色。
(3)如果A中盛的是氨水，B中盛的是无色酚酞溶液，微热A，B中溶液会变为红色，则此时表现氨水具有______性和______性。
(4)如果A中盛的是浓硫酸，加入铜，加热反应，此反应中表现浓硫酸的酸性和______性。
(5)如果A中盛的是盐酸，加入铜粉，为了让铜粉溶解，可以加入NaNO3，反应的离子方程式为：3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，请用单线桥标出其电子转移的方向和数目。
正确答案
(1)红色褪去
(2)不能
(3)挥发性 碱性
(4)强氧化
(5)3Cu＋2N2e－×3O＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
二氧化硫具有漂白作用，能使品红溶液褪色，氯气也具有漂白作用，能使品红溶液褪色，但褪色后再加热，溶液不能恢复到原来的颜色。用单线桥标出Cu和HNO3反应中电子得失的方向和数目，如下：
3Cu＋2N2e－×3O＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O
硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量，分别采用以下方案：
[甲方案]：如右图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
（1）洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是___________________________________。
（2）洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[乙方案]：实验步骤如下面流程图所示：
（3）步骤①中过量H2O2的作用是
（4）写出步骤②中反应的化学方程式______________________________________
（5）步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是_______________________________
___________________________________________________________________。
（6）通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_____________________________(用含有V、m的代数式表示)。
正确答案
（1）增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水反应
（2）偏低
（3）使SO2完全转化为SO42-
（4）H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
（5）静置分层后，往上层溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，若无浑浊现象产生，则Ba(OH)2已足量，反之不足。
（6）22.4m/233V或2240m/233V% (3分)
试题分析：甲方案利用的原理为：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，最后测定剩余气体的体积，进而定尾气中二氧化硫的含量；
（1）洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应；
故答案为：增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应；
（2）洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低；
故答案为：偏低；
乙方案利用的原理为：SO2+H2O2=H2SO4，H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O，最后沉淀硫酸钡的质量计算尾气中二氧化硫的质量，进而计算尾气二氧化硫含量；
（3）由方案原理可知，H2O2是将SO2完全转化为SO42-；
故答案为：将SO2完全转化为SO42-；
（4）步骤②中反应的化学方程式为：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
故答案为：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
（5）步骤②中Ba（OH）2是否足量的判断方法是：静置分层后，向上层清液中继续滴加Ba（OH）2溶液，若无浑浊现象产生说明Ba（OH）2足量，否则不足；
故答案为：静置分层后，向上层清液中继续滴加Ba（OH）2溶液，若无浑浊现象产生说明Ba（OH）2足量，否则不足；
（6）mg是硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为mg÷233g/mol= (m/233)mol，根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为(m/233)mol×22.4L/mol="(22.4m/233)" L，故尾气中二氧化硫的体积分数(22.4m/233) L/ VL=22.4m/233V，故答案为：22.4m/233V。
点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、实验方案设计、元素化合物性质、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力
Na2SO3是常用的抗氧剂。
（1）实验室通常用浓硫酸（1：1）和Na2SO3微热制备SO2气体，
反应方程式为： ，制备的SO2气体中通常含有水蒸气，下列干燥剂能干燥SO2气体的是： ；
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.无水CaCl2
（2） 少量SO2气体通入NaOH溶液中可得NaOH和Na2SO3的混合溶液，向该混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色。碱性溶液中Br2与Na2SO3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为______________；
（3）反应后的溶液含有SO32－、SO42－、Br－、OH－等阴离子，请填写鉴定其中SO32－、SO42－和Br－的实验报告；
限选试剂：2 mol·L－1HCl；1 mol·L－1H2SO4；1mol·L－1HNO3；1 mol·L－1BaCl2；
1 mol·L－1Ba(NO3)2；0.1 mol·L－1AgNO3；CCl4；苯；新制饱和溴水；新制饱和氯水。
正确答案
（1）
（2）SO32-＋Br2＋2OH－=H2O＋SO42-＋2Br－ 2分
（3）
（每空2分）
试题分析：（1）根据强酸制弱酸，浓硫酸（1：1）和Na2SO3微热可制取SO2，化学方程式为：
（2）Br2把Na2SO3氧化为SO42‾，在碱性条件下离子方程式为：SO32-＋Br2＋2OH－=H2O＋SO42-＋2Br－。
（3）SO32‾利用还原性检验，加入新制溴水，SO32‾被Br2氧化，现象为溴水褪色；SO42‾的检验应先加入足量稀盐酸，排除Ag+、CO32‾、SO32‾等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明待测液含有SO42‾；加入足量新制饱和氯水，可把Br‾氧化为Br2，因为上层液体呈橙红色，所以加入了密度小于水的苯。
某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。
Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
（1）为了实现绿色环保的目标，能否用上图A2代替A1装置 （填“能”或“否”）。
（2）B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂
为 ，C中反应的离子方程式为 ，D中反应的化学方程式
为 。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可
能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：
（3）步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是____________________________。
（4）黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2，“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。
（5）氨水吸收过量SO2的反应的离子方程为 。
正确答案
（1）能（1分）
（2）品红溶液（1分） SO2＋I2＋2H2O＝SO42-＋2 I-＋4H+（2分） SO2＋2H2S="3S↓+" 2H2O（2分）
（3）取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO3溶液，若无明显现象，则洗涤干净（2分）
（4）CuO、CuS、Cu2S（2分）
（5）NH3·H2O＋SO2＝NH4+＋HSO3-（2分）
试题分析：（1）A2装置不需要加热，且可以控制加入浓硫酸的量控制反应进行，更环保；（2）检验SO2漂白性一般用品红试剂，C中SO2与碘单质反应，D中与H2S反应归中反应；（3）取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO3溶液，若无明显现象，则洗涤干净，强调最后一次洗涤液；（4）根据步骤Ⅰ产生蓝色溶液得出固体含有CuO，根据最后煅烧后质量的变化计算：若全为CuS，最后得到沉淀的质量应为2÷96÷2×144=1．5g，若全为Cu2S，最后得到沉淀的质量应为2÷160×144=1．8g，故两种物质均含有。（5）过量SO2应生成亚硫酸氢铵。
有一瓶无色干燥的混合气体，可能由HCl、NO、NO2、CO2、NH3、H2、O2、Cl2中的几种混合而成，根据下列实验现象：
①把混合气体通过浓硫酸时，气体体积明显减小；②再通过碱石灰时，体积又明显减小；③剩余气体接触空气时，立即变为红棕色．则：
（1）混合气体中一定存在 ，
（2）一定不存在 ，
（3）可能存在 。
正确答案
（1）NH3 CO2 NO （2） NO2 Cl2 HCl O2 （3）H2（每空2分）
试题分析：气体无色，表明不含NO2、Cl2气体；把混合气体通过浓硫酸时，气体体积明显减小，表明一定含有NH3，因为含有氨气，所以一定不含有氯化氢；再通过碱石灰时，体积又明显减小，一定含有CO2，剩余气体接触空气时，立即变为红棕色，表明气体中一定含有NO，一定不含有O2。H2的有无无法确定。
请回答下列化工生产中的一些问题：
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 的郊区（填标号）。
（2）CuFeS2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为 。
（3）为提高SO3吸收率，实际生产中通常用 吸收SO3。
（4）已知反应2SO2（g）＋O2（g）
（5）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因 。
（6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用 （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式 。
正确答案
（1）C
（2）4CuFeS2＋13O2
（3）98%的浓硫酸
（4）80% 1.6×103
（5）SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应，随温度升高，平衡左移，SO3物质的量减少，所以CuSO4的量减少（或温度升高，SO3物质的量减少，故CuSO4的量减少）
（6）石灰水 SO2＋Ca（OH）2=CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋H2SO4=CaSO4＋SO2↑＋H2O
（1）硫酸具有很强的腐蚀性，运输成本较高，故硫酸厂厂址应靠近硫酸消费中心；（2）由题意可知，反应物为CuFeS2和O2，产物为CuO、Fe2O3和SO2，配平即可；（3）SO3与水反应放出大量的热，易形成酸雾，影响SO3的吸收，故用水吸收的效率很低，而用98%的浓硫酸则可避免酸雾的形成，达到较高的吸收率；（4）设平衡时反应的O2的物质的量为x，可得反应的三段式：
2SO2 ＋ O2 2SO3
开始时 0.050 mol 0.030 mol 0
反应了 2x mol x mol 2x mol
平衡时 （0.050－2x）mol （0.030－x）mol 2x mol
由题意可知反应后气体分子物质的量为反应前的75%。则：
（6）SO2溶于水显酸性，可用碱性溶液吸收，和硫酸反应后可得到一种生产水泥的辅料，可知所用碱性溶液为Ca（OH）2溶液，反应为SO2＋Ca（OH）2=CaSO3↓＋H2O，CaSO3＋H2SO4=CaSO4＋SO2↑＋H2O。
资料显示：在煤中加入适量石灰石粉可使煤（含S）燃烧时产生的SO2转化成固体CaSO4 ，从而减少SO2排放，该方法被称为钙基固硫。这一过程是通过以下两步反应实现的：
㈠ CaCO3
对此，某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究。
已知实验所用样品：Ⅰ---S粉与CaCO3粉末的混合物
Ⅱ---CaSO4粉末
（1）实验一：①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2，加热至500℃左右，充分反应发现，B中红色消失、C中出现大量白色浑浊。停止该步实验的正确操作是 。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无明显现象。由此得知实验一过程中： A中发生反应的化学方程式是 ；C中反应的离子方程式是 。
③要获得与以上实验事实相一致的结论，可替代B中品红溶液的是 。
a.酚酞的NH3·H2O溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.酚酞的NaHCO3溶液 d.Br2的CCl4溶液
（2）实验二：①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2，并迅速加热升温，控制在1000℃左右，充分反应。发现B中红色消失，C中出现白色浑浊。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡，反应的离子方程式是 。
③反应结束后，将A中余下固体溶入水中，取其上层清液，滴加BaCl2溶液，立即有白色沉淀出现。
由此得知实验二： A中发生的反应有 （填选 “㈠”、“㈡”）。
（3）实验三：取样品Ⅱ装入A中。连续通入过量O2，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，则A中发生反应的化学方程式是 。比较实验一、二、三可知，如用该方法固硫，可行的基本条件是 。
（4）在中学化学实验室里，装置A通常只能选 为材料制作的玻璃管，但这种选择有一点不妥，其理由用化学方程式解释是： 。
（5）实验所需O2若改由空气提供，且对上述实验探究事实不产生影响，应在A前添加一装有某药品的装置。请将该药品和装置图示在图中的虚线框内。
正确答案
① 撤掉喷灯，继续通入O2至A冷却
② S +O2
③ a、b（2）② CO32-+2H+=CO2 ↑+H2O③ （一）、（二）
（3）2CaSO4
（4）石英 ， SiO2+CaO
（5）图略（装置+药品）
试题分析：（1）实验一：①取S粉与CaCO3粉末的混合物高温灼烧，有SO2产生，C中产生硫酸钡沉淀，D用来吸收过量的SO2，停止实验时，为了避免倒吸，撤掉酒精喷灯以后，要持续通氧气一直到冷却。②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无明显现象，说明没有CO2生成，CaCO3粉末没有分解，只有硫燃烧生成了SO2，C中SO2被氧气氧化产生硫酸钡沉淀，③要获得与以上实验事实相一致的结论，可替代B中品红溶液的用酚酞的NH3·H2O溶液，红色褪去，a正确；b.酸性KMnO4溶液，紫色褪去，正确；c.酚酞的NaHCO3溶液，亚硫酸酸性比碳酸强，会产生CO2，NaOH溶液会吸收CO2，加盐酸有气体产生，错误；d.Br2的CCl4溶液，与SO2不反应，无现象，错误。（2）实验二控制温度在1000℃左右，CaCO3粉末分解，硫燃烧生成了SO2，D中溶液吸收CO2，产生碳酸盐，加入盐酸有大量气泡。（3）实验三：取样品CaSO4粉末装入A中。连续通入过量O2，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，说明CaSO4分解，有SO2生成，因此用此方法固硫时，温度应选择实验二的温度，过低CaCO3粉末没有分解，过高CaSO4分解又有SO2生成，不能起到固硫的作用。（4）在中学化学实验室里，装置A通常选择石英材料，但是SiO2和CaO在高温下会反应。（5）实验所需O2若改由空气提供，且对上述实验探究事实不产生影响，应在A前添加一装有NaOH的洗气瓶，除去空气中的CO2。
某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后，进一步研究其与SO2反应情况，查阅相关资料知：过氧化钠与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为：CO2、SO2虽然都是酸性氧化物，但SO2具有较强的还原性，CO2无还原性，反应原理应该不相同，并设计如下实验进行探究。
（1）[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：
假设一：反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；
假设二：反应后固体中只有Na2SO4，证明SO2完全被氧化；
假设三：反应后固体中____________ _____，证明 。
（2）[定性研究]
为验证假设三是否成立，兴趣小组进行如下研究，请你完成下表中内容
（3）[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下：
①装置D的作用是 。
②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g，装置D质量增加了m2g，装置E中收集到的气体为VL（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据进行判断
正确答案
（1）固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化（每空2分，共4分）
（2）
（其他合理答案均可,如先加足量盐酸，再加BaCl2溶液）（每空2分，共4分）
（3）①吸收未反应的SO2。（共2分）
②
（每空2分，共4分）
试题分析：（1）固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化；
（2）要证明假设3是否成立，就是要证明Na2SO3和Na2SO4存在，可以取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸。若加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，加入盐酸沉淀部分溶解，则证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠。
（3）①D的作用吸收未反应的SO2。
②若Na2SO3未被氧化发生的反应只有２Na2O２＋２SO２＝２Na2SO3＋O２根据差量法得到V=7m1/30或m1=30V/7，若部分被氧化发生的反应还有Na2O２＋SO２＝Na2SO４，该反应中SO２全部转化为固体的质量，没有气体生成，这个时候固体的质量增大，可知0
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