- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（5分）在下列用途或反应中，硫酸表现出的性质为：
（1）实验室制取氢气________________；（2）干燥氢气________________；
（3）浓硫酸溶解金属铜________________；（4）浓硫酸可用钢瓶贮运_____；
（5）硫酸使蔗糖变黑_______________；
正确答案
(1) B（2）C（3）B、E（4）E（5）D
略
(13分)二氧化硫和氮氧化物是常用的化工原料，也会给大气带来严重污染，综合治理其污染是环境化学当前的重要研究内容之一。
（1）汽车尾气中主要含有CO、NO2、SO2、CO2气体，其中 能导致光化学烟雾的形成；
目前采用的是在汽车排气装置中安装一个净化器，可以有效的将尾气中的有害气体转化。如：CO（g）+NO2（g）NO（g）+CO2（g） △H=－akJ·mol—1（a>0）2CO（g）+2NO2（g）N2（g）+2CO2（g） △H=－bkJ·mol—1（b>0）
据此回答：若用标准状况下3.36升CO还原NO2至N2（CO完全反应）的整个过程中转移电子的物质的量为 mol，放出的热量为 kJ（用含有a和b的代数式表示）。
⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO2，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO2外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为 （只要求写一种）。
（3）工业上生产硫酸时，将SO2氧化为SO3是关键一步。
①某温度下，SO2（g）＋1/2O2（g）
②一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2molSO2和1molO2，发生下列反应：2SO2（g）＋O2（g）
A．保持温度和容器压强不变，充入2mol SO3
B．保持温度和容器体积不变，充入2mol N2
C．保持温度和容器体积不变，充入0.5mol SO2和0.25mol O2
E．升高温度 F．移动活塞压缩气体
（4）某人设想以右上图所示装置用电化学原理生产硫酸，写出通入SO2的电极的电极反应式：
。
正确答案
（1）NO2；0.3； 3(2a+b)/80
⑵(NH4)3PO4（或(NH4)2HPO4或NH4H2PO4）
（3）①2.5 mol－1·L
②CF
（4）SO2+ 2H2O→ SO42—+4 H+ + 2e—
略
某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.32%，该工厂每天燃烧这种煤10t,计算:
(1)如果煤中的硫全部转化为SO2,每天可产生的SO2的质量为多少t；
（2）这些SO2在标准状况下的体积。
正确答案
（1）0.64t (2)224m3
略
现有四个无标签的试剂瓶，分别盛有硫酸、BaCl2溶液、盐酸和不知名称的某正盐溶液M，将四种试剂分别标为A、B、C、D，取少量试剂分别进行实验得到如表格所示关系(其中无色气体能使澄清石灰水变浑浊，M溶液进行焰色反应为黄色)。
(1)写出试剂名称：A ，B 。
(2)写出生成X的离子方程式： 。
(3)有人认为M是Na2CO3，此结论是否正确 (填“正确”或“不正确”)，如认为正确，请说明推断的依据 ，如不正确，请说明理由 。
(4)若A、硝酸、D三种溶液混合后仍有沉淀，则其反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)氯化钡溶液 硫酸
(2)SO42-＋Ba2＋=BaSO4↓
(3)不正确 亚硫酸钠与硫酸反应生成的SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(4)3SO32-＋2H＋＋2NO3-＋3Ba2＋=3BaSO4↓＋2NO↑＋H2O
由B与D反应产生无色气体及气体的性质和已有物质组成知，B是盐酸或硫酸、D是碳酸盐或亚硫酸盐，再结合A与B反应能生成沉淀知B只能是硫酸，A是BaCl2溶液。A、硝酸、D三种溶液混合后能得到沉淀，此种沉淀是BaSO4，则M应该是Na2SO3。
（1）按反应中的理论值，SO2和O2的体积比为2:1，但实际生产中这个比值是多少？为什么？
（2） 通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合？
（3） 若该厂每天排放10000 m3尾气，求该厂每月（按30天计算）可得到(NH4)2SO4的质量为多少？
正确答案
（1）根据2SO2+O2≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（2） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3)根据2SO2+O2≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～(NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
（1）根据2SO2+O2≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（3） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3)根据2SO2+O2≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～(NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
将SO2和O2以体积比为1：3混合后，通入接触室发生反应2SO2(g)+O2(g)
正确答案
90% 在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。
这是一道关于化学平衡和转化率的综合计算题。根据相同条件下气体的密度之比等于同体积气体的质量之比，且反应前后质量守恒，可得出气体的密度之比等于气体体积的反比。设反应前混合气体中SO2的体积为1 L，O2应为3 L达平衡时SO2的转化的体积为x 。
2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g) 总体积
V/L（起始） 1 3 0 4L
V/L（转化） 2x x 2x
V/ L（平衡）1-2x 3-x 2x 4-x
根据气体的密度之比等于气体体积的反比，可得：
71：80=（4-x）：4 x=0.45L，则转化的二氧化硫为0.9L，
二氧化硫的转化率为：0.9L÷1L×100%=90%
在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。
（17分）在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。请回答：
（1）生成的黑色（单质）物质是 ___________（填化学式）。
（2）这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是_________（填化学式），这种黑色物质继续与浓硫酸作用，产生两种气体的化学方程式为___________________________________。
（3）据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有_________（填序号）。
（4）将实验②产生的刺激性气味气体通入品红溶液，可以看到品红溶液________说明这种气体具有__________性；将②中产生的刺激性气味的气体通入水中可生成一种不稳定、易分解的酸，请写出该反应的化学方程式_________________________
（5）能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？_________（填“能”或“不能”）若不能请填写两种能鉴别的试剂__________________________________________。
正确答案
(17分)
(1) C （2分）
(2)SO2 ; C+2H2SO4(浓)=△=CO2↑+2SO2↑+2H2O ；（3分
(3)C.D （2分）
(4)褪色；漂白；SO2 + H2O
(5)不能（2分）；品红溶液、溴水、KMnO4溶液、FeCl3溶液等（答案合理即可）（4分）
浓硫酸有脱水性，把氢和氧按2：1脱去，蔗糖化学式为C12H22 O11，脱水后为碳，所以出现黑色；浓硫酸具有强氧化性，能和碳氧化还原，，自身还原为SO2，把碳氧化为CO2；其中SO2为酸性氧化物，能和水反应生成亚硫酸，具有漂白性，使品红褪色，因为CO2；也是酸性氧化物，和澄清石灰水都反应生成沉淀，只能用SO2不同于CO2的性质（漂白性、还原性）来检验，品红溶液、溴水、碘水、KMnO4溶液、FeCl3溶液、Ba(NO3)2
亚硫酸钠中的+4价硫，既有氧化性，又有还原性。现有试剂：溴水、Na2S溶液、 Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有＿＿＿＿＿，看到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
反应的离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有＿＿＿＿＿，看到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
反应的离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
正确答案
(1)溴水、Na2SO3溶液 溴水颜色逐渐褪去 SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+
(2)Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸 有淡黄色的沉淀生成 SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O
要证明Na2SO3具有还原性，只能选择氧化剂溴水，且溴水会褪色；要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原剂Na2S溶液，并选择稀硫酸作为酸性介质。
铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为：Cu+2 H2SO4(浓) △ CuSO4+ SO2↑ + 2 H2O，其中铜元素的化合价 （填“升高”或“降低”），被 （填“氧化”或“还原”，下同），浓H2SO4作 剂；在该反应中，若消耗了0.5 mol Cu，则标准状况下生成SO2的体积约为 L。
正确答案
27、升高 氧化 氧化 11.2L
化合价升高被氧化，浓硫酸做氧化剂还有酸的作用。在该反应中，若消耗了0.5 mol Cu，则标准状况下生成SO2为0.5mol.
（6分）指出硫酸在下列用途或反应中表现的性质
（1）实验室制取H2 ;（2）可用作H2、SO2等气体的干燥剂
（3）铝制容器可盛放浓H2SO4 ;
(4) 浓H2SO4使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑
（5）浓H2SO4溶解金属铜 （6）浓H2SO4加到浓盐酸中产生白雾
正确答案
（6分）（1） B ;（2） C （3） E ;(4) BD （5） BE （6） C
(每空1分，漏选不给分)
略
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