- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
根据要求完成下列实验。(a、b 为弹簧夹,其他装置略去)
(一)验证酸性的相对强弱:碳酸>苯酚。(已知酸性:亚硫酸 >碳酸)
(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是_________________________________________,
装置A中的足量的试剂是 。
(2)连接仪器、 、加药品后,打开a关闭 b,然后滴入浓硫酸,加热。能说明碳酸的酸性比苯酚酸性强的实验现象是:____________________________。
(二)验证SO2具有氧化性、还原性和酸性氧化物的通性。
(3)打开b,关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是_______________________。
(4)若过量的SO2通入NaOH溶液中,其化学方程式是:____________________________。
(5)BaCl2溶液中无任何现象,将其分成两份,分别滴加氨水和氯水,均产生白色沉淀,沉淀化学式分别是__________________,_________________。
(6)写出其中SO2显示还原性并生成白色沉淀的总的离子方程式___________________________________________________________。
正确答案
(1)(2分)
酸性高锰酸钾溶液或品红溶液(1分 合理给分)
(2)检验装置的气密性(1分)A中的酸性高锰酸钾溶液(或品红溶液)不褪色,苯酚钠溶液变浑浊。(1分)
(3)2H2S+SO2→3S↓+2H2O(2分)
(4)SO2+NaOH→NaHCO3(1分)
(5)BaSO3,BaSO4(2分)
(6)Ba2++SO2+Cl2+2H2O→BaSO4↓+4H++2Cl-(2分)
试题分析:(1)铜与浓硫酸反应的化学方程式是,装置A的作用是除去二氧化硫,防止干扰二氧化硫与苯酚钠的反应,可以利用强氧化性物质如:装置A中的足量的试剂是酸性高锰酸钾溶液或品红溶液。
(2)装置A中反应制备气体,在加入药品之前需要检验装置的气密性。利用强酸制备弱酸,A中KMnO4溶液没有完全褪色,盛有苯酚钠溶液的试管中出现白色沉淀即可说明。
(3)要验证SO2具有氧化性化合价要降低,则发生2H2S+SO2=3S↓+2H2O这个反应。
(4)若过量的SO2通入NaOH溶液中,酸过量生成酸式盐,其化学方程式是:SO2+NaOH=NaHCO3。
(5)应后的BaCl2溶液中含有亚硫酸,亚硫酸被氯水氧化物硫酸,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡,亚硫酸与氨水反应生成亚硫酸铵,亚硫酸铵与氯化钡反应生成硫酸钡,故都产生白色沉淀,故答案为:两份溶液中均有白色沉淀生成;
(6)二氧化硫被氯水氧化为硫酸,反应中二氧化硫表现还原性,同时与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故反应离子方程式为:Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-,故答案为:Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。
无水氯化铝是一种重要的化工原料,利用明矾石制备无水氯化铝的流程如下:
(1)验证焙烧炉产生的气体含有的方法是________________________________。
(2)吸收焙烧炉中产生的,下列装置合理的是________(填代号)。
(3)氯化炉中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
(4)生产氯化铝的过程中产生等大气污染物,若将二者按照一定比例通入水中可减少或消除污染。试设计简单实验检验二者是否恰好完全反应。(简要描述实验步骤、现象和结论)
__________________________________________________________________________。
仪器自选;可供选择试剂如下:
①滴加酚酞的氢氧化钠溶液 ②氯化亚铁溶液 ③硫氰化钾溶液 ④品红溶液
(5)某学习小组设计用如下装置验证二氧化硫的某些化学性质。
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为_____________________________________。
②写出a瓶中发生反应的离子方程式___________________________________________。
③充分反应后,取a瓶中的溶液分成三份,分别进行如下实验。
实验I:向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液,生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色
实验II:向第二份溶液中加入少量KMnO4溶液,紫色褪去
实验III:向第三份溶液中加入BaC12溶液,生成白色沉淀
上述实验中能证明二氧化硫具有还原性的是________(填实验代号)。
正确答案
(1)将气体通入品红溶液,若品红褪色,加热后又变红,证明有SO2。
(2)ad
(3)3C+Al2O3+3Cl2 3CO+2 AlCl3
(4)取所得的溶液少许置于试管中,向其中加入品红溶液,若品红溶液不褪色,说明二者恰好完全反应;否则二者未完全反应。
(5)①b中出现淡黄色浑浊。
②2 Fe3++ SO2+2 H2O = SO42-+2 Fe2++4 H+
③Ⅰ和Ⅱ
试题分析:
(1)的检验试剂为品红,可以形成不稳定的有机化合物,变为无色,加热时有恢复。
(2)尾气的吸收装置的考查,需要有防倒吸装置,b装置的防倒吸装置安全瓶的导管错误。c无防倒吸装置。
(3)见答案。
(4)取所得溶液少许置于试管中,向其中加入品红溶液,若品红溶液不褪色,说明二者恰好完全反应;否则,二者未完全反应。Cl2和SO2均可使品红褪色,原理不同。
(5)①b装置中有黄色物质析出,SO2将S2-氧化成S。
②Fe3+将SO2氧化成硫酸。
③实验I:向第一份溶液中加入足量的NaOH溶液,生成白色沉淀,迅速变为灰绿色,最终变为红褐色,说明有Fe2+存在。证明Fe3+将SO2氧化成硫酸,Fe3+被SO2还原为Fe2+。
实验II:向第二份溶液中加入少量KMnO4溶液,紫色褪去,SO2将KMnO4还原。
实验III:向第三份溶液中加入BaC12溶液,生成白色沉淀,说明有硫酸根存在。
Ⅰ.实验室可用铜和浓硫酸加热或硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫。如果用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,下图中可选用的发生装置是 (填写字母)。
Ⅱ.A图表示某学生对SO2与漂粉精[80%Ca(ClO)2)]的反应进行实验探究的过程,观察到的现象有:
①.液面上方出现白雾;
②稍后,出现浑浊,溶液变为黄绿色;
③稍后,产生大量白色沉淀,黄绿色褪去
(1)向水中持续通入SO2,未观察到白雾。推测现象①中的白雾由HCl小液滴形成,进行如下实验:
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾,无变化;
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾,产生白色沉淀。
由实验a、b不能判断白雾中含有HCl,理由是 。
(2)③中大量白色沉淀的成份是 。
(3)现象②中溶液变为黄绿色的可能原因:随溶液酸性的增强,漂粉精的有效成分和C1-发生反应产生了Cl2。通过进一步实验确认了这种可能性,其实验方案是 。
(4)用离子方程式解释现象③中黄绿色褪去的原因: 。
(5)B图表示石灰-石膏法吸收SO2的工艺流程,写出反应的化学方程式。
。
正确答案
Ⅰ.ae (2分)
Ⅱ.⑴ 白雾中含有SO2也能与酸化的AgNO3反应生成白色沉淀(2分)
⑵CaSO4 (2分)
⑶可取适量原溶液加入一定量的稀硫酸观察到溶液变黄绿色(2分)
⑷ Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42- (2分)
⑸ SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O ,2CaSO3+O2+4H2O=2{CaSO4·2H2O。}(2分)
试题分析:Ⅰ.用硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,并希望能控制反应速度,由于反应不需要加热,排除装置d;由于亚硫酸钠是细小颗粒,不可选用装置bc。故可选用的发生装置是ae。Ⅱ若白雾中含有SO2,也能与酸化的AgNO3反应生成白色硫酸银沉淀。SO2,也被氧化为硫酸,硫酸和次氯酸钙发生复分解反应生成磷酸钙白色沉淀。可取适量原溶液加入一定量的稀硫酸,Cl-、ClO-、H+发生归中反应得到黄绿色氯气,而使溶液变黄绿色。有氧化性Cl2和还原性的有SO2在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,从而失去氯气的黄绿色。Cl2+SO2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-。石灰-石膏法吸收SO2的的化学方程式SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O ,2CaSO3+O2+4H2O=2{CaSO4·2H2O}。2危害,变废为宝。
节日期间因燃放鞭炮会引起空气中SO2含量增高,造成大气污染。某实验小组同学欲探究SO2的性质,并测定空气中SO2的含量。
(1)他们设计如下实验装置,请你参与探究,并回答问题:
①装置A1中发生反应的化学方程式为 ;
②装置B用于检验SO2的漂白性,其中所盛试剂为 ,装置D用于检验SO2的 性质;
③装置C中反应的离子方程式为 ;
④为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置A2代替装置A1,你认为装置A2的优点是(写二点) 、 ;
(2)他们拟用以下方法测定空气中SO2含量(假设空气中无其他还原性气体)。
①你认为哪个装置可行(填序号) ,使用你所选用的装置测定SO2含量时,还需要测定的物理量是 ;
②你认为哪个装置不可行(填序号) ,说明理由 。
正确答案
(1)① Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2↑;②品红溶液;氧化;③SO2 + I2 + 2H2O =SO42- + 2I-+ 4H+ ; ④不用加热(或:节约能源,节约药品);相对安全;易于控制反应进行;反应更充分; (2)① a ;当KMnO4溶液刚褪色时,测定通入空气的体积V; ② b ;空气中含有的CO2也能与碱石灰反应,造成测量不准确。
试题分析:(1)①在装置A1中Cu与浓硫酸共热发生反应:Cu + 2H2SO4(浓) CuSO4 + 2H2O + SO2↑;②装置B用于检验SO2的漂白性,SO2能与某些有色物质如品红结合形成无色的物质,因此SO2有漂白性。在装置B用品红溶液检验。在装置D中发生反应:SO2+2H2S=3S↓+H2O。SO2是氧化剂,表现氧化性,H2S是还原剂,表现还原性。③在装置C中SO2与碘水发生I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI。反应的离子方程式为:I2+SO2+2H2O= SO42-+4H++2I-。④为了实现绿色环保的目标,甲同学欲用装置A2代替装置A1,使用装置A2的优点是不用加热,可以节约能源,相对安全;易于控制反应进行;反应更充分等;(2)① 将含有SO2的空气通入到KMnO4溶液中,只有SO2能发生反应,所以可以测定空气中SO2含量。若使用这种方法只需测定当KMnO4溶液刚褪色时,测定通入空气的体积V即可。对于b,由于空气中含有的CO2也能与碱石灰反应,水蒸气也能被吸收,因此会造成测量不准确。不能用于测定空气中SO2含量。2的制取、检验、性质、测定及化学方程式、离子方程式的书写的知识。
工业上制硫酸的主要反应如下:
4FeS2+11O2高温2Fe2O3+8SO2 2SO2+O22SO3
SO3+H2O=H2SO4。
用黄铁矿可以制取H2SO4,再用H2SO4可以制取化肥(NH4)2SO4。煅烧含 FeS2 80.0% 的黄铁矿 80.0 t,最终生产出 83.6 t (NH4)2SO4。已知 NH3的利用率为 92.6%,H2SO4的利用率为 95.0%,试求黄铁矿制取H2SO4时的损失率。
正确答案
37.5%
首先须搞清 H2SO4的利用率与 FeS2利用率的关系。并排除 NH3利用率的干扰作用。
其次,根据 S 原子守恒找出已知量 FeS2与未知量(NH4)2SO4的关系(设黄铁矿的利用率为x):
FeS2 ~ 2H2SO4 ~ 2(NH4)2SO4
120 264
80.0 t×80.0%×95.0%·x 83.6 t
x=62.5%
黄铁矿的损失率为:1.00-62.5%=37.5%。
注: (1)原料利用率(或转化率) = 实际投入原料总量(或转化原料量) ×100%
(2)产物产率 = ×100%
(3)中间产物的损耗量(或转化率、利用率)都可归为起始原料的损耗量(或转化率、利用率)
(4)元素的损失率=该化合物的损失率
(10分)A~H等8种物质存在如下转化关系(反应条件、部分产物未标出)。已知A是正盐,B是能使品红溶液褪色的气体,G是红棕色气体。按要求回答问题:
(1)写出下列物质的化学式:A ,B 。
(2)写出下列反应的化学方程式:E→F ;
写出下列反应的离子方程式:A→E ;
H的浓溶液与木炭反应的化学方程式: 。
(3)检验某溶液中是否含D中阴离子的方法是 。
正确答案
(10分)(1)(NH4)2SO3 SO2 (2分)(2)4NH3+5O24NO+6H2O (2分)
NH4++OH-=NH3+H2O (2分)C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+2H2O (2分)
(3)取少量该溶液于试管中,加足量盐酸酸化,未见白色沉淀,然后加入氯化钡溶液有白色沉淀,说明含有硫酸根离子(2分)
试题分析:(1)B是能使品红溶液褪色的气体,故B是SO2,C是SO3,D是硫酸,G是红棕色气体,根据框图可得G是二氧化氮,F是NO,E是NH3,H是硝酸,A加酸生成了二氧化硫,且A为正盐,故A中含亚硫酸根离子,加碱放出氨气,故A中含铵根离子,故A为亚硫酸铵;(2)E到F是氨气的催化氧化,在催化剂加热得条件下氨气和氧气生成NO和H2O;A到E是铵盐和碱反应,实质是铵根离子和氢氧根离子加热条件下生成氨气和水;碳和浓硝酸反应生成CO2、NO2和H2O;(3)检验硫酸根离子,需先加盐酸酸化,排除亚硫酸根离子和银离子的干扰,再加入氯化钡,有白色沉淀,说明有硫酸根离子。
(10分)为了测定实验室长期存放的Na2SO3固体的纯度,某化学活动小组设计了多种实验方案。准确称取W g固体样品,配成250mL溶液。分成三组进行实验:
甲组:量取25.00mL上述溶液,加入足量的盐酸酸化的BaCl2溶液,过滤、洗涤和干燥沉淀,称得沉淀的质量为m1 g
乙组:量取25.00mL上述溶液,加入足量的盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液,过滤、洗涤和干燥沉淀,称重,其质量为m2 g
丙组:量取25.00mL上述溶液,用a mol/L 的酸性KMnO4溶液进行滴定。消耗KMnO4溶液b mL。
(1) 配制250mLNa2SO3溶液时,必须用到的实验仪器有:烧杯、玻棒、滴管和 。
(2) 在丙组实验中滴定时是否需要选择指示剂? (填“需要”或“不需要”)。滴定终点的颜色变化是 。
(3) 用丙组的实验数据,计算Na2SO3的纯度 。
(4) 实验中发现,乙组同学测定的Na2SO3纯度比甲组和丙组同学的结果都要低。试分析产生上述现象的原因 。
正确答案
(1)托盘天平、250mL的容量瓶(2分)
(2)不需要;紫色不褪色。(4分)
(3)(2分)
(4)盐酸提供H+,Ba(NO3)2提供NO3- 形成稀HNO3,将一部分SO32-氧化成SO42-,遇Ba2+结合生成BaSO4沉淀。(2分)
略
(17分)
(1)大气中SO2含量过高会导致雨水中含有 (填化学式)而危害植物和建筑物。工厂排放的SO2尾气用饱和Na2SO3溶液吸收可得到重要化工原料NaHSO3,反应的化学方程式为 。
(2)SO2是空气质量报告的指标之一,可用SO2还原KIO3生成I2的反应测定空气中SO2含量。每生成0.01mol I2,参加反应的SO2为 mol。
(3)合成氨的反应N2(g)+3H2(g)
2NH3(g) △H = -92.4 kJ·mol-1,一定条件下的密闭容器中,该反应达到平衡,要提高N2的转化率,可以采取的措施是__________(填字母代号)。
a.升高温度 b.加入催化剂 c.增加H2的浓度
d.增加N2的浓度 e.分离出NH3
(4)在25℃下,向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCL2和CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水,先生成__________沉淀(填化学式),生成该沉淀的离子方程式为____________。已知25℃时Ksp[Mg(OH)2]=1.8×10-11,KsP[Cu(OH)2]=2.2×10-20。
(5)在25℃下,将a mol·L-1的氨水与0.01 mol·L-1的盐酸等体积混合,反应后溶液中c(NH4+)=c(Cl-),则溶液显_____________性(填“酸”“碱”或“中”), 可推断a 0.01(填大于、等于或小于)。
正确答案
(17分)
(1)H2SO4、H2SO3(2分); SO2+Na2SO3+H2O=2NaHSO3(3分)
(2)0.05mol (3分)
(3)c e (2分)
(4)Cu(OH)2 (1分) Cu2++2NH3·H2O=Cu(OH)2 ↓+2NH4+(3分)
(5)中(1分),大于(2分)。
略
某班级同学查阅资料,对Na2S有了一定的认识,并提出了以下几个问题,请回答:
(1)1000℃时,在密闭容器中加入一定量的Na2SO4固体使其发生以下反应达到平衡:
Na2SO4(s)+4H2(g) Na2S(s)+4H2O(g) ΔH>0若反应在恒温恒容状态下进行,回答以下问题:
向容器中分别加入以下物质,判断对平衡有无影响,有影响的填写出平衡移动的方向。
①加入Na2SO4 。②加入焦炭 。
(2)向Na2S的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成H2S气体为止,则在此过程中,溶液的c(HS-)变化趋势可能是 。
a.逐渐减小 b.逐渐增大
c.先逐渐增大,而后减小 d.先逐渐减小,而后增大
(3)Na2S溶液与下列溶液混合,不能发生反应的是 。
①H2S ②SO2 ③Na2SO3 ④酸性KMnO4溶液 ⑤CuSO4 ⑥氯水
(4)写出Na2S和AlCl3溶液反应的离子方程式 。
正确答案
(1)①无影响 ②有影响,正向移动
(2)c (3)③
(4)2Al3++3S2-+6H2O===2Al(OH)3↓+3H2S↑
略
SO2是引起大气污染的主要有害气体之一,我国大气质量标准中规定大气中SO2的最高浓度限值如下表:大气中SO2三级标准浓度限值
注:“年日平均”为任何一年的平均浓度均值不许超过的限值;“日平均”为任何一日的平均浓度不许超过的限值;“任何一次”为任何一次采样测定不许超过的浓度限值。
小题1:据报道,1952年2月,某城市雾大无风,家庭和工厂排出的烟雾经久不散,大气中SO2的含量高达3.8mg/(m3空气),烟尘达4.5mg/(m3空气),居民健康普遍受到危害,4天之内死亡人数约4000,流经该城市的主要河道也因此而受到污染,引起鱼类死亡。大气中的SO2将直接危害陆生高等植物的____组织,大气中SO2超标最容易影响人的_______系统而患疾病,而河流中鱼类死亡与SO2造成大气污染所形成______有关。
小题2:某空气污染监测仪是根据SO2和Br2水的定量反应来测定空气中的SO2含量的。反应的溴来自一个装有酸性(稀硫酸)的KBr溶液的电解池阳极的氧化反应,电解池的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO2的含量时,一天中作了三次取样监测,每次取样的空气(已除尘)都以1.5×10-4m3.min-1的流速进入电解池的阳极室,从电流计显示出每次的电流强度分别为8.56×10-6A、9.25×10-6A 、8.12×10-6A,每次都能够保持电解池中Br2浓度恒定并恰好与二氧化硫完全反应(设空气中不含与溴反应的其它杂质、1个电子电量为1.6×10-19C)。
写出此监测过程中发生反应的化学方程式。计算该地区空气中二氧化硫的含量有没有达到大气质量标准?
小题3:当大气中SO2污染较严重时,目前有一种降低其危害的方法是用直升飞机喷撒白垩粉,其化学方程式为___________________。
小题4:某火力发电厂所在地有较丰富的碳酸钙矿和菱镁矿,若该发电厂以含硫重油作燃料,请就地取材提出三种化学反应原理与上一小题不同的“脱硫”方法(用化学方程式表示,):
第一种______________;第二种______________;第三种______________。
小题5:某10 6 kW火力发电厂以重油为燃料。以含硫3.5%的重油为燃料,重油使用量为0.18 dm3.kW-1.h-1(重油的密度为0.95g.cm3)。该厂开工率(每年实际运转天数)为80%,对烟道气的脱硫效率为90%。问一年间对烟道气脱硫回收的SO2能生成多少吨石膏(CaSO4·2H2O)?
正确答案
小题1:叶;呼吸系统;酸雨
小题2:2KBr+2H2O2KOH+H2↑+Br2;没有达到大气质量标准(详见解析)
小题3:2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
小题4:详见解析
小题5:2.0×105 t CaSO4·2H2O,详见解析
小题1:从化学、生物学科中学过有关的基础知识,很容易答出SO2易破坏植物的叶组织,SO2最易影响人的呼吸系统,SO2污染大气后形成酸雨严重时会使湖泊、河流中鱼类等死亡。
小题2:根据电解原理可写出电解KBr溶液的化学方程式为
2KBr+2H2O2KOH+H2↑+Br2
再根据SO2的性质可写出SO2跟Br2水反应的化学方程式:
Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr
当I=8.56×10-6A时
n(e)= (8.56×10-6)/(1.6×10-19×6.02×1023)=8.89×10-11(mol)
根据反应的化学式可得出,当电极上有2mol电子通过时就有1molSO2参加反应,所以大气中SO2的含量为:
(8.89×10-11×60×64×103)/(1.5×10-4×2)=0.576[mg/(m3空气)]
依次可算得当I= 9.25×10-6A 时,大气中SO2的含量为0.608 [mg/(m3空气)];当I= 8.12×10-6A时,大气中SO2含量为0.554[mg/(m3空气)]。
对照标准,虽每次取样的测试结果没有超过0.70[mg/(m3空气)],但日平均值没有达标,所以从SO2含量角度看被监测地区的大气没有达到大气质量标准。
小题3:联系碳酸和亚硫酸的酸性强弱及亚硫酸盐的还原性就可写出有关的化学方程式:
2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2
小题4:用煅烧石灰石制得生石灰,再制成石灰桨,用石灰桨浊液来吸收SO2
2Ca(OH)2+2SO2+O2=2CaSO4+2H2O
煅烧菱镁矿,制氧化镁,用氧化镁浊液来吸收SO2:
2Mg(OH)2+2SO2+O2=2MgSO4+2H2O
用氢氧化钠溶液来吸收,再用石灰使氢氧化钠再生,氢氧化钠溶液可循环使用,消耗掉的是石灰:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O, Na2SO3+Ca(OH)2=CaSO3↓+2NaOH。
小题5:每1molS从理论上可生成1mol CaSO4.2H2O ,设可制得xt即: S CaSO4·2H2O
32(t) 172(t)
360×24×80%×106×0.18×0.95×103×10-6×3.5% ×90% (t) x (t)
得x =2.0×105(t)
可制得2.0×105吨CaSO4·2H2O。
扫码查看完整答案与解析