- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（15分）
某学习小组依据SO2具有还原性，推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2。
查阅资料：SO2Cl2常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。
Ⅰ．化合物SO2Cl2中S元素的化合价是 。
Ⅱ．用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是 。
Ⅲ．在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和 的洗气瓶。
Ⅳ．用如图所示装置收集满Cl2，再通入SO2，集气瓶中立即产生无色液体，
充分反应后，将液体和剩余气体分离，进行如下研究。
（1）研究反应的产物。向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子（除OH－外）只有SO42－、Cl－ ，证明无色液体是SO2Cl2。
① 写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式 。
② 检验该溶液中Cl－的方法是 。
（2）继续研究反应进行的程度。用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀。
① 该白色沉淀的成分是 。
② 写出SO2与Cl2反应的化学方程式，并阐述理由______。
正确答案
（15分）
I．+6价（2分）；
II．MnO2＋4HCl（浓）
Ⅲ．浓硫酸（2分）；
Ⅳ．（1）① SO2Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl （2分）。
② 取少量该溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，过滤，向滤液中滴加
HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-（2分）；
（2）① BaSO4（2分）；
② SO2＋Cl2 
由于白色沉淀是BaSO4，所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体。因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应。（3分）
试题分析：I．SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2则氯元素的化合价是-1价，O一般表现为-2价，所以S的化合价是+6价；
II．实验室制取氯气的化学方程式为MnO2＋4HCl（浓）
Ⅲ．SO2Cl2极易水解，遇潮湿空气会产生白雾，所以氯气必须是干燥的，因此在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶。
Ⅳ．（1）①根据元素的化合价，判断SO2Cl2水解的产物是硫酸和氯化氢，化学方程式为 ：SO2Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl ；
②检验该溶液中Cl－的方法是：因为溶液中有硫酸存在，所以检验氯离子前应除去硫酸根离子，取少量该溶液于试管中，加入过量Ba(NO3)2溶液，过滤，向滤液中滴加HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，若产生白色沉淀，则说明溶液中有Cl-；
（2）①若尾气中只含二氧化硫，被氢氧化钠吸收后滴加盐酸再滴加BaCl2溶液，不会产生白色沉淀。只含氯气也不会产生白色沉淀，所以尾气中有氯气和二氧化硫气体，白色沉淀是BaSO4
②SO2＋Cl2
一同学分析硫元素的化合价有－2、0、＋4、＋6，而硫单质处于中间价态，所以硫应该既有氧化性，又有还原性。该同学欲探究硫的还原性，下面是该同学的实验探究过程，请解答其中的问题。
(1)该同学应该选择________(填“氧化剂”或“还原剂”)进行实验探究。
(2)该同学用红热的玻璃棒引燃了石棉网上的硫粉，硫粉开始燃烧，反应的化学方程式为________________________________________________
(3)该同学欲验证硫燃烧产物的性质，请你帮助他选择合适的试剂，并说明原因。
正确答案
(1)氧化剂 (2)S＋O2
(3)
(1)探究还原性，需要氧化剂。(2)硫在空气中燃烧的化学方程式的书写不要忘记反应条件为“点燃”。(3)尽管SO2能使新制的氯水、品红溶液、滴有酚酞的NaOH稀溶液都褪色，但作为漂白性的只有使品红褪色，而与新制的氯水的反应体现SO2的还原性，与NaOH溶液的反应体现SO2的酸性氧化物的通性。
（10分）某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:
Na2S2O3+H2SO4="==" Na2SO4+SO2↑+S↓+H2O）
根据上述实验现象回答下列问题
(1)不能使品红试液褪色,说明该气体中不含____________(填分子式).
(2)此无色溶液中至少可能存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母).
第一种情况是______ ______,第二种情况是____ ________,第三种情况是_________ ___,第四种情况是______ ______.
(可不填满,也可补充)
正确答案
（10分）（每空2分）
（1）SO2
（2）B C F BDF BCDF （填出三种情况给满分）
略
(22分)黄铁矿(FeS2)燃烧产生的SO2通过下列工艺过程既能制得H2SO4，又能制得H2。
（1）该过程中能循环利用的物质为 。
（2）写出反应器中发生反应的离子方程式 。
（3）某研究性学习小组欲探究SO2能否与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀，进行如下实验。
已知浓硫酸的沸点为338oC，加热时酒精灯火焰的温度为400oC～500oC。
①甲同学用装置I(如下图)进行实验，发现BaCl2溶液中出现白色沉淀，且白色沉淀不溶于盐酸，该实验结论不能说明SO2能与BaCl2溶液发生反应，请解释生成该白色沉淀的两种可能原因(用文字和离子方程式表示)：
，
；
②乙同学设计了装置Ⅱ(夹持装置和A的加热装置略去)进行实验，发现C中没有出现白色沉淀。
装置Ⅱ改进了装置I的四处不足，请填表说明另外的三处。
（4）丙同学取乙同学实验后的C中溶液少许，滴加一种无色溶液，产生不溶于盐酸的白色沉淀，丙同学滴加的试剂可能是 (填字母序号)。
a．NaOH溶液 b．H2O2溶液 C．新制氯水 d．酸性KMnO4溶液
正确答案
（1）I2；（2）I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+；（3）①挥发出的硫酸与氯化钡反应生成BaSO4沉淀，SO42-+Ba2+═BaSO4↓，二氧化硫和氧气在水溶液反应生成硫酸，硫酸和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，2Ba2++2SO2+O2+2H2O═2BaSO4↓+4H+；②实验前向A中通入N2，排出装置中的O2；A、C之间添加装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶，除去挥发出的H2SO4蒸汽；将导管末端连接硬质玻璃管，二氧化硫通入氢氧化钠溶液中，吸收多余的尾气并防止倒吸。（4）b。
试题分析：由题给工艺流程知，反应器内发生的反应为I2 + SO2 + 2H2O====2I- + SO42- + 4H+,分离器分离出硫酸，膜反应器中发生的反应为2HI
硫酸是用途广泛的化工原料，可作脱水剂、吸水剂、氧化荆和催化剂等。
工业制硫酸铜的方法很多。
（1）方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜。该反应的化学方程式是_____________________,此法的最大缺点是____________________________。
（2）方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜，生产的主要过程如下图所示：
①稀硫酸、铜和氧化铁反应的离子方程式是__________________、________________；
向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是_______________________________。
②请说出调整PH为4的目的是_______________________；由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是______________________________。
正确答案
（1）Cu+2H2SO4(浓) 
（2）①Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O 2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+ 4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O
② 使Fe3+完全沉淀 加热、蒸发
试题分析：（1）铜和浓硫酸反应，生成CuSO4、SO2、H2O，进而得出化学方程式；缺点是产生二氧化硫污染空气。
（2）①Fe2O3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和H2O，Cu把Fe3+还原为Fe2+；热空气中的O2在酸性条件下，把Fe2+氧化为Fe3+，进而可得离子方程式。
②pH为4时，Fe3+完全水解转化为Fe(OH)3沉淀；对硫酸铜溶液进行加热、蒸发可得无水硫酸铜。
（每空2分，共6分）在下图所示的实验装置中，A中盛有品红溶液，B 中盛有NaOH溶液。请回答下列问题：
（1）若向A中通入足量的二氧化硫气体，A中的现象是 。
（2）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。
（3）如果A中盛的是浓盐酸，加入二氧化锰，加热反应，此反应中浓盐酸的作用是 。
正确答案
37．（每空2分，共6分）（1） 红色褪去 。（2） 强氧化 。（3） 还原剂 。
（1）SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色。
（2）浓硫酸再加热的条件下，和铜发生氧化还原反应，生成硫酸铜、SO2和水，所以表现硫酸的氧化性和酸性。
（3）在加热的条件下，二氧化锰能氧化浓盐酸，生成氯化锰、氯气和水，所以表现盐酸的还原性和酸性。
为了验证木炭可被浓H2SO4氧化成CO2，选用下图所示仪器(内含物质)组装成实验装置：
（1）如按气流由左向右流向，连接上述装置的正确顺序是(填各接口字母)：
接 ， 接 ， 接 ；
（2）仪器乙、丙应有怎样的实验现象才表明已检验出CO2?
乙中 ____ ，丙中 ______ ；
（3）丁中酸性KMnO4溶液的作用是 ；
（4）写出甲中反应的化学方程式 。
正确答案
（1）A,F,E．C,D,B （2）乙中出现白色沉淀，丙中品红未褪色 （3）吸收SO2
（4）
试题分析：碳与浓硫酸反应中，会有二氧化硫杂质生成，丁装置主要是除去二氧化硫，丙装置主要是验证二氧化硫是否完全除去，乙装置主要是验证产物中是否含有二氧化碳。
某化学小组进行Na2SO3的性质实验探究。
在白色点滴板的a、b、c三个凹槽中滴有Na2SO3溶液，再分别滴加下图所示的试剂：
实验现象如下表：
根据实验现象进行分析：
(1)a中实验现象证明Na2SO3具有________性。
(2)b中发生反应的离子方程式是_____________________________________________
(3)应用化学平衡原理解释c中现象(用化学用语及简单文字表述)__________________________________________________________。
正确答案
(1)还原性 (2)SO32-＋2S2－＋6H＋=3S↓＋3H2O
(3)在Na2SO3溶液中，SO32-水解显碱性：SO32-＋H2O
(1)a中发生反应的化学方程式为：Na2SO3＋Br2＋H2O=Na2SO4＋2HBr，证明Na2SO3具有还原性。
(2)b中产生淡黄色沉淀，发生反应的离子方程式是SO32-＋2S2－＋6H＋=3S↓＋3H2O。
(3)滴入酚酞溶液变红是因为SO32-发生了水解反应而使溶液显碱性：SO32-＋H2OHSO3-＋OH－，再加入BaCl2溶液后，Ba2＋与SO32-反应产生BaSO3沉淀，反应消耗了SO32-使其浓度减小，水解平衡向左移动，OH－浓度减小，红色褪去。
黄铁矿是我国大多数硫酸厂制取硫酸的主要原料。某化学兴趣小组对某黄铁矿石（主要 成分为FeS2)进行硫元素含量测定的实验探究及工业生产硫酸的探究。
I ．将m1,g该黄铁矿样品（杂质中不含硫和铁）放入如下图所示装置（夹持和加热装置 省略）的石英管中,从a处不断地缓缓通入空气，高温灼烧石英管中的黄铁矿样品至反应完全。石英管中发生反应的化学方程式为：4FeS2 + 11O2
II反应结束后,将乙瓶中的溶液进行如下处理
（1）I中，乙瓶内发生反应的离子方程式有____________、__________。
（2）II中，所加H2O2溶液需足量的理由是____________________________
（3）该黄铁矿石中硫元素的质量分数为____________________________
（4）简述在催化反应室中设置热交换器的目的：______________。
（5）工业生产中常用氨——硫酸法进行尾气脱硫，以达到消除污染、废物利用的目的,用 两个化学方程式表示其反应原理_______________、______________
正确答案
（15分）
（1）SO2 + 2OH-＝SO32- + H2O （2分）2SO32-+ O2＝ 2SO42-（2分）
（2）使SO32-完全氧化为SO42- （2分）（3）
（4）利用SO2氧化为SO3时放出的热量来预热即将参加反应的SO2和O2等（2分）
SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O．（2分）
试题分析：（1）乙中二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠，离子方程式为 SO2+2OH-=SO32-+H2O，亚硫酸钠和氧气反应生成硫酸钠，离子方程式为2SO32-+O2=2SO42-，故答案为： SO2+2OH-=SO32-+H2O；2SO32-+O2=2SO42-；（2）为使亚硫酸根离子完全转化为硫酸根离子，加入的双氧水要足量，故答案为：使SO32-完全氧化为SO42-；（3）最终所得沉淀是硫酸钡，根据硫原子守恒得硫的质量，设硫的质量为x，
S-----BaSO4
32g 233g
x m2g
x=
（4）在S02催化氧化设备中设置热交换器，把不同温度之间的气体进行热交换，可预热反应气体，冷却生成气体，可起到充分利用能源的目的，（5）工业生产中常用氨-酸法进行尾气脱硫，即先用氨水吸收，再用浓硫酸处理．先用氨水吸收时，发生反应：SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，再用浓硫酸处理时，发生反应：（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O，以达到消除污染、废物利用的目的．
故答案为：SO2+2NH3•H2O═（NH4）2SO3，（NH4）2SO3+H2SO4═（NH4）2SO4+SO2↑+H2O．
硫化钠是用于皮革鞣制的重要化学试剂，可用无水芒硝（Na2SO4）与炭粉在高温下反应而制得，反应式如下：
① Na2SO4 + 4C →高 温 Na2S + 4CO
② Na2SO4 + 4 CO→高 温 Na2S + 4CO2
(1)现要制取Na2S 7.8克，需要无水芒硝（Na2SO4） g；
(2)若在反应中生成的Na2S物质的量为1 mol，则消耗的碳单质的物质的量范围n的范围是 < n < ；
(3)若在上述反应中消耗的碳单质为1mol，生成Na2S的物质的量为 y mol，生成的CO和CO2的物质的量之比为x，则y与x的关系式为y= ；
(4)Na2S放置在空气中，会缓慢氧化成Na2SO3及Na2SO4，现称取已经被部分氧化的硫化钠39.2 g溶于水中，加入足量盐酸，充分反应后，过滤得沉淀9.6g，放出H2S气体1.12L(标准状况)，求：39.2g被部分氧化的硫化钠中Na2S的物质的量为 mol；Na2SO3的物质的量为 mol；Na2SO4的物质的量为 mol。
正确答案
(1) 14.2 （2分） (2) 2 ~4 （2分）(3) y = （3分） (4)0.25；010 ；0.05 （3分）
略
扫码查看完整答案与解析