- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
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。
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+2H2SO4
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）
（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
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：
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)＝
c(Na2SiO3)＝
(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。
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。
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