- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是 ，A中发生反应的化学方程式为 ；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是 、 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ；
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象 ；
（4）尾气可采用 溶液吸收。
正确答案
（共10分）(1)分液漏斗(1分) Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2+H2O （2分）
(2)溶液 由紫红色变为无色，无色溶液出现黄色浑浊、还原性和氧化性（每空1分，共4分）
(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色 （2分）
(4)NaOH （1分）
试题分析：（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去，故答案为：红色逐渐变浅直至完全褪去；
（3）二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-，则观察到出现黄色浑浊，B中S元素的化合价升高，表现还原性，C中二氧化硫中硫元素的
化合价降低，表现氧化性，故答案为：2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-；出现黄色浑浊；还原性；氧化性；
（4）因二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色，则操作为待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，观察到的现象为无色溶液恢复为红色，故答案为：操作：待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热；现象：无色溶液恢复为红色；
（5）因浓硫酸不与二氧化硫反应，则不能处理尾气，abd都能与二氧化硫反应，但d碱性太弱，吸收效果不好，则利用ab的溶液来吸收尾气，
利用氢氧化钠溶液来吸收尾气，发生的离子反应为SO2+2OH-=SO32-+H2O，
利用高锰酸钾溶液来吸收尾气发生的离子反应为2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+，
故答案为：ab；SO2+2OH-=SO32-+H2O或2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+。
点评：本题为实验习题，考查二氧化硫的制取及二氧化硫的性质实验，明确反应原理、二氧化硫的性质是解答本题的关键，难度不大。
（10分）现有ag铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请回答相应问题。
（1）未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：____ _。
（2）点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。写出碳与浓硫酸加热反应的化学方程式_____________________________________。
（3）待A中不再逸出气体时停止加热，拆下E并称重。E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)。能用该方法测定的前提现象是 。
（4）某同学认为上述方法较复杂，使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速和准确的计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是_______(填写代号)。
A．用排水法测定H2的体积
B．反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C．测定反应前后装置和药品的总质量。
正确答案
（10分）（1）常温下，碳和铁不与浓硫酸反应
（2）C+2H2SO4(浓)
（3）(11a－3b)/11a C中紫色未褪尽
（4）C （每空2分）
（1）浓硫酸具有强氧化性，但在常温下，碳和铁不与浓硫酸反应，所以A、B中没有明显的现象。
（2）在加热的条件下，碳被浓硫酸氧化生成CO2，同时浓硫酸被还原生成SO2，反应的方程式是C+2H2SO4(浓)
（3）由于反应中生成的SO2被B、C吸收，水蒸气被浓硫酸吸收，所以E中吸收的是CO2，即CO2的物质的量是b/44mol，因此原合金中碳的质量是12b/44g。所以铁碳合金中铁的质量分数为
（4）由于排水法测量氢气的体积不易操作，且误差较大，选项A不正确；B中操作太繁琐，不正确；由于碳和稀硫酸不反应，而铁能和稀硫酸反应生成氢气，所以通过测定反应前后装置和药品的总质量即可以得出氢气的质量，进而得出铁的质量，所以正确的答案选C。
为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：
（1）查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解，且分解产物只有硫化钠和另外一种固体。如果加热温度低于600℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3-的物质的量浓度变化趋势为________________；
（2）如果加热温度为700℃，向所得冷却后固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为__________；此时在B、C两装置中可能观察到的现象为___________或___________。
（3）在（2）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除Cl-外，还存在另一种浓度较大的阴离子（X）为___________。检验该阴离子（X），先取固体试样溶于水配成溶液，为了加速固体试样的溶解，可采取____________措施。以下是检验阴离子（X）的两种实验方案，你认为合理的方案是______（填“甲”或“乙”）。
方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀HNO3，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
方案乙：取少量试样溶液于试管中，先加稀HCl，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
（4）写出Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式____________。
正确答案
（1）先逐渐增大，后逐渐减小 （2分）
（2）2S2－＋SO32－＋6H＋=3S↓＋3H2O（2分）；
B中品红溶液褪色，C中无明显变化（1分）;B中无明显变化，C中产生黑色沉淀 （1分）
(说明：在同一空格中答“B中品红溶液褪色，C中产生黑色沉淀”不得分）
（3）SO42－（2分）搅拌（或加热）（2分）；乙（2分）；
（4）4Na2SO3
试题分析：（1）温度低于600℃，Na2SO3不分解，先反应生成NaHSO3，全部转化为NaHSO3后，再继续反应生成SO2和H2O，所以HSO3-的物质的量浓度变化趋势为先逐渐增大，后逐渐减小；（2）如果加热温度为700℃，Na2SO3分解，得到Na2S和Na2SO4，加盐酸反应2S2－＋SO32－＋6H＋=3S↓＋3H2O，还有大量气泡可能是H2S或SO2，所以现象为B中品红溶液褪色，C中无明显变化或者B中无明显变化，C中产生黑色沉淀。（3）分解产物中有Na2SO4，SO42－的鉴定甲方案加硝酸，把SO32－氧化为SO42－，不能证明它的存在，甲错误，乙正确。
某课外活动小组的同学，研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的有关问题：
（1）锌与浓硫酸反应制取二氧化硫的化学方程式为___________ _____ _________。
（2）这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是 ____________ ;原因是____ ________________________________ ___。
（3）某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证（2）的判断是否正确，若按气体从左到右流向时，气体流经的各装置导管的编号依次是 （用a、b……填写）。
（4）根据（3）确定的实验过程，请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释填入下表：
正确答案
（共11分）（1）Zn+2H2SO4（浓）= ZnSO4+SO2↑+2H2O （ 2分）
（2）氢气和水蒸气（ 1分） 随着反应的进行浓硫酸被消耗会变成稀硫酸，锌与稀硫酸反应产生氢气，同时会有少量水蒸气 （ 2分）
（3）c d （或d c） a b （或b a） e （ 1分）
（4） （各1分，共5分）
（1）浓硫酸具有强氧化性，和锌反应的方程式是Zn+2H2SO4（浓）= ZnSO4+SO2↑+2H2O。
（2）生成的SO2中一定含有水蒸气。又因为在反应过程中，浓硫酸的浓度会逐渐变稀，所以还会生成氢气，即SO2中含有的杂质是氢气和水蒸气。
（3）水蒸气的检验用无水硫酸铜，氢气的检验用加热的氧化铜，因为氢气还原氧化铜生成水。所以在和氧化铜反应之前，需要首先检验水蒸气，且还需要除去水蒸气，所以正确的顺序是c d （或d c） a b （或b a） e。
（4）根据（3）中的分析可知，正确的答案应该是
某校课外活动小组同学设计实验，探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分。
【实验探究】
（1）木炭与浓硫酸反应的化学方程式：C+2H2SO4（浓）
（2）A装置中品红溶液颜色 （填“褪色”或“不褪色”），证明含有 气体。
（3）实验过程中，装置C将观察到的现象是_______________________________。
【实验讨论】
（4）有同学对B装置能否除尽SO2气体有疑义。你认为应该在B、C装置之间连接右图中 装置，以确认SO2是否除尽。
【联系实际】
（5）煤和石油的燃烧过程中都有二氧化硫和二氧化碳排放，其中二氧化硫造成的环境影响主要是_________，二氧化碳造成的环境影响主要是_______。（每空格只填一个选项）
A．酸雨 B．破坏臭氧层 C．温室效应
正确答案
（14分）
（1）氧化剂（1分） 39．2 （2分） 8．96（2分）
（2）褪色（1分） SO2（或二氧化硫）（2分）
（3）石灰水变浑浊（2分）
（4）a （2分）
（5）A C （每空1分，共2分）
试题分析：（1）浓H2 SO4中硫化合价降低，作氧化剂，0．2mol碳的完全反应，则消耗H2S04的质量是0．4mol×98g/mol=39．2g；标况下产生SO2的体积为0．4mol×22．4L/mol=8．96 L,答案：氧化剂（1分） 39．2 （2分） 8．96（2分）
（2）A装置中品红溶液颜色褪色，说明有SO2中生成。答案：褪色（1分）， SO2（或二氧化硫）（2分）
（3）B将SO2除去后，装置C将观察到的现象石灰水变浑浊，说明有CO2生成，答案：石灰水变浑浊（2分）
（4）应该在B、C装置之间连接a装置，用来证明SO2已经除尽，答案：a （2分）
（5）SO2主要是形成酸雨，CO2主要是形成温室效应，答案：A C （每空1分，共2分）
（11分）某实验小组的同学为探究Na2O2与SO2的反应，用下图所示装置进行实验。通入SO2气体后，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。
请回答下列问题：
（1）A装置中浓硫酸的作用是__________。
（2）部分同学依据
请判断上述方案是否合理__________，简要说明理由：__________。
（3）向
请在下图中画出溶液中溶质的总质量随缓慢通入
正确答案
（1）干燥
（2）
（3）
（1）由于SO2中含有水蒸气，而水也能和过氧化钠反应，所以浓硫酸的作用是干燥SO2。
（2）过氧化钠和CO2的生成物是碳酸钠和氧气，据此类推SO2和过氧化钠反应的固体生成物应该是Na2SO3。由于稀硝酸具有氧化性，能把BaSO3氧化生成BaSO4，其次过量的过氧化钠也能把Na2SO3氧化生成Na2SO4，因此是不合理的。
（3）氢氧化钠和SO2反应的方程式为2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O、NaOH＋SO2=NaHSO3。因此根据方程式可知，如果SO2的物质的量小于0.5mol，则溶液中的溶质就是NaOH和Na2SO3；如果SO2恰好是0.5mol，则溶质只有Na2SO3；如果SO2的物质的量大于0.5mol，而小于1.0mol，则溶质是Na2SO3和NaHSO3；如果SO2恰好是1mol，则溶质只有NaHSO3。由于氢氧化钠和SO2都是1mol，所以氢氧化钠是40g，最多生成亚硫酸钠是63g，亚磷酸氢钠是104g，图像见答案。
由下列仪器组成的一套制取SO2并验证它有氧化性、还原性和漂白性。(图中铁架台、铁夹等省略，装置③中E管气体向上流出)②④⑤装置中所用试剂只能从以下物质中选用：氯水、浓H2SO4、溴水、硝酸、品红溶液、烧碱溶液、石灰水。
试回答：
（1）连接仪器时，导气管连接顺序从左到右J接_____、_____接_____、H接D、______接I、______接______。
（2）装置②用以检验SO2的还原性，所盛试剂最好是______，装置④中所盛试剂最好是______，装置⑤中所盛试剂最好是_______，目的是
（3）仪器连接好后，怎样检查装置①的气密性，简述操作要点 。
（4）书写①装置中反应的化学方程式 。
书写③装置中反应的化学方程式 。
正确答案
（1）C、 B、 G、 E、 F、 A （2分）
（2）溴水（1分） 品红（1分） 氢氧化钠（1分） 吸收二氧化硫或硫化氢尾气，避免污染空气（1分）
（3）关闭活塞K，向长颈漏斗中加水，直到长颈漏斗中液面高度高于试管中液面高度，若过一段时间水柱不下降，就证明气密性良好，反之，气密性不好。（1分）
（4）FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4 SO2+2H2S=3S↓+2H2O
试题分析：（1）由题目中所给部分接口顺序知⑥为二氧化硫发生装置，所以装置顺序为⑥②④③①⑤，接口顺序为J接C、B接G、H接D、E接I、F接A，
（2）装置②用以检验SO2的还原性，所盛试剂最好是溴水，所以装置④用来检验二氧化硫的漂泊性，所盛试剂为品红，装置⑤用来进行尾气吸收，盛放氢氧化钠溶液，目的是吸收二氧化硫或硫化氢尾气，避免污染空气
（3）检查装置①的气密性，利用“液封”的原理。关闭活塞K，向长颈漏斗中加水，直到长颈漏斗中液面高度高于试管中液面高度，若过一段时间水柱不下降，就证明气密性良好，反之，气密性不好。
（4）①装置用来产生硫化氢气体，化学方程式为FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4
③装置用来检验二氧化硫的氧化性，与硫化氢反应，生成硫单质，反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O
（1）火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸。
请回答下列问题：
①为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装 （填设备名称）。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是 。
②为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为 。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为 。（空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是 _。
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是 （可多选）。
A．耗氧量减少
B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废气减少
D．不需要使用催化剂
（2）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面 （可多选）。
A．橡胶的硫化
B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产
D．过磷酸钙的制备
（3）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式 。
正确答案
（1）①热交换器 使浓H2SO4与SO3充分接触
②6∶5 0.41% 用氨水吸收 ③A
（2）BCD
（3）SO2＋CaO=CaSO3 2CaSO3＋O2=2CaSO4
（1）①热交换器可促进热量的充分利用；增大接触面积可以加快反应速率，提高吸收效率。②燃烧室中的反应为S＋O2
二氧化硫是一种大气污染物，研究对NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理有重要意义，某化学实验爱好小组欲探究SO2的性质，设计如下方案：
（1）B、C、D分别用于检验SO2的还原性、氧化性和漂白性。其中B、C分别为碘水和硫化氢的水溶液，则D中所盛试剂为_________，B中反应的离子方程式为：_________________。
（2）为了实现绿色实验的目标，某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置，与A1装置相比，A2装置的优点是：________________________________（任写一点即可）。
（3）E中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。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2mol/L盐酸、1mol/L BaCl2溶液、1mol/L Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。
请设计实验证明“吸收液”中存在SO32－和HSO3－，完成下表的实验操作、预期现象和结论：
正确答案
（1）品红溶液 （1分）
SO2 + I2 + 2H2O = SO42－ +2I－ + 4H+（2分，电荷不守恒0分；化学式任错一个0分）
（2）①不用加热，安全性能高。
②易于控制反应进行，反应更充分。（任写一个，合理答案均给1分）
（3）
试题分析：（1）可以使用品红溶液来验证二氧化硫的漂白性，碘单质可以把二氧化硫氧化成正六价的硫而本身被还原成负一价的碘。除了氟之外所有的卤素单质都有这一性质。（2）改进以后的装置少了加热的部分，相对来讲安全程度要好点。再者就是这样的装置可以随时控制二氧化硫的生成量，避免过多的二氧化硫产生从而污染空气。
（3）利用亚硫酸根离子亚硫酸氢根离子的特性来进行检验。
直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。
（1）用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应：______________________________________________________________。
（2）在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是____________________________________________________。
（3）吸收液吸收SO2的过程中，pH随n(SO32-)∶n(HSO3-)变化关系如下表：
①由上表判断，NaHSO3溶液显________性，用化学平衡原理解释：_____________。
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)：________。
a．c(Na＋)＝2c(SO32-)＋c(HSO3-)
b．c(Na＋)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H＋)＝c(OH－)
c．c(Na＋)＋c(H＋)＝c(SO32-)＋c(HSO3-)＋c(OH－)
（4）(2012·福建高考节选)能证明Na2SO3溶液中存在SO32-＋H2O
A．滴入酚酞溶液变红，再加入H2SO4溶液后红色褪去
B．滴入酚酞溶液变红，再加入氯水后红色褪去
C．滴入酚酞溶液变红，再加入BaCl2溶液后产生沉淀且红色褪去
正确答案
（1）SO2＋H2OH2SO3、2H2SO3＋O2
（2）2OH－＋SO2=H2O＋SO32-
（3）①酸 HSO3-存在：HSO3-
②ab
（4）C
（1）二氧化硫形成硫酸型酸雨的过程为二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸再被氧化成硫酸。
（2）氢氧化钠溶液吸收二氧化硫生成亚硫酸钠和水，而亚硫酸钠溶液可以继续吸收二氧化硫生成亚硫酸氢钠。
（3）①由表格数据知，随n(HSO3-)的增大，溶液酸性增强，即HSO3-的电离程度大于水解程度，亚硫酸氢钠溶液呈酸性。②由表格数据知，当溶液中亚硫酸氢钠的浓度略大于亚硫酸钠的浓度时，溶液呈中性，故离子浓度关系有c(Na＋)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H＋)＝c(OH－)，b正确。由电荷守恒式c(Na＋)＋c(H＋)＝2c(SO32-)＋c(HSO3-)＋c(OH－)，中性溶液中c(H＋)＝c(OH－)知，a正确，c错误。
（4）H2SO4溶液显酸性、氯水具有漂白作用，A、B均不能证明平衡移动了；加入BaCl2溶液后，平衡发生移动。
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