- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋、I2，他们使用的药品和装置如图所示：
(1)SO2气体还原Fe3＋的产物是________(填离子符号)，参加反应的SO2和Fe3＋的物质的量之比是________。
(2)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是________。
A．Na2SO3溶液与HNO3 B．Na2SO3固体与浓硫酸
C．固体硫在纯氧中燃烧 D．铜与热浓H2SO4
(3)装置C的作用是________________________________________________。
(4)若要从A中所得溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有________(填序号)。
A．蒸发皿 B．石棉网 C．漏斗 D ．烧杯
E．玻璃棒 F．坩埚
(5)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应，他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第三份试液中加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀。
上述方案不合理的是________，原因是________________________________
(6)能表明I－还原性弱于SO2的现象是________________________________
正确答案
(1)Fe2＋和SO42— 1∶2 (2)BD (3)吸收多余的SO2，防止污染空气 (4)BF (5)方案① SO2也能使酸性KMnO4溶液褪色 (6)B中溶液蓝色变淡甚至消失
(1)SO2＋2Fe3＋＋2H2O=SO42—＋2Fe2＋＋4H＋
(2)实验室制SO2：
Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O或Cu＋2H2SO4(浓)
(3)SO2有毒，须用碱液吸收。
(4)蒸发用到的仪器为：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台；过滤用到的仪器为：铁架台、漏斗、玻璃棒、烧杯。
制备硫代硫酸钠的方法之一是把二氧化硫通人硫化钠和碳酸钠（摩尔比2︰1）的混合溶液。在反应过程中，先生成黄色的固体，其量先逐渐增多，然后又逐渐减少，溶液的pH值降到7左右时，溶液近于无色，反应已经完成。如果继续通入二氧化硫，溶液的pH值降到5，又会有固体物质出现。
写出和以上现象有关的各个配平的化学方程式。
正确答案
生成黄色的固体和固态物质逐渐增多是因为SO2＋Na2S＋H2O＝Na2SO3十H2S，2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O
固态物质减少是因为S＋SO32－＝S2O32－
pH在5左右又产生固态物质是因为S2O32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－＋S↓。
制备硫代硫酸钠的总反应式：2Na2S＋4SO2＋Na2CO3＝3Na2S2O3＋CO2，
生成固体为S，固体增多是S的量增加，固体减少是S单质和Na2SO3反应生成硫代硫酸钠。pH在5左右又产生固态物质是因为SO2过量使溶液显酸性，S2O32－在酸性条件下反应生成S。S2O32－+2H+=SO2+S+H2O
生成黄色的固体和固态物质逐渐增多是因为SO2＋Na2S＋H2O＝Na2SO3十H2S，2H2S＋SO2＝3S↓＋2H2O
固态物质减少是因为S＋SO32－＝S2O32－
pH在5左右又产生固态物质是因为S2O32－＋SO2＋H2O＝2HSO3－＋S↓。
制备硫代硫酸钠的总反应式：2Na2S＋4SO2＋Na2CO3＝3Na2S2O3＋CO2，
(15分)二氧化硫是大气污染物之一，为粗略测定周围环境中二氧化硫的含量，某课外活动小组的甲、乙两位同学分别用相同实验装置和溶液，测定同一时间， 同一地点空气(含SO2、N2、O2气体，其他气体忽略)中SO2的含量。实验装置如右图反应试管中装有碘的淀粉稀溶液A。 SO2和I2发生反应为：S02+I2+2H20=H2SO4+2HI(N2、02不与I2、 淀粉反应)，试回答下列问题：
(1)检查该装置气密性时，先在试管中装入适量的水(保证玻璃管的下端浸在水中)，然后_____________________(注意阀的单向性)，则证明该装置的气密性良好。
(2)若A溶液的体积为VmL，浓度为c mol·L-1，当溶液的颜色刚好变色，停止抽气，此时甲、乙两位同学注射器内抽得气体的体积分别为V甲mL、V乙mL(所有的体积已折算成标况下体积)，且V甲>V乙，则甲、乙两个测定结果中与该地点空气中S02的体积分数真实情况最接近的是_______________________(.用含c、V、V甲或V乙…等的关系式表示)。另一位实验结果产生较大误差的原因可能是_______________________________________________
(3)若将上述装置进行改进，除导管外，重新连接装置需要选用的仪器有___________________。 (选下列仪器的编号)
a、烧杯 b、试管 c、锥形瓶 d、容量瓶e、量筒 f、单孔塞 g.双孔塞
(4)欲净化空气，除去空气中的二氧化硫可选用的试剂是___________________。
正确答案
(1) 向外轻轻拉动注射器活塞，试管内导管口有气泡冒出
(2)
(3) beg或ceg或bceg (只要答案合理均给分)
(4) 碱性液、 (有关氧化剂及其他合理答案均可给分)
（1）如果装置是不漏气的，则向外轻轻拉动注射器活塞，试管内导管口有气泡冒出，据此可以检验。
（2）甲同学得出的羰基偏大，这说明抽气过快，SO2没有完全被碘水充分吸收，因此应该用乙同学的进行计算。根据方程式可知，消耗的单质碘是0.001Vcmol，实验SO2的体积是0.0224VcL，因此SO2的含量是
（3）由于需要测量体积，所以必须用量筒，因此答案是 beg或ceg或bceg。
（4）SO2是酸性氧化物，可以用碱液吸收。
（14分）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中盛放亚硫酸钠的仪器名称是________。
(2)实验过程中，装置B中产生的现象是________________________，这个现象说明SO2具有的性质是________________。
(3)装置C中Na2S溶液在空气中不易保存，时间长了会变浑浊，原因是(用离子方程式表示) __________________________________。
(4)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__________________________________。
(5)如果把分液漏斗中的中的浓H2SO4换作浓HNO3，对此实验是否有影响
________（填“是”或“否” ），请说明你的理由_____________________________
(6)工业上用黄铜矿（ CuFeS2）冶炼铜，副产品中也有SO2 ，冶炼铜的反应为
若CuFeS2中 Fe 的化合价为＋2 ，反应中被还原的元素是 （填元素符号）。当生成0.8 mol铜时，此反应转移的电子数目是___________________。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶（1分） (2) 溶液颜色由紫色逐渐退去 还原性（每空1分，计2分）
(3) 2S2-＋O2＋2 H2O ===2 S↓＋4 OH－（2分）
(4)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色（2分）
(5)是（1分）浓HNO3可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，而得不到SO2气体（2分）
（6） Cu 、O（2分）（只写一个不得分） 10NA或6.02×1024（2分）
（1）根据仪器的构造可判断，该仪器是蒸馏烧瓶。
（2）A中产生SO2，由于SO2具有还原性，而酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，所以B中溶液颜色由紫色逐渐退去。
（3）硫化钠中硫元素的化合价是最低价－2价，具有还原性，极易被氧化，生成单质硫，方程式为2S2-＋O2＋2 H2O ===2 S↓＋4 OH－。
（4）SO2的漂白性原理是和有色物质结合，生成不稳定的无色物质。在加热的条件下，又能恢复原来的颜色，据此可以检验。即品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色。
（5）由于浓硝酸具有强氧化性，浓HNO3可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，而得不到SO2气体，因此对实验造成影响。
（6）CuFeS2中 Fe 的化合价为＋2 ，则Cu的化合价是＋2价，S的化合价是－2价。在生成物中Cu的化合价是0价，得到电子，被还原。同时氧气也是氧化剂，氧元素被还原；当生成0.8 mol铜时，被还原的铜是0.8mol，氧气是2.1mol，所以转移电子是0.8mol×2＋2.1mol×4＝10mol，即转移电子的个数是10NA或6.02×1024。
硫化氢(H2S)是一种具有臭鸡蛋气味的无色气体，有剧毒，存在于多种生产过程以及自然界中。在人体的很多生理过程中也起着重要作用。
资料：①H2S可溶于水约1∶2，其水溶液为二元弱酸。
②H2S可与许多金属离子反应生成沉淀。
③H2S在空气中燃烧，火焰呈淡蓝色。
(1)某化学小组设计了制取H2S并验证其性质的实验，如下图所示。A中是CuSO4溶液，B中放有湿润的蓝色石蕊试纸，C中是FeCl3溶液。
回答下列问题：
①A中有黑色沉淀(CuS)产生，A中发生反应的化学方程式为___________________。
②B中的现象是__________________。
③C中只有浅黄色沉淀产生，且溶液变浅绿色。则C中发生反应的离子方程式为______________。
④D中盛放的试剂可以是________(填字母序号)。
a．水 b．盐酸
c．NaCl溶液 d．NaOH溶液
(2)为进一步探究－2价硫的化合物与＋4价硫的化合物反应条件，小明同学又设计了下列实验。
已知：电离平衡常数：
H2S Kal＝1.3×10－7，Ka2＝7.1×10－15
H2SO3 Ka1＝1.7×10－2，Ka2＝5.6×10－8
①根据上述实验，可以得出结论：在__________条件下，＋4价硫化合物可以氧化－2价硫的化合物。
②将SO2气体通入H2S水溶液中直至过量，下列表示溶液pH随SO2气体体积变化关系示意图正确的是________(填字母序号)。
(3)文献记载，常温下H2S可与Ag发生置换反应生成H2。现将H2S气体通过装有银粉的玻璃管，请设计简单实验，通过检验反应产物证明H2S与Ag发生了置换反应______。
正确答案
(1)①H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4②蓝色石蕊试纸变红
③H2S＋2Fe3＋=S↓＋2H＋＋2Fe2＋ ④d
(2)①酸性(或酸性较强)②C
(3)将反应后的气体通入足量氢氧化钠溶液中(或硫酸铜溶液或氯化铁溶液等)，除去未反应的H2S后，点燃，若观察到火焰呈淡蓝色，说明有H2生成，从而证明H2S与Ag发生了置换反应(或做爆鸣实验，其它合理答案均可)
(1)根据装置图，实验流程为
FeS＋H2SO4=FeSO4＋H2S↑
H2S＋CuSO4=CuS↓＋H2SO4
H2S
2Fe3＋＋H2S=S↓＋2H＋＋2Fe2＋
D装置用于尾气处理，应选用NaOH溶液。
(2)①SO32—和S2－需在酸性条件下才能发生反应生成S。
②SO2＋2H2S=3S↓＋2H2O
SO2＋H2OH2SO3
H2SO3的酸性大于H2S，所以pH由小到大(接近7)再到小，且小于原氢硫酸的pH值，C项正确。
(3)H2S＋2Ag=Ag2S＋H2，应设计实验验证是否有H2生成。
某化学兴趣小组的同学为进行物质性质的探究，用维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等，使液体能顺利滴下
下图所示装置进行实验。请回答下列问题：（加热及固定装置已略去）
（1）装置A中反应的化学方程式为
（2）装置C 中的试剂是 （ 填序号）．
A．氢氧化钠溶液 B． 酸性高锰酸钾溶液 C．亚硫酸氢钠溶液
发生反应的离子方程式为 ，其说明了SO2具有 ，该实验操作的名称是 。
（3）在上述实验中，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是
（4）B中的溶液无明显现象，当滴加氯水时有白色沉淀，写出SO2表现还原性并生成白色沉淀的总离子方程式为
正确答案
（1）Cu+2H2SO4（浓）
试题分析：（1）反应装置A中为浓硫酸与铜在加热条件下反应，故反应方程式为Cu+2H2SO4（浓）
（12分）某同学为了检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物，选用了下图所示实验装置。
（1）写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式
___________________________________________________。
（2）①中无水硫酸铜的作用是 。
（3）②中酸性KMnO4溶液的作用是______________________。
（4）②中两次用到品红溶液，它们的作用分别是A 、B 。
（5）③中发生反应的离子方程式是 。
正确答案
（12分，每空2分）（1） C+ 2H2SO4(浓)
（2）检验反应生成的水蒸气 （3）除去混合气体中的SO2
（4）检验生成的SO2气体；检验SO2是否除尽
（5）CO2 + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+ H2O
（1）浓硫酸具有强氧化性，能和氧化碳，方程式是C+ 2H2SO4(浓)
（2）无水硫酸铜易结合水蒸气，固体变成蓝色，用来经验水蒸气的存在。
（3）酸性高锰酸钾溶液具有氧化性，能氧化SO2，因此酸性高锰酸钾溶液的作用是除去混合气体中的SO2，以防止干扰CO2的检验。
（4）SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以第一次使用品红溶液是检验生成的SO2气体；而第二次使用品红溶液，则是检验SO2是否除尽的。
（5）CO2能使澄清的石灰水变混浊，反应的方程式是CO2 + Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+ H2O。
（本题共12分）
硫在自然界中以游离态和多种化合态形成出现。硫的化合物大多具有氧化性或还原性。许多金属硫化物难溶于水。
完成下列填空：
(1)硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。在酸性条件下，H2S和KMnO4反应生成S、MnSO4、K2SO4和H2O，写出该反应的化学方程式。_________________________________
(2)石油化工的废气中有H2S。写出从废气中回收单质硫的两种方法（除空气外，不使用其他原料），以化学方程式表示。_____________________、______________________
(3)室温下，0.1mol/L的硫化钠溶液和0.1mol.L的碳酸钠溶液，碱性更强的是_______，其原因是________。
已知：H2S：Ki1＝1.3×10－7 Ki2＝7.1×10－15
H2CO3：Ki1＝4.3×10－7 Ki2＝5.6×10－11
(4)向ZnSO4溶液中滴加饱和H2S溶液，没有沉淀生成，继续滴加一定量的氨水后，生成ZnS沉淀。用电离平衡原理解释上述现象。__________________________
(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，产物还有____、______。过滤，微热滤液，然后加入过量的氢氧化钠溶液，可观察到的现象是______________。
正确答案
(1)5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4→K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5S↓
(2)2H2S＋3O2点燃2SO2＋2H2O，2H2S＋2SO2→3S＋2H2O；H2S△S＋H2或2H2S＋O2点燃2S＋2H2O
(3)硫化钠溶液；硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2，硫化钠更易水解。
(4)饱和H2S溶液中电离产生的S2－很少，因此没有沉淀。加入氨水后，促进H2S的电离，S2－离子浓度增大，有沉淀产生。
(5)FeCl2、H2S；先有白色沉淀生成，然后沉淀转化为灰绿色，最终转化为红褐色。
试题分析：(1)根据反应物和生成物，借助于质量守恒定律和电子得失守恒可知反应的化学方程式为5H2S＋2KMnO4＋3H2SO4→K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋5S↓。
(2)H2S不完全燃烧可以生成单质硫，高温下H2S分解也生成单质硫。另外SO2也能与H2S反应生成单质硫，而H2S完全燃烧即产生 SO2，因此有关的反应的化学方程式为2H2S＋3O2点燃2SO2＋2H2O，2H2S＋2SO2→3S＋2H2O；H2S△S＋H2或2H2S＋O2点燃2S＋2H2O。
(3)酸越弱，相应的钠盐越容易水解，溶液的碱性越强。根据电离常数可知，硫化氢的Ki2小于碳酸的Ki2，硫化钠更易水解，即硫化钠溶液的碱性更强。
(4)H2S是弱电解质，存在电离平衡。饱和H2S溶液中电离产生的S2－很少，因此没有沉淀。加入氨水后，促进H2S的电离，S2－离子浓度增大，从而产生沉淀。
(5)将黑色的Fe2S3固体加入足量盐酸中，溶液中有淡黄色固体生成，该沉淀是单质硫，这说明发生了氧化还原反应，铁离子将硫离子氧化生成单质硫，而自身被还原生成亚铁离子。由于硫离子过量，过量的硫离子与氢离子结合生成H2S气体，即还有FeCl2、H2S生成；向氯化亚铁溶液中加入氢氧化钠溶液生成氢氧化亚铁白色沉淀，氢氧化亚铁不稳定迅速被氧化生成氢氧化铁，因此观察到的实验现象是先有白色沉淀生成，然后沉淀转化为灰绿色，最终转化为红褐色。2S的性质、氧化还原反应、铁的化合物以及电离平衡和溶解平衡的应用
硫及其化合物在自然界普遍存在、容易转化。
Ⅰ．火山喷发、生物质降解时产生的有毒气体H2S、SO2等进入大气后，因一些自然转化而得以消除。如
（1）H2S和SO2分子碰撞时，污染会降低。反应方程式为_________________________。
（2）H2S在常温下，会被空气逐渐氧化，反应方程式为_________________________。
（3）SO2在飘尘催化下，会被空气氧化为SO3，遇水生成硫酸，硫酸遇石灰岩转化为稳定的石膏矿物(CaSO4·2H2O)。SO2被氧化的化学方程式为_____________________________。
在环保措施上，这会给我们带来“师法自然”的启示。
Ⅱ．人为过度排放二氧化硫等，会超出自然净化吸收能力，带来严重环境污染。“石灰-石膏法”和“烧碱法”是工业上常用的工业烟气脱硫法。
（4）“石灰-石膏法”吸收二氧化硫的流程为：
由SO2等生成石膏的总化学方程式为________________________________________。
（5）“烧碱法”是用氢氧化钠浓溶液吸收含二氧化硫的烟气，其优点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。化学方程式为______________________________________。但烧碱的价格较贵（石灰0．36元/kg，烧碱2．90元/kg）。
（6）若将“石灰-石膏法” 和“烧碱法”结合起来对烟气脱硫，则会产生快速高效低成本无污染的好效果，最终仍得到石膏产品。请在下列流程图的①～④处填写物质的化学式：
正确答案
(1)2H2S+SO2="3S+" 2H2O
（2）2H2S+O2=2S+2H2O
（3）2SO2+O2
（4）2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)
（5）2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O（产物为NaHSO3也可，为生成Na2SO4的方程式也可）
（6）①NaOH浓溶液，②Ca(OH)2，③Na2SO3和Na2SO4或其中任一种，④NaOH溶液。
试题分析：H2S有还原性，SO2有氧化性，当二者相遇时就会发生反应2H2S+SO2="3S+" 2H2O产生无毒、无害的物质。在常温下H2S也会被空气中的O2缓慢氧化2H2S+O2="2S+" 2H2O从而使污染减轻。在空气中飘尘的催化作用下SO2被空气中的O2氧化成SO3，2SO2+O2 
下图是有关二氧化硫性质的实验装置图，实验时C装置中溴水溶液退色。试回答下列问题：
（1）A装置中的现象是 ， B装置中的现象是 。
（2）二氧化硫具有：①漂白性 ②酸性氧化物性质 ③还原性 ④氧化性，在图中几个装置中对应表现出的性质是：A中 ；B中 ；C中 （填序号）。
（3）D中NaOH溶液的作用是 。
正确答案
（1）溶液变红色，溶液褪色 （2）② ； ① ；③ 。（3）吸收多余的SO2，防止污染空气。
试题分析：（1）二氧化硫具有溶液水产生亚硫酸，SO2具有酸性，故通入到A装置中，会使溶液变为红色；SO2具有漂白性，能够与品红形成无色的物质，会使品红褪色，故答案为品红溶液褪色。（2）A装置利用SO2的酸性，故选择②，B装置中利用品红的漂白性，故选择①，C装置中利用SO2的还原性，故选择③。（3）二氧化硫是污染性气体，排放到空气中污染环境，需要氢氧化钠溶液吸收，反应生成亚硫酸钠和水，反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，故答案为吸收多余的SO2，防止污染空气。
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