- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（11分）某兴趣小组的同学发现将一定量的铁与浓硫酸加热时，观察到铁完全溶解，并产生大量气体。为此，他们设计了如下装置验证所产生的气体。
(1)填写装置的作用：
B ，
C ，
G 。
(2)先点燃 处酒精灯（填“A”或“E”），点燃E处酒精灯前一步操作 。
(3)证明有SO2生成的现象是 。
(4)可以证明气体X中含有氢气的实验现象是：___________ __ ___________。
如果去掉装置D，还能否根据F中的现象判断气体中有氢气？________(填“能”或“不能”)，原因是_______ __ ___________。
(5)反应后A的溶液中含有Fe3+和Fe2+，检验其中的Fe2+的方法是 。
正确答案
(11分)(1)防止倒吸；验证有SO2生成；防止空气中的H2O进入F（3分）
（2）A；（1分） 检验氢气的纯度（1分） (3)酸性高锰酸钾溶液变浅（1分）
(4)黑色(CuO)变成红色(Cu)；白色粉末变成蓝色；不能；因为混合气体中可能含H2O，会干扰H2的检验（4分）
(5)取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe2+。（1分）
试题分析：（1）由于SO2极易溶于水，所以B装置的主要作用是防止倒吸；二氧化硫极易还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，所以C装置的作用是验证有SO2生成；由于空气中也含有水蒸气，会干扰实验，所以G装置的作用是防止空气中的H2O进入F。
（2）由于装置中含有空气，所以应该首先点燃A处酒精灯，以排尽装置中的空气。由于生成的氢气是可燃性气体，在点燃之前需要检验氢气的纯度，所以点燃E处酒精灯前一步操作检验氢气的纯度。
（3）根据（1）中分析可知，证明有SO2生成的现象是酸性高锰酸钾溶液变浅。
（4）氢气具有还原性，能把氧化铜还原生成铜和水，而无水硫酸铜极易吸水变成胆矾，所以可以证明气体X中含有氢气的实验现象是黑色(CuO)变成红色(Cu)、白色粉末变成蓝色；由于混合气体中可能含H2O，会干扰H2的检验，所以不能根据F中的现象判断气体中有氢气。
（5）亚铁离子具有还原性，据此可以检验。即取A的溶液，滴加酸性高锰酸钾溶液，若红色褪去，证明有Fe2+。2、氢气的检验，实验安全以及亚离子的有关检验等
点评：化学是一门以实验为基础的学科，所以有化学实验即科学探究之说法。纵观近几年高考，主要以考察探究性实验和物质制备实验为主。这些探究性和制备性实验的试题，综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。探究性实验的一般思路是：1.准确地把握实验目的；2.利用已学知识，分析如何实现这个目的-－实验原理；3.结合实验材料，初步确定设计对策－－实验方案。
(14分)阅读讨论并完成以下各项内容：
SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。
(1)酸雨是降水呈酸性(pH小于5.6)的统称，个别地方甚至低于2.1(食醋的pH＝3)。引起酸雨的罪魁祸首是大气中的SO2和氮的氧化物。它们的主要来源是煤和石油的燃烧，全世界每年排放1.5亿吨的SO2。
①SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨。试写出这两个化学反应的方程式
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
②汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物，全世界每年排放量约为5×107 kg。NO2溶于水生成 ________和NO。
③酸雨可导致的危害有________(填序号)。
A．腐蚀建筑物 B．导致树木枯萎
C．造成洪涝灾害 D．恶化人类环境
④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行________，对废气中的氮的氧化物用________吸收。
(2)某化学兴趣小组选用下图实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量(已知碘能氧化H2SO3，生成H2SO4)。
①若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是：原料气→________(用字母和箭头表示)。
②装置②中发生反应的离子方程式为：
________________________________________________________________________；
当装置②中出现________现象时，立即停止通气。
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是________。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液
C．溴水 D．氨水
正确答案
(1)①2SO2＋O22SO3 SO3＋H2O===H2SO4 ②HNO3
③A、B、D ④脱硫 碱液
(2)①c→d→b→a→e
②I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋ 蓝色恰好变成无色 ③A、C
（1）①SO2在一定条件下被氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水即得到硫酸，方程式为2SO2＋O22SO3 、SO3＋H2O===H2SO4 。
②NO2溶于水生成硝酸和NO，方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。
③酸雨不会导致洪涝灾害，C不正确，答案选ABD。
④要减少SO2的排放量，必须对燃料中的硫化物进行脱硫处理，同时用碱液吸收氮的氧化物。
（2）①由于氮气、氧气不溶于水，所以可以通过排水法测量其体积，因此正确的顺序是c→d→b→a→e。
②碘单质具有氧化性，能氧化SO2生成硫酸，而还原产物是碘化氢，方程式为I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋；由于碘遇淀粉显蓝色，所以当蓝色恰好变成无色时就必须停止通气。
③酸性高锰酸钾溶液和溴水都具有氧化性，且溶液有颜色，所以能代替；BD和SO2能反应，但没有现象，答案选AC。
某学校兴趣小组设计如下装置进行实验探究（a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去）。
（1）验证碳、硅非金属性的相对强弱
①连接仪器、 、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热；
②装置A中的试剂是 ；
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是 。
（2）验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性
①打开b，关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是 ；
②若过量的SO2通入NaOH溶液中，其离子方程式是 ；
③BaCl2溶液中无沉淀现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
写出其中SO2显示还原性并生成沉淀的离子方程式 。
正确答案
（1）①检验装置的气密性（1分）
②酸性KMnO4溶液（或品红溶液）（1分）
③A中酸性KMnO4溶液（或品红溶液）不退色，Na2SiO3溶液中出现白色沉淀（2分）
（2）①2H2S+SO2=3S↓+2H2O（2分）
②SO2+OH-=HSO3-（1分）
③
Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-（2分）
试题分析：（1）①确保整个实验装置不能漏气，故要检验装置的气密性；②要除去二氧化硫对后面的干扰，故用酸性KMnO4溶液（或品红溶液）检验是否含有。③A中酸性KMnO4溶液（或品红溶液）不退色，Na2SiO3溶液中出现白色沉淀，由于发生的是复分解反应，较强酸可以生成较弱酸。（2）①证明二氧化硫的氧化性，硫的化合价要降低，故可以通过反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O证实。②由于二氧化硫过量，故发生反应SO2+OH-=HSO3-。③氯水中的氯气有强的氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，故反应为Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。氨水呈碱性能和二氧化硫反生相当于酸碱中和反应，生成了亚硫酸根离子会和钡离子结合成BaSO3沉淀。
（18分）某校化学兴趣小组为研究Cu与浓硫酸反应并制备少量硫酸铜，进行如下实验。
该小组同学在实验中发现使用教材所提供的铜和浓硫酸反应的实验装置不仅安全性差而且易造成环境污染。经过同学们的讨论以及老师的指导，该小组设计了如图所示的装置并进行实验。
请回答：
（1）请写出长导管B的作用 （只写一点就可）；
(2)写出检查该装置气密性的方法 。
（3）D、E试管中CCl4的作用 。
（4）写出A中发生反应的化学方程式并标出电子转移的方向与数目
（5）对试管A进行加热，发现E试管中有气泡逸出，品红溶液很快褪色，但最终未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊，为探究D试管中未出现浑浊的原因，该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据：
请你应用类比研究方法帮他们预测D试管未出现浑浊的原因： 。
（6）为验证D试管中溶液的组成，进行了下列实验，请你帮助完成下列实验报告：
正确答案
（18分）（1）平衡压强，防止C中液体倒吸或防堵塞或反应结束通入N2排出SO2,防污染 （只写一点就可）；
(2)在A、E中分别加入适量的水至浸没导气管，如图连好装置，微热试管A ,若E中有气泡出现，且停止加热后E中导气管中有一段水柱，则气密性良好。
（3）防倒吸 （4）
（5）生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2（6）（答案合理即给分）
① 湿润的品红试纸 ②试管中有气泡产生，品红试纸褪色 ③ NaOH溶液 ④溶液变浑浊
）（1）根据装置图可知B的主要有平衡压强，防止C中液体倒吸或防堵塞或反应结束通入N2排出SO2,防污染。
（2）根据装置的特点可知，检查该装置气密性的方法是在A、E中分别加入适量的水至浸没导气管，如图连好装置，微热试管A ,若E中有气泡出现，且停止加热后E中导气管中有一段水柱，则气密性良好。
（3）由于SO2易溶于水，而难溶在四氯化碳中，且四氯化碳被溶于水，所以主要可以防止倒吸。
（4）浓硫酸和铜的反应中，硫酸是氧化剂，铜是还原剂，转移2个电子，所以反应的方程式是
（5）根据已知碳酸钙和碳酸氢钙的溶解度可知，应该是生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2，所以得不到白色沉淀亚硫酸钡。
（6）亚硫酸盐和盐酸反应生成SO2，所以检验的方法是用湿润的品红试纸，现象是试管中有气泡产生，品红试纸褪色；亚硫酸钡能和氢氧化钠反应生成白色沉淀亚硫酸钡，所以加入的试剂是氢氧化钠溶液，而现象是溶液变浑浊。
（18分）I．实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。
(1)装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→ ____→ ____ →____→____f。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)验证产生的气体是SO2的方法是________________________________________。
II．SO2气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO2气体还原Fe3＋、I2可以使用的药品和装置如图所示：
(1)装置A中的现象是__________。在SO2还原Fe3＋的反应中SO2和Fe3＋的物质的量之比是_______。
(2)装置C的作用是____________________________________。
(3)若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：加热浓缩、冷却结晶、过滤，在这一系列操作中没有用到的玻璃仪器有( )
(4)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，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性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。
上述方案不合理的是______，原因是___________________________________。
(5)能表明的还原性性弱于SO2的现象是________________________________________。
正确答案
I.（1）d→e→c→b （2）Cu＋2H2SO4(浓)
（3）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色
Ⅱ.（1）溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；1:2
（2）吸收SO2，防止SO2污染环境； （3）A
（4）①； SO2过量，SO2可使酸性KMnO4溶液褪色 （5）B中蓝色褪去
试题分析：I.（1）SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，收集前需要浓硫酸干燥，最后还需要用氢氧化钠溶液吸收，因此正确的连接顺序为a→d→e→c→b→f。
（2）浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下与铜发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)
（3）SO2具有漂白性，因此检验SO2的方法是：将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色。
Ⅱ.（1）氯化铁具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，而铁离子被还原为亚铁离子，因此装置A中的实验现象是：溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；A中反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+，因此参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比等于计量数之比，即为1:2。
（2）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味，直接排放污染大气，能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液处理二氧化硫，故答案为：
（3）蒸发使用仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒；过滤使用仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，因此没有用到的仪器是烧瓶，答案选A。
（4）Fe2+使高锰酸钾溶液褪色，但实验中SO2是过量的，而二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫也能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，因此方案①不合理。
（5）根据反应I2+SO2+2H2O＝2HI+H2SO4可知，二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应，碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，因此能表明的还原性性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色。2的制备、性质实验探究等
（16分）某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，写出反应的化学方程式 。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2，设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出这两种盐的化学式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
②试分析：是否需要增加带火焰的木炭与纯净O2反应的实验 。
③通过实验探究，你认为助燃气体是什么，简述理由 。
正确答案
（1）① 强氧化性（1分）
②4HNO3(浓)
（2）Ⅰ①
②NaNO2、NaNO3（2分）
Ⅱ①2NO2＋2C
试题分析：（1）①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有强氧化性。②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，反应的化学方程式4HNO3(浓)
（2）I．①铜与浓硝酸制取和收集NO2，可以在圆底烧瓶中进行，用分液漏斗滴加浓硝酸，同时用向上排气法收集NO2。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，根据氧化还原反应的特征，生成正盐中N的化合价一种应该小于+4，一种大于+4，又N最高价位+5价，故应有NaNO3，因为，反应生成两种物质的量相等的正盐，所以另一种应为NaNO2。
II．①木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色，说明生成了CO2，那么另一种应该为氮气，反应方程式为：2NO2＋2C
②当木炭燃烧时，体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度，所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验。
③通过实验探究可以知道：助燃气体既有NO2又有O2，因为两种气体均存在且均能助燃。
浓硫酸具有以下A～F的性质：A酸性；B高沸点难挥发；C吸水性；D脱水性；E强氧化性；F溶于水放出大量热
(1)浓硫酸与铜共热发生反应的化学方程式为 。实验中往往有大量蓝色固体析出，可见浓硫酸在该实验中表现的性质有 。(浓硫酸性质用“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”填空，下同)
(2)实验证明铜不能在低温下与O2反应，也不能与稀硫酸共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为 。硫酸在该反应中表现的性质是 。
(3)在过氧化氢与稀硫酸的混合溶液中加入铜片，常温下就生成蓝色溶液。写出有关反应的化学方程式： 。与(2)中反应比较，反应条件不同的原因是 。
(4)向蔗糖晶体中滴2～3滴水，再滴入适量的浓硫酸。发现加水处立即变黑，黑色区不断扩大，最后变成一块疏松的焦炭，并伴有刺激性气味的气体产生。写出产生有刺激气味气体的化学方程式： 。该实验中浓硫酸表现的性质有 。
正确答案
(1)2H2SO4(浓)＋Cu
(2)2Cu＋O2＋2H2SO4
(3)Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O 过氧化氢的氧化性比氧气强
(4)2H2SO4(浓)＋C
(1)浓硫酸有强氧化性，与铜共热的化学方程式为2H2SO4(浓)＋Cu
(3)过氧化氢有强氧化性，常温下向过氧化氢与稀硫酸的混合溶液中加入铜片发生反应的化学方程式为Cu＋H2O2＋H2SO4=CuSO4＋2H2O，由此可证明过氧化氢的氧化性大于氧气。(4)根据题给现象，说明浓硫酸有脱水性、吸水性、强氧化性，同时，浓硫酸溶于水会放出大量的热，可发生反应2H2SO4(浓)＋C
已知盐酸加到品红溶液中，使品红溶液的红色加深。试推测：
正确答案
当向品红溶液中通入过量的SO2时，发生如下反应：SO2+H2O
小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。
（1）少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为 ，过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为 。
（2）请回答有关问题。小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中，出现了异常现象，看到了明显的白色沉淀，为探究该白色沉淀的成分，他设计了如下实验流程：
则操作①的名称为 ，试剂A的化学式为 。
（3）实验表明，小刚加入试剂A后，白色沉淀未见溶解，则该白色沉淀的成分是______（填化学式），则产生该白色沉淀的离子方程式是__ _ ___。
正确答案
（1）SO2+Ba2++2OH—==BaSO3↓+H2O SO2+ OH—==HSO3—
（2）过滤，HCl（填H2SO4或HNO3均不正确）
（3）BaSO4 2SO2+2Ba2++O2+2H2O==2BaSO4↓+4H+
本题考查了二氧化硫、亚硫酸盐的性质。通过选取二氧化硫能否与氯化钡溶液反应这一知识点，以有别于通常所理解之现象为突破口，根据物质性质选取合理试剂完善实验方案。
白色沉淀可能是亚硫酸钡也可能是硫酸钡，鉴别其只能用盐酸，硫酸本身有硫酸根离子会干扰实验，硝酸可以氧化亚硫酸钡亦干扰实验。最后证明白色沉淀是硫酸钡，而理论上应是亚硫酸钡，这说明发生了氧化还原反应，考虑到实验条件，氧化剂当是空气里的氧气。
(14分)利用下图装置进行木炭粉和浓硫酸的反应及其产物的检验。
已知：紫红色的酸性高锰酸钾溶液能与二氧化硫发生氧化还原反应，向酸性高
（1）组装好上述装置后，首先要进行的操作是： 。
（2）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： 。
（3）用图中的装置检验上述反应的全部产物，写出下面标号所表示的仪器中应加入试剂的名称及其作用：A中加入的试剂和作用是 、 ；B中加入的试剂和作用是 、 。
（4）实验时，C中应观察到什么现象，才可以说明生成了二氧化碳： 。
正确答案
（每空2分，共14分）（1）检查装置的气密性。（2）2H2SO4（浓）+C2SO2↑+CO2↑+2H2O
试题分析：（1）在有关气体的实验中，组装好仪器之后均要进行气密性的检查；（2）碳和浓硫酸在加热条件下生成二氧化碳、二氧化硫和水；（3）检验产物先用无水硫酸铜粉末检验水；再用品红溶液检验二氧化硫，除去二氧化硫之后，再通过澄清石灰水检验二氧化碳；（4）只有二氧化硫除干净了，澄清石灰水变浑浊才能说明有二氧化碳生成，根据装置图分析，只有酸性高锰酸钾颜色不褪尽才能说明二氧化硫已除干净。
扫码查看完整答案与解析