- 硫和氮的氧化物
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某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.32%，该工厂每天燃烧这种煤10t,计算:
(1)如果煤中的硫全部转化为SO2,每天可产生的SO2的质量为多少t；
（2）这些SO2在标准状况下的体积。
正确答案
（1）0.64t (2)224m3
略
现有四个无标签的试剂瓶，分别盛有硫酸、BaCl2溶液、盐酸和不知名称的某正盐溶液M，将四种试剂分别标为A、B、C、D，取少量试剂分别进行实验得到如表格所示关系(其中无色气体能使澄清石灰水变浑浊，M溶液进行焰色反应为黄色)。
(1)写出试剂名称：A ，B 。
(2)写出生成X的离子方程式： 。
(3)有人认为M是Na2CO3，此结论是否正确 (填“正确”或“不正确”)，如认为正确，请说明推断的依据 ，如不正确，请说明理由 。
(4)若A、硝酸、D三种溶液混合后仍有沉淀，则其反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)氯化钡溶液 硫酸
(2)SO42-＋Ba2＋=BaSO4↓
(3)不正确 亚硫酸钠与硫酸反应生成的SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(4)3SO32-＋2H＋＋2NO3-＋3Ba2＋=3BaSO4↓＋2NO↑＋H2O
由B与D反应产生无色气体及气体的性质和已有物质组成知，B是盐酸或硫酸、D是碳酸盐或亚硫酸盐，再结合A与B反应能生成沉淀知B只能是硫酸，A是BaCl2溶液。A、硝酸、D三种溶液混合后能得到沉淀，此种沉淀是BaSO4，则M应该是Na2SO3。
（1）按反应中的理论值，SO2和O2的体积比为2:1，但实际生产中这个比值是多少？为什么？
（2） 通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合？
（3） 若该厂每天排放10000 m3尾气，求该厂每月（按30天计算）可得到(NH4)2SO4的质量为多少？
正确答案
（1）根据2SO2+O2≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（2） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3)根据2SO2+O2≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～(NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
（1）根据2SO2+O2≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（3） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3)根据2SO2+O2≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～(NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
将SO2和O2以体积比为1：3混合后，通入接触室发生反应2SO2(g)+O2(g)
正确答案
90% 在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。
这是一道关于化学平衡和转化率的综合计算题。根据相同条件下气体的密度之比等于同体积气体的质量之比，且反应前后质量守恒，可得出气体的密度之比等于气体体积的反比。设反应前混合气体中SO2的体积为1 L，O2应为3 L达平衡时SO2的转化的体积为x 。
2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g) 总体积
V/L（起始） 1 3 0 4L
V/L（转化） 2x x 2x
V/ L（平衡）1-2x 3-x 2x 4-x
根据气体的密度之比等于气体体积的反比，可得：
71：80=（4-x）：4 x=0.45L，则转化的二氧化硫为0.9L，
二氧化硫的转化率为：0.9L÷1L×100%=90%
在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：
（1）C12和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是 。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成，进行如下实验：
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
① 实验a目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是 。
（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。
正确答案
（1）2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。（2）漂白性。（3）①检验氯气。②SO2也能和酸化的硝酸银生成白沉。 （4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可。（5）①CaSO4。②Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl-＋4H++ SO42-。
（1）考查氯气与石灰乳的反应，基础方程式2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（2）漂粉精中ClO-水解显碱性、同时具有漂白性（3）用湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验氯气，不能说明白雾为HCl的原因为：SO2也能和酸化的硝酸银生成白沉（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可（5）X为CaSO4黄色褪去的方程式也为基础方程式Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl-＋4H++ SO42-
（1）C12和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是漂白性。
（3）① 实验a目的是检验氯气。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是SO2也能和酸化的硝酸银生成白沉。
（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可。
（5）①CaSO4。②Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl-＋4H++ SO42-。
本题以非金属化合物的性质为载体考查综合实验。
（14分）某同学想通过利用下图所示装置（夹持装置略去）实验，探究SO2与Na2O2反应的产物
请分析：Ⅰ．装置B的作用 装置D的作用
Ⅱ．如何检验反应中是否有O2生成
Ⅲ．对C中固体产物提出如下假设：假设1：只有Na2SO3 假设2：只有Na2SO4
假设3：
（1）若按假设2进行，反应方程式为
（2）若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲同学设计如下实验：
得出结论：假设2成立
该方案是否合理 （填“是”或“否”），理由是
（3）若假设2成立，反应前后C管增加6.4g ，请计算10g含有杂质的Na2O2固体中，Na2O2的质量分数为 （所含的杂质不与SO2发生反应）
正确答案
(1) Na2O2 + SO2 ="==" Na2SO4
Ⅰ、浓硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫；碱石灰是干燥剂，能吸收水分，防止水蒸气的干扰；碱石灰是碱性物质，能吸收二氧化硫等酸性气体，防止污染大气，故答案为：干燥SO2气体，防止水蒸气与Na2O2反应；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量的SO2，以免污染空气；
Ⅱ、用带火星的木条可检验氧气，故答案为：用带火星的木条靠近干燥管口a，观察其是否燃烧；
Ⅲ、推理法可以推出：假设3：是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，故答案为：有Na2SO3和Na2SO4；
（1）过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠的原理方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4，故答案为：Na2O2+SO2=Na2SO4；
（2）生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将之氧化为硫酸钡，不能得出结论：产物是Na2SO4，故答案为：否；HNO3有氧化性，据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有；
（3）如果根据（m2-m1）等于参加反应的SO2质量，推断生成Na2SO3的质量为（m2-m1）×126/64g，但是该反应中吸收SO2同时有O2产生，所以（ m 2-m 1）不等于参加反应的SO2质量，故该推算不合理，故答案为：因为该反应中吸收SO2同时有O2产生，所以（m2-m1）不等于参加反应的SO2质量，故该推算不合理；
（4）若假设2成立，过氧化钠和二氧化硫的反应为：Na2O2+SO2=Na2SO4，则增重等于参加反应的SO2质量，则参加反应的Na2O2物质的量n（Na2O2）=
点评：本题考查了常见气体的制取和实验装置的选择，是一道综合知识题目，难度较大．
亚硫酸钠中的+4价硫，既有氧化性，又有还原性。现有试剂：溴水、Na2S溶液、 Na2SO3溶液、稀硫酸、NaOH溶液、氨水。
(1)要证明Na2SO3具有还原性，应选用的试剂有＿＿＿＿＿，看到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
反应的离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
(2)要证明Na2SO3具有氧化性，应选用的试剂有＿＿＿＿＿，看到的现象是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
反应的离子方程式为：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
正确答案
(1)溴水、Na2SO3溶液 溴水颜色逐渐褪去 SO32-+Br2+H2O=SO42-+2Br-+2H+
(2)Na2S溶液、Na2SO3溶液、稀硫酸 有淡黄色的沉淀生成 SO32-+2S2-+6H+=3S↓+3H2O
要证明Na2SO3具有还原性，只能选择氧化剂溴水，且溴水会褪色；要证明Na2SO3具有氧化性，应选用还原剂Na2S溶液，并选择稀硫酸作为酸性介质。
铜与浓硫酸发生反应的化学方程式为：Cu+2 H2SO4(浓) △ CuSO4+ SO2↑ + 2 H2O，其中铜元素的化合价 （填“升高”或“降低”），被 （填“氧化”或“还原”，下同），浓H2SO4作 剂；在该反应中，若消耗了0.5 mol Cu，则标准状况下生成SO2的体积约为 L。
正确答案
27、升高 氧化 氧化 11.2L
化合价升高被氧化，浓硫酸做氧化剂还有酸的作用。在该反应中，若消耗了0.5 mol Cu，则标准状况下生成SO2为0.5mol.
（6分）指出硫酸在下列用途或反应中表现的性质
（1）实验室制取H2 ;（2）可用作H2、SO2等气体的干燥剂
（3）铝制容器可盛放浓H2SO4 ;
(4) 浓H2SO4使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑
（5）浓H2SO4溶解金属铜 （6）浓H2SO4加到浓盐酸中产生白雾
正确答案
（6分）（1） B ;（2） C （3） E ;(4) BD （5） BE （6） C
(每空1分，漏选不给分)
略
（16分）某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应，并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题：
（1）通过试管乙中发生的 现象说明了铜和浓硫酸发生了化学反应，并且该现象还能说明产生的气体具有 性。
（2）写出试管甲中所发生反应的化学方程式，并标明电子转移方向和数目。
。
（3）试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是 ，此防范措施也说明产生的气体是 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）气体， （填“有”或“无”）毒性。
（4）SO2的排放是造成酸雨的主要因素，某同学通过实验探究，得出酸雨pH随时间的增加而减小的结论。为进一步研究酸雨的成分，该同学取某一时段的这种雨水V L，加入0.5 mol/L的Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀时，恰好消耗40.00 mL Ba(OH)2溶液。请计算：
①该雨水中共溶解SO2的体积是 mL（标准状况）。
②若生成沉淀物的质量为4.50 g，则沉淀物的组成为 （填写化学式）。
正确答案
（每空2分，共16分）
（1）品红溶液褪色； 漂白
（2）
（3）吸收SO2； 酸性； 有
（4）448； BaSO3和BaSO4。。
略
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