- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（7分）某报刊曾报道下面一段新闻“某日凌晨，一辆载有浓硫酸的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色，上面泛起黑色的泡沫，空气中到处弥漫着刺鼻的气味。”请用化学知识解释下列问题：
⑴ “路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是
⑵浓硫酸为不挥发性强酸，为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”
。
⑶该运载硫酸的车罐可能是用 制造的。
⑷写出两种鉴别浓硫酸和稀硫酸的简单方法
正确答案
（7分）
⑴浓硫酸使草碳化（1分）
⑵碳化后的碳与浓硫酸反应生成SO2（1分）
⑶铁或铝（1分）
⑷方法一：分别取少量样品于两只试管中，分别加入铁片或铝片，有气体生成的是稀硫酸，没有明显现象的是浓硫酸（2分）
方法二：分别取少量样品于两只试管中，分别加入CuSO4·5H2O 晶体，晶体溶解溶液呈蓝色的是稀硫酸，固体由蓝色变成白色的是浓硫酸（2分）
（其他合理答案也可以）
略
（本题共14分）
硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4·SO3）、硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
(1)焦硫酸（H2SO4·SO3）溶于水，其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为________mol/。
(2)若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水？
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO2 4FeS2＋11 O2→2Fe2O3＋8SO2
若48mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H2S、H2O、N2）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO2体积分数（水是气体）。（已知空气组成：N2体积分数0.79、O2体积分数0.21）
正确答案
(1)1.25 (2)250×98%÷98×16＝40g
(3)2934.4÷22.4＝131mol
设Fe3O4 amol Fe2O3 bmol
3a+2b＝48 8a+11÷2b＝131 a＝4 b＝18
n (Fe3O4):n(Fe2O3)＝2:9
(4)设混合气为1体积，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。所需空气为1.26÷0.21×1.77＝10.62
体积
试题分析：(1)445g焦硫酸的物质的量＝445g÷178g/mol＝2.5mol，其中硫酸和三氧化硫均是2.5mol，2.5mol三氧化硫又产生2.5mol硫酸，则溶液中硫酸的物质的量是5.0mol，浓度是5.0mol÷4L＝1.25mol/L。
(2)250g质量分数为98%的硫酸中硫酸的质量是250g×98%＝245g，其中溶剂水是5g，硫酸的物质的量是245g÷98g/mol＝2.5mol，可以结合水的物质的量是2.5mol，质量是2.5mol×18g/mol＝45g，因此还可以吸收水的质量是45g－5g＝40g。
(3)设Fe3O4的物质的量是amol，Fe2O3的物质的量是bmol
反应中消耗氧气的物质的量是2934.4L÷22.4L/mol＝131mol
则根据方程式可知3a+2b＝48、8a+11÷2b＝131
解得a＝4、b＝18
则n (Fe3O4):n(Fe2O3)＝2:9
(4)设混合气为1体积，根据氯化氢完全燃烧的方程式2H2S＋3O2点燃2SO2＋2H2O 可知，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。反应中空气过量77%，因此所需空气为
（ 6分）如右图。在一支试管中放入一小块铜片，再加入少量浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口，在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。给试管加热，观察现象。当试管中的液体逐渐透明时，停止加热。
回答下列问题：
（1）试管中的液体反应一段时间后，b处滤纸条的变化为 _。
待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为 。
（2）待试管中的液体冷却后，将试管上层液体倒去，再慢慢加入少量水，可观察溶液呈 色。
（3）玻璃导管口蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是 ，有关反应的化学方程式为 。
正确答案
略
某研究小组利用题9图装置探究铜与浓硫酸反应的产物。
实验步骤与现象如下：
①检查装置气密性，向A中加入5 mL浓硫酸，打开K，将铜丝伸入浓硫酸中，给A处加热，观察到B中品红溶液褪色，再关闭K。
②实验观察到A中液面下铜丝变黑，产生气泡，液面上方产生大量白雾，一段时间后溶液中有白色固体出现，拉出铜丝，停止加热。回答下列问题：
（1）溶液中白色固体是 (填化学式)，C中CCl4的作用是 。
（2）取出铜丝，用蒸馏水洗净后伸入到稀硫酸中，铜丝变亮、溶液变蓝。写出A中可能发生反应的化学方程式： 、 。
（3）分离出C中的上层液体，滴加过量稀盐酸和BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
①分离的操作名称为： ：
②白色沉淀为： ；
③产生白色沉淀的原因可能是 。
正确答案
（1）CuSO4；防倒吸；
（2）Cu+H2SO4(浓)
（3）①分液；② BaSO4；③装置中的O2参与了反应
试题分析：（1）浓硫酸在加热时发生反应Cu+2H2SO4(浓)
(13分) 用如右图装置进行铜与一定体积已知浓度的浓硫酸反应的实验研究。
（1）写出试管B中的实验现象 。
（2）写出A处反应的化学方程式，并用双线桥标明电子转移的方向和数目： 。
（3）充分反应后，该学生发现铜和硫酸都有剩余。在不补充浓硫酸的前提下，若要使剩余的铜片溶解，可再加入（要求填写一种不是酸类的物质） 。
（4）B试管口的棉花应沾有的试剂是 ，其作用是 ，离子方程式为 。
正确答案
（1）品红溶液褪色
（2）
（3）NaNO3、Fe2O3、FeCl3（其它合理答案均可）
（4）NaOH溶液 吸收尾气，防止污染 2OH－＋SO2＝SO32－＋H2O
试题分析：（1）试管B中的现象是品红溶液褪色。（2）A处反应的化学方程式及双线桥为：
点评：本实验比较基础，难度小，可作为对学生进行基础训练的习题。
某化学课外小组利用下图装置探究SO2的性质。
请回答下列问题：
（1）装置甲中A仪器的名称是_____________，烧瓶内发生反应的化学方程式为_____________________________________。
（2）装置乙中出现的现象是_______________________________，可以证明SO2具有______（填代号）。装置丙中发生反应的化学方程式为______________________，可以证明SO2具有______（填代号）。
A．氧化性 B．还原性 C．漂白性
（3）收集SO2气体可以选择的装置为______（填代号）。
从环保的角度考虑，收集装置的出气口需要连接一个盛有_________（填化学式）溶液的洗气瓶。
正确答案
（1）分液漏斗 Cu+2H2SO4（浓）
2H2S+ SO2=3S↓+2H2O a （3）a c NaOH
试题分析：在烧瓶中发生反应：Cu+2H2SO4(浓)
（6分）下图为浓硫酸与铜反应的实验装置图。
（1）浓硫酸与铜反应的化学方程式为 。
（2）实验中，当产生的气体进入盛有品红溶液的仪器b中时，品红溶液将 ，原因是 。
正确答案
（6分）Cu + 2H2SO4(浓)
浓硫酸具有强氧化性，可将铜氧化为硫酸铜，而部分硫酸被还原为二氧化硫：Cu + 2H2SO4(浓)
由于二氧化硫具有漂白性，可与品红结合生成无色化合物，故可使品红试液褪色。
(12分)某研究小组欲探究SO2的化学性质，设计了如下实验方案。
（1）在B中检验SO2的氧化性，则B中所盛试剂可为________。
（2）在C中装FeCl3溶液，检验SO2的还原性，则C中反应的离子方程式为__________________________。
（3）在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段时间后，D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题：
限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0．5 mol·L－1盐酸、0．5 mol·L－1H2SO4溶液、0．5 mol·L－1BaCl2溶液、品红溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假设一：该白色沉淀为CaSO3；
假设二：该白色沉淀为________；
假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物。
(ⅱ)基于假设一，填写下表：
(ⅲ)若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：
__________________________________________________。
正确答案
（1）硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液） （2） 2Fe3＋+SO2+2H2O═2 Fe2＋SO42-+4H+；
（3）（i）CaSO4；（ii）
（iii）Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
试题分析：（1）硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液）中的硫元素都为-2价，与二氧化硫反应，化合价会升高，被氧化，二氧化硫表现氧化性，如：2H2S+SO2=3S+2H2O中， SO2表现氧化性；（2）FeCl3溶液与SO2反应生成硫酸亚铁和盐酸，反应的离子方程式为2Fe3＋+SO2+2H2O═2 Fe2＋SO42-+4H+；（3）（i）新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，可能会发生氧化还原反应，生成产物可能为CaSO4；故假设二：该白色沉淀为CaSO4；（ii）基于假设一：白色沉淀为CaSO3，亚硫酸钙和盐酸反应CaSO3+2HCl═CaCl2+SO2↑+H2O，二氧化硫能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊，实验操作为用另一干净试管取少量沉淀样品，加入过量（或适量）0.5 mol•L-1HCl，将产生的气体通入品红溶液（或新制澄清石灰水）； 若固体完全溶解，有气泡产生，且能使品红溶液褪色（或新制澄清石灰水变浑浊），则假设一成立；否则，假设一不成立；（iii）若假设二成立，漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸根，生成该白色沉淀的化学方程式：Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
分某同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验
（1）B是用来收集实验中生成的气体的装置，但未将导管画全，请在答题卷上把导管补充
完整 。
（2）请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式 。
（3）实验中D中的现象 。
（4）实验中，该同学取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1H2SO4溶液放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余；该同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H2SO4的剩余，下列药品中能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是 填字母编号）。
a．BaCl2溶液 b．Ba(NO3)2溶液 c．银粉 d．Na2CO3粉末
（5）若将16g铜与50mLH2SO4物质的量浓度为一定值的浓硫酸反应，铜完全溶解。请回答：
①反应中产生的气体在标准状况下的体积为 L。
②该反应中被还原的H2SO4的物质的量为 mol。
③待产生的气体全部释放后，向溶液中滴加VmL a mol·L-1NaOH溶液，恰好使溶液中
的Cu2+全部转化为沉淀，则原浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度= mol·L-1。
正确答案
（1）
（3）紫色石蕊试液变红 （4）bd （5）① 5.6；② 0.25；③（aV×10-2+5）
试题分析：（1）作图时B装置中导气管长进短出；（2）铜与浓硫酸反应生成二氧化硫和硫酸铜，注意配平；（3）二氧化硫溶于水，得到的的溶液显酸性 ，紫色石蕊试液变红；（4）能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是b、d，a.反应后生成的硫酸铜中也含有硫酸根离子，能与BaCl2溶液生成白色沉淀，不能检验出硫酸的存在；b．如果溶液中有硫酸剩余，加入Ba(NO3)2溶液，除了生成白色硫酸钡沉淀，还会在烧瓶口处观察到红棕色的NO2气体，故能检验出硫酸的存在；c．加入银粉没有明显变化，不能检验出硫酸的存在；d．如果溶液中有硫酸剩余，加入Na2CO3粉末会生成无色的CO2气体，故能检验出硫酸的存在；（5）①根据铜的质量，利用铜与硫酸反应的化学方程式计算；②根据元素守恒，被还原的H2SO4的物质的量等于生成SO2的物质的量；③“恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀”，则此时，溶液为Na2SO4溶液，根据硫元素守恒，则硫酸的物质的量：n（H2SO4）=n（Na2SO4）+n（SO2）=n（NaOH）×1/2+n（SO2），然后根据c=n/V(aq)计算。
（8分）实验室要配制1mol/L的稀硫酸250mL，回答下列问题：
（1）需要98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸 mL
（2）配制时，必须使用的仪器有 (填代号)
①烧杯 ②100 mL量筒 ③20 mL量筒 ④1000 mL容量瓶 ⑤250 mL容量瓶 ⑥托盘天平(带砝码) ⑦玻璃棒 还缺少的仪器是 。
（3）配制时，该实验两次用到玻璃棒，其作用分别是 、 。
（4）配制过程中出现以下情况，对所配溶液浓度有何影响（填“偏高”“偏低”“不影响”）
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。 。
②如果加水超过了刻度线，取出水使液面恰好到刻度线。 。
③容量瓶没有干燥。
正确答案
略
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