- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
2007年徐州市区空气质量良好以上天数达到了312天，成为近年来“蓝天”最多的一年。作为产煤较多和机动车数量快速增长的地区，徐州市区空气中二氧化硫和氮氧化物含量控制的任务依然艰巨。请回答下列问题：
(1)燃烧化石燃料排放的烟气中含有NOX和S02。含有碱的黄磷乳浊液 能够同时去除NOX和S02，这是由美国科学家研发的，命名为
PhoSNOx法。在该方法最后阶段NO2--与HSO3--反应生成(NH4)2SO4
其离子方程式为 。
(2)工业上将S02转化为SO3是在接触室(如右图)里进行的，中部是一 个热交换器，它是用导热性能好的管状材料制成。温度低的气体A 从管外流过；经上层催化反应后的热气体从管内流过，通过导热材料进行气体与气体的热交换。 中学化学实验中也有许多需要进行热交换，下列实验中需要进行热交换的(直接加热除外)是 (填字母)。
(3)一定条件下，N02和S02很容易发生反应生成NO和SO3(g)。现将
NO和S02的混合气体通入容积为50 ml的容器中，充满后用带有导
管的塞子密封，则再向该容器中通入O2的体积V在 mL范
围内才能保持容器内的压强不变(设气体体积均在相同条件下测定，
且不考虑NO2转化为N204)。
(4)将盛有x molNO和y mol NO2的混合气(标准状况)的试管倒扣在足量
的水中，通入O2可以使水充满试管。请在右面的坐标图中大致画出不
断通人氧气的过程中溶液的pH与V（O2）的关系曲线(设生成的硝酸均在试管内)。
正确答案
(1)
(2)BDE
(3)0
（4）
(3) 设NO体积为a ,则SO2体积为50-a。若全部转化
2SO2 + O2 =" " 2SO3 2NO + O2 =" " 2NO2
2 1 2 1
50-a 25-a/2 a a/2
则氧气体积最大为25-a/2 + a/2=25。
（4）试管内溶液的物质的量浓度始终为1/22.4 mol/L 。
(10分) 某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验．
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式______________________________________________________________
(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中，请回答下列问题：
①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是______________，继续通入过量SO2气体，现象是________________．
②SO2通入紫色KMnO4溶液，现象是______________，其反应的离子方程式为_______________________．
③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中，现象___________________________________
④若C为双氧水，则通入SO2后，请大胆判断所得溶液是________(填溶质的化学式)，若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有__________．
正确答案
(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)①变红（1分） 不褪色或不明显
②颜色逐渐变淡或紫色消失 5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
③先变浑浊，后又变澄清
④H2SO4 碳酸盐或碳酸氢盐
试题分析：（1）实验室制备SO2的方程式为：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）①SO2虽然有漂白性，但是不能漂白石蕊，只能使石蕊变红不能褪色。
②SO2具有强还原性所以通入到KMnO4溶液中，KMnO4溶液紫色褪去。反应的离子方程式为：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。
③CaSO3难溶Ca(HSO3)2可溶，所以SO2通入澄清石灰水中产生沉淀，继续通入，沉淀溶解。
④H2O2具有氧化性，SO2具有还原性，所以将SO2通入到H2O2中能反应生成H2SO4。如果制得的SO2混有CO2杂质，说明Na2SO3中混有了Na2CO3或NaHCO3。2的性质
点评：本题非常基础，主要考查学生对SO2性质的掌握。
（8分）过氧化氢（H2O2）是一种无色粘稠液体，其水溶液又俗称双氧水，呈弱酸性，医疗上用作外科消毒剂。研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在半展开书本的两页纸上，两页纸面的夹角约为94°，氧原子在书的夹缝上，O－H键与O－O键之间的空间夹角约为97°
⑴H2O2的电子式为 ，⑵经测定，H2O2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱，请写出其第一步的电离方程式_____________。
⑶H2O2溶液与一种弱酸的酸性氧化物反应生成强酸，该反应的离子方程式为 ，并在方程式上标出电子转移的方向与数目。
⑷为了贮存、运输、使用的方便，工业上采用“醇析法”将其转化为固态的过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO3·3H2O2），该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。则下列物质能使过碳酸钠较快失效的是（多选） 。
正确答案
略
（6分）某硫酸厂以硫铁矿为原料生产硫酸，主要过程的化学反应情况如下：
（1）将硫铁矿燃烧的化学方程式补充完整：4 +11O2
（2）该厂现用100吨含硫40％的硫铁矿生产硫酸，可生产98％的浓H2SO4多少吨？（除上述硫的损失外，忽略其它损失）
正确答案
（1）FeS2（2分） (2)111.72吨（4分）
略
工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%,O2 11%,N2 82%)：
(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？
_____________________________________________________________________
(2)在400~500 ℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：___________；
(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？___________(填“是”或“否”)，是否可以增大该反应所放出的热量？___________(填“是”或“否”)；
(4)为提高SO3吸收率，实际生产中用___________吸收SO3；
(5)已知：2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
正确答案
（1）压强一定时,温度升高时,SO2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应为放热反应；
（2）增大压强对提高SO2转化率无显著影响，反而会增加成本；
（3）否 否
（4）浓硫酸
（5）8.0×103t ；9.83×109KJ
（1）从题中表格数据可以看出同一压强下不断升高温度，SO2的转化率不断降低，说明可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 
（2）从表中数据可以看出400~500℃，10Mpa时，SO2的转化率为99.3%~99.9%，可是常压下SO2的转化率已经很高，压强增大100倍，转化率提高的并不明显，反而需要增大设备强度，增加投资，降低企业经济效益。
（3）催化剂可以缩短达到平衡的时间，但不可以使平衡发生移动，故不能提高SO2的转化率，也不能增大反应放出的热量。
（4）因为SO3 + H2O＝ H2SO4该反应放出大量的热，产生的酸雾阻止SO2的吸收，实际生产中用98.3%的浓H2SO4吸收SO3。
（5）解：1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量：9.8×109g
设需要SO3的质量为x，该反应产生的热量为y。
H2SO4 →SO2 →△H
98g 80g —196.6×0.5KJ
9.8×109g x y
X=（9.8×109g×80g）÷98g=8.0×109g=8.0×103t
Y=8.0×103t×98.3KJ÷80g=9.83×109KJ
下图是各物质的反应关系图：已知A和E都是黄色粉末。F有刺激性气味且有漂白性常被不法商人用来漂白腐竹等。请据此回答下列问题：
（1）写出下列各物质的化学式：A．__________ H．___________；
（2）写出反应①和反应②的化学方程式：
①___________________________________________________；
②__________________________________________________。
正确答案
（共12分）
（1）Na2O2； H2 SO4
（2）①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
②Cu+2H2SO4（浓）
试题分析：（1）、由题意可知，具有刺激性气味，有漂白性的F为SO2；由转化关系及主要物质的性质可知，A、B、C、E、F、G、H分别为Na2O2、Na2CO3、O2、S、SO2、SO3、H2SO4；（2）、过氧化钠常用作供氧剂，与CO2发生氧化还原反应，生成碳酸钠和氧气，反应式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；铜与浓硫酸混合加热，反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应式为Cu+2H2SO4（浓）
（１８分）某同学用如下图1所示的装置来探究SO2的性质及有关实验。
（1）实验前应先检验装置的气密性，方法是
（2）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体，写出该反应的化学方程式
。
（3）分别将SO2气体通入气体下列C溶液中，请回答下列问题：
①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是 ，继续通入过量的SO2气体，现象是 。
②SO2通入紫红色KMnO4溶液，现象是 ，
③SO2慢慢通入澄清石灰水中，现象 。
（4）若同学制取的SO2气体中混有CO2气体，请你设计实验证明混合气体中既有SO2气体，又有CO2气体。可以选择下图2洗气装置设计实验。洗气装置里的溶液是：
A浓硫酸、B氢氧化钠溶液、C硫酸铜溶液、D品红溶液、
E澄清石灰水、F高锰酸钾溶液、G碳酸氢钠溶液。
上述装置的所装试剂连接顺序是（用字母表示，所给装置可以重复使用，有些装置也可以不用） 。
正确答案
（1）关闭分液漏斗的活塞，用双手（或热毛巾）握住B，C 中有气泡产生，移开双手，C中导管形成一段水柱，说明不漏气。（３分）
（2）Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O（３分）
（3）①紫色溶液变为红色 红色不褪去（或溶液颜色无变化）（３分）
②紫红色褪去 （3分）
③首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失（３分）
（4）D、F、D、E或D、F、F、E（其它顺序合理也给分）（３分）
（1）检验气密性的方法是，首先关闭分液漏斗的活塞，然后用双手（或热毛巾）握住B，C中有气泡产生，移开双手，C中导管形成一段水柱，说明不漏气。
（2）硫酸的酸性强于亚硫酸的，因此硫酸和亚硫酸钠反应，生成硫酸钠、SO2和水。反应式为Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O。
（3）①SO2溶于水生成亚硫酸，溶液显酸性，所以溶液显红色。由于SO2的漂白不能使酸碱指示剂褪色，所以继续通入SO2，溶液的颜色也不会变化。
②SO2具有还原性，高锰酸钾溶液具有氧化性，二者发生氧化还原反应，所以溶液的紫红色会褪去。
③SO2是酸性氧化物，和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙白色沉淀和水。继续通入SO2，白色沉淀逐渐消失而溶解。
（4）检验SO2一般用品红溶液，检验CO2一般用澄清的石灰水。但由于SO2也能是澄清的石灰水变混浊，所以显检验SO2，且在通入澄清的石灰水之前，还应除去SO2，为了防止SO2除不尽，还需要再次透过品红溶液，来检验SO2是否完全被除尽。所以正确的答案是D、F、D、E或D、F、F、E。
（8分）碘是人类必需的生命元素，在人体的生长发育过程中起着重要作用。
（1）人体中碘的重要来源之一是加碘食盐。加碘食盐中的碘元素以碘酸钾（KIO3）的形式存在，其碘元素的化合价是__________。加碘食盐的食用方法是“待食品熟后加入”，说明碘酸钾在受热时易__________。
（2）海带或海苔中含有丰富的碘元素，也是人体碘的一种来源。取海带灰的浸取液加硫酸酸化，再加入少量H2O2溶液与淀粉溶液，溶液变蓝，证明海带中含有碘元素。反应的离子方程式是________。
（3）2012年3月，北京市最新规定食盐中碘含量标准为（18~33）mg／kg。为测定加碘食盐样品的碘含量，某实验小组设计了如下步骤：
I. 用天平准确称取10.0 g食盐样品，加适量蒸馏水使其完全溶解。
II. 用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全。
III. 以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液6.0 mL，恰好反应完全。（已知：
①步骤II中反应的离子方程式是__________。
②步骤III中判断反应恰好完全的现象是__________。
③上述实验样品中碘含量是__________mg／kg，符合北京市规定。
正确答案
（1）＋5（1分）分解（1分）
（2）
（3）①
②蓝色褪去（1分） ③25.4（1分，25不扣分）
（1）碘酸钾中K和O的化合价分别是＋1价和－2价，所以碘的化合价是2×3-1=+5价。碘酸钾受热易分解，所以应该是“待食品熟后加入”。
（2）双氧水具有氧化性，能氧化碘离子，生成单质碘，方程式为
（3）①在酸性溶液中，碘酸钾能氧化碘化钾生成单质碘，方程式为
②由于碘和淀粉发生显色反应，容易显蓝色，所以终点时碘现象时蓝色褪去。
③根据方程式可知KIO3～3I2～6Na2S2O3，所以碘酸钾的物质的量是2.0×10－3mol·L－1×0.006L÷6＝2.0×10－6mol，所以样品中碘含量是2.0×10－6×127×1000mg÷0.01kg＝25.4mg／kg。
（6分）硫酸是一种实验室常用的化学试剂。请按要求填空：
（1）浓硫酸试剂瓶上适合贴上的图标是 （填写字母标号）。
（2）实验室用1.0mol·L-1的硫酸配制0.10mol·L-1的稀硫酸100mL，所需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管、酸式滴定管和 。
（3）用上图所示的实验装置②验证铜与浓硫酸反应的还原反应，则装置②、③中试剂依次为： 、 。
正确答案
(6分)
略
A、B、C三种常见短周期元素，可以形成AB2、C2B、C2B2、C2A、AB3等化合物。已知B的离子和C的离子有相同的电子层结构，A离子比B离子多一个电子层。完成下列问题。
(1)写出C2B2的电子式________________。
(2)AB3在常温下为________态，其固体属________晶体，AB3的水化物，在低温下和C2B2反应生成一种正盐和一种稳定性较差的过氧化物，写出反应的化学方程式________________。
(3)C2A属于________晶体，其水溶液呈________性，用离子方程式说明理由_____________。
(4)AB3在水化物跟C2A溶液反应的离子方程式为________________，此生成物与AB2反应的化学方程式为________________。
正确答案
(1)Na+Na+
(2)液 分子 Na2O2+H2SO4====Na2SO4+H2O2
(3)离子 碱 S2-+H2O
(4)2H++S2-
本题以推断的形式考查元素及其化合物的有关内容。由物质的化学式和B、C、A电子层结构已知条件可推断AB2、C2B2、C2A、AB3依次为SO2、Na2O2、Na2S、SO3。Na2O2为离子化合物，SO3在常温下为液态，其固体属分子晶体，H2SO4常温下与Na2O2反应是复分解的强酸制取弱酸，生成有弱酸性的H2O2。Na2S为离子化合物，由于S2-的水解使溶液显弱碱性。Na2S与H2SO4是制取H2S气体，生成的H2S气体可与SO2反应生成单质S。
扫码查看完整答案与解析