- 硫和氮的氧化物
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将过量的铁粉投入一定量的热浓硫酸中(含2 mol H2SO4),按照中学教材上H2SO4与铁反应的有关知识填空:
(1)若反应结束后,有1.5 mol铁被溶解,产生的气体是_______,质量为_______g。
(2)反应停止后,有W g铁粉溶解,产生的SO2在标准状况下所占有的体积是_______L。
正确答案
(1)SO2、H2 34
(2)
(1)根据浓、稀硫酸的性质不同,当向浓H2SO4中投入过量铁粉时,先生成SO2,后生成H2。由Fe+2H2SO4====FeSO4+SO2↑+2H2O和Fe+H2SO4====FeSO4+H2↑,设生成H2的物质的量为x,SO2为y。
则x+y="1.5 " ①
x+2y="2 " ②
解之:x="1" mol,y="0.5" mol。
(2)设此时生成SO2的物质的量为m,H2的物质的量为n,则m+n="W/56 " ①
2m+n="2 " ②
解之:,其体积为
。
常温下,将Fe粉和S粉混合,不发生反应。某课外活动小组将Fe粉和S粉按物质的量比1∶1混合均匀,并置于水平放置且隔绝空气的玻璃管中,加热片刻,反应开始,然后撤去酒精灯,发现反应仍能剧烈进行,并使生成的固体呈红热状态。试完成下列问题:
(1)上述现象说明了_____________________________。
(2)将生成的黑色固体置于稀H2SO4中,有气体放出,写出发生反应的离子方程式__________________________________________________________。
(3)已知H2S是一种剧毒、有刺激性气味的气体,试说明实验室制取H2S时应采用的一条安全措施___________________________。
(4)将21.0 g铁粉(过量)和硫粉混合,在隔绝空气情况下加热,将反应后的全部物质装入到足量的稀盐酸中,则生成气体的体积为____________(标准状况)。
正确答案
(1)Fe与S的反应是放热反应
(2)FeS+2H+====Fe2++H2S↑
(3)在制H2S的反应装置和收集装置后连接盛有NaOH(aq)〔或CuSO4(aq)〕的洗气瓶(或制取H2S时在通风橱中进行)
(4)8.40 L
(1)撤去酒精灯,反应仍能继续,表明有热量来源。热量何来?只能说反应是放热反应。
(2)FeS与H2SO4发生复分解反应。
(3)应将多余的H2S吸收或通过通风橱排走,以免中毒。
(4)n(Fe)="0.375" mol
题设条件下加热发生的反应为:
①Fe+S====FeS
生成的FeS和剩余的Fe都能与HCl(aq)反应放出气体:
②FeS+2HCl====FeCl2+H2S↑
③Fe+2HCl====FeCl2+H2↑
由①②两反应可知Fe与H2S的关系:
Fe~H2S
结合③便知,生成气体的物质的量等于Fe的物质的量。则:
V(气体)="0.375" mol×22.4 L· mol-1="8.40" L
假设116号元素存在,完成下列问题:
(1)116号元素在元素周期表中的位置是___________________________________。
(2)下列关于116号元素的说法中正确的是_________________。
A.无氧酸钠盐的化学式为Na2R的形式
B.最高价氧化物可能是碱性氧化物
C.原子的近似相对原子质量必定为332
正确答案
(1)第七周期、ⅥA族 (2)B
已知元素的原子序数判断元素在周期表中的位置,方法之一是参照ⅠA族和0族元素原子序数法。元素周期表第七周期的ⅠA族元素原子序数为87,0族元素原子序数为118,87<116<118。故116号元素在周期表的第七周期、倒数第三个族——ⅥA族。
周期表第ⅥA族第五周期的元素碲虽然为非金属元素,但有一定的金属性,如单质碲为银白色、能导电。根据周期表同主族内元素性质变化的规律判断可知,116号元素是金属元素,且其金属性较强或很强。金属元素的最高价氧化物可能是碱性氧化物,但它不存在无氧酸,自然就没有Na2R这种形式的盐。
原子的近似相对原子质量就是原子的质量数。元素原子序数是116,该元素中可能有同位素,或者说该元素可能包括两种或更多种不同的核素。在现有条件下,不能确定该元素中任何一种核素原子核内的中子数,也就不能确定原子的近似相对原子质量。
(7分)右图是硫酸试剂瓶标签上的内容:
(1)该硫酸的物质的量浓度是 mol/L。
(2)某化学兴趣小组进行硫酸性质的实验探究时,需要240 mL 4.6 mol/L的稀H2SO4,则需要取 mL的该硫酸,将上述硫酸进行稀释的实验操作为 。
(3)在配制4.6 mol/L稀H2SO4的过程中,下列情况对硫酸溶液物质的量浓度有何影响(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。①未经冷却趁热溶液注入容量瓶中: 。
②容量瓶用1mol/L稀H2SO4润洗: 。③定容时仰视观察液面 。
(4)常温下,某学生取出少量试剂瓶中的硫酸于一洁净试管中,加入几片铝,结果铝片表面没有气泡产生,也未发现铝片溶解,试帮助该同学分析其原因 。
正确答案
略
某化学小组为了测定石膏(CaSO4·xH2O)的组成,即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如下图所示。数据表明当固体的质量为2.72g后不再改变。
求(必须写出计算过程):
(1)石膏的化学式。
(2)图象中AB段对应化合物的化学式。
正确答案
(1)CaSO4·2H2O (2)2CaSO4·H2O或CaSO4·H2O
(1)CaSO4·xH2OCaSO4+xH2O
136+18x 136 18x
3.44g 2.72g0.72g
x==2
该化合物化学式为CaSO4·2H2O。
(2)实验数据和图象AB段说明在石膏受热分解过程中,有一固定组成的化合物存在。
CaSO4·2H2O CaSO4·yH2O+(2-y)H2O
172 136+18y
3.44g 2.90g
解得y=0.5
该化合物化学式为2CaCO4·H2O(或CaSO4·H2O)。
有A、B、C、D、E五瓶溶液,它们都是中学化学中常用的无机试剂。B,C,D都是硫酸盐溶液,现进行如下实验:
①A有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾;
将A分别加入其它溶液中,只有B、C中有沉淀生成;且沉淀颜色分别为红褐色和白色。其中白色沉淀不但可以溶于盐酸也可以溶于氢氧化钠。
②蘸有A的玻璃棒与蘸有E的浓溶液的玻璃棒接近时也产生白色烟雾;且E常温下跟铁、铝这些金属接触会发生钝化现象。
③D溶液进行焰色反应时火焰为黄色。
根据上述实验信息,请回答下列问题:
(1)请写出下列溶液溶质的化学式:A D E
(2)请写出A与C反应的离子方程式
(3)请写出鉴定B溶液阳离子方法及现象
正确答案
(1)A:NH3·H2O或NH3 B :Na2SO4 E:HNO3
(2)3NH3·H2O+ Al3+ ="== " 3NH4+ + Al(OH)3↓
(3)取一试管加入少量的B溶液,然后滴加几滴KSCN(或加入NaOH),如果溶液颜色变红(或生成红褐色沉淀)则有Fe3+,否则无。
略
取50 mL硫酸、盐酸混合溶液,当加入0.4 mol·L-1 Ba(OH)2溶液250 mL时,不再生成沉淀,但溶液仍为酸性;再加入125 mL Ba(OH)2溶液后,恰好使溶液呈中性。求该溶液中硫酸和盐酸的物质的量浓度。
正确答案
2 mol·L-1 2 mol·L-1
n(Ba2+)=n()="0.25" L×0.4 mol·L-1="0.1" mol,
n(H+)=n(OH-)="2×0.375" L×0.4 mol·L-1="0.3" mol。
所以,n(H2SO4)="0.1" mol,
c(H2SO4)=="2" mol·L-1,
n(HCl)="0.3" mol-2×0.1 mol="0.1" mol,
c(HCl)= ="2" mol·L-1。
实验证明铜在低温下不能和O2发生反应,也不能和稀H2SO4共热发生反应,但工业上却是将铜屑倒入热的稀H2SO4中并不断地通入空气来制取CuSO4溶液的。铜屑在此状态下发生的一系列化学反应的方程式为:________________________________________________。利用铜与浓H2SO4在加热条件下也能制备CuSO4溶液,其化学方程式为:___________________________________。以上两种方法前者好还是后者好?原因是什么?
正确答案
2Cu+O22CuO,CuO+H2SO4(稀)====CuSO4+H2O〔或总式:2Cu+O2+2H2SO4(稀)====2CuSO4+2H2O〕 Cu+2H2SO4(浓)
CuSO4+SO2↑+2H2O 第一种方法好。原因是:①制得相同质量的产品,第一种方法消耗硫酸少;②第二种方法生成的SO2会造成大气污染;③第一种方法节省能源。
在稀硫酸存在的条件下,Cu与O2反应后的生成物CuO迅速溶解在热的稀硫酸中生成CuSO4;第二种方法是在加热条件下铜与浓硫酸反应,H2SO4会被还原为SO2,其利用率降低且生成的气体有毒。
某化学小组为了测定石膏(CaSO4·xH2O)的组成,即测定x值,做如下实验:将石膏加热使之脱水,加热过程中固体的质量与时间的变化关系如右图所示。数据表明当固体的质量为2.72 g后不再改变。求(必须写出计算过程):
(1)石膏的化学式。
(2)图象中AB段对应化合物的化学式。
正确答案
(1)CaSO4·2H2O
(2)2CaSO4·H2O或CaSO4·H2O
CaSO4·xH2OCaSO4+xH2O
136+18x 136 18x
3.44 g 2.72 g 0.72 g
该化合物化学式为CaSO4·2H2O。
(2)实验数据和图象AB段说明在石膏受热分解过程中,有一固定组成的化合物存在。
CaSO4·2H2OCaSO4·yH2O+(2-y)H2O
172 136+18y
3.44 g 2.90 g
解得y=0.5
该化合物化学式为2CaCO4·H2O(或CaSO4·H2O)。
一定量的锌与一定浓度的H2SO4反应,生成的气体在标准状况下体积为2.24 L,求反应消耗的锌和H2SO4的物质的量。
正确答案
若气体全为H2,耗Zn 0.1 mol,耗H2SO4 0.1 mol
若气体全为SO2,耗Zn 0.1 mol,耗H2SO4 0.2 mol
若气体为SO2和H2,耗Zn 0.1 mol,耗H2SO4(0.1+) mol
与Zn反应的硫酸的浓度未确定,因此需讨论,若为稀H2SO4,则2.24 L为H2;若为浓H2SO4,又有两种可能:一是浓H2SO4量大,则2.24 L全为SO2;若浓H2SO4量少,反应过程中浓度减小,则2.24 L为H2、SO2的混合气体。
若气体全为H2,则有:
Zn + H2SO4(稀)====ZnSO4+H2↑
1 1 1
0.1 mol 0.1 mol ="0.1" mol
若气体全为SO2,则有:
Zn + 2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
1 2 1
0.1 mol 0.2 mol ="0.1" mol
若气体为SO2、H2的混合气体,
则n(混)=="0.1" mol
设SO2的质量为m g,n(SO2)=mol,n(H2)=(0.1-
)mol。
Zn + 2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O
1 2 1
mol
mol
mol
Zn + H2SO4(稀)====ZnSO4+H2↑
1 1 1
(0.1-) mol (0.1-
) mol (0.1-
) mol
所以n(Zn)=+(0.1-
) mol="0.1" mol
n(H2SO4)= +(0.1-
) mol=(0.1+
)mol
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