- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
A、B、C、D为中学化学四种常见物质，A为红棕色气体，它们之间的相互转化关系如右图。已知：A+H2O→M+C；D+H2O→N，M、N是酸雨的主要成分。
（1）写出下列反应化学方程式
①A+H2O→M+C 。
②A+B→C+D 。
（2）下列哪些物质不能与N的浓溶液反应 。
a．NH3 b．H2 c．SO2 d．H2S
（3）下列实验方案可以用于在实验室制取B的是 。
a．Na2SO3溶液与HNO3 b．Na2SO3固体与浓硫酸
c．固体硫在纯氧中燃烧 d．铜与浓H2SO4加热
（4）某同学认为：将A通入到Na2S溶液中能够证明A的氧化性，此说法是否正确 （填“是”或“否”），请说明理由 。
正确答案
（1）①3NO2 +H2O＝2HNO3+NO②NO2+ SO2＝NO+ SO3（2）b c（3）b d （4）否（；NO2和水反应生成的HNO3是一种氧化性酸，也能将Na2S氧化，使溶液变浑浊.
试题分析：（1）根据图可知：A是红棕色的气体，它与水反应生成酸雨的主要成分，则A：NO2， M ：HNO3：C是NO. N也是酸雨的主要成分，则N是H2SO4。则D是SO3.B是SO2.反应的相应方程式为：①3NO2 +H2O＝2HNO3+NO ②NO2+ SO2＝NO+ SO3。浓H2SO4有强氧化性与硫化氢反应，有酸性与氨气反应，不能反应的选项是bc. （3）在实验室SO2是用Na2SO3固体与浓硫酸反应制取的，铜与浓H2SO4加热也可用于制取。HNO3有强氧化性，它与Na2SO3溶液反应时产生的二氧化硫会被氧化成硫酸，固体硫在纯氧中燃烧造价太大，也不环保、安全。选项为：b d。（4）将NO2通入到Na2S溶液中不能够证明它的氧化性，因为二氧化氮与水反应产生的硝酸也有强的氧化性，可以把硫化氢氧化。故此说法不正确。
某研究性学习小组拟用铜屑与氧化铜混合物与硫酸和硝酸组成的混酸反应来制取CuSO4·5H2O晶体，混酸中硝酸的还原产物为NO，反应过程中不产生SO2,反应后的溶液中不含Cu(NO3)2，反应中固体完全溶解，两种酸均恰好完全反应。设固体混合物的总质量为480 g，其中铜的质量分数为x，试回答下列。
（1）所得硫酸铜晶体的质量y为： g（用x表示）；
（2）若x =0.4,混酸中HNO3与H2SO4的物质的量之比为： ；
（3）若x=0.4,480g固体混合物与一定量混酸微热后，充分反应，冷却恰好只得到CuSO4·5H2O,试求原混酸中H2SO4的质量分数。
正确答案
（1）375x + 1500 （2）1∶3.3
(3)n(Cu)=
n(CuO)=
m(H2SO4)=(3mol+3.6mol)×98g/mol=646.8g
m(NO)="2/3" n(Cu)×30g/mol=60g
ω(H2SO4)=
（结果在52%-53%不扣分，其余不给分）
考查根据方程式进行的有关计算。
（1）根据铜原子守恒可知，生成硫酸铜晶体的质量是
（2）X＝0.4，则铜和氧化铜的物质的量分别是n(Cu)=
n(CuO)=
根据原子守恒可知，硫酸的物质的量是3mol＋3.6mol＝6.6mol
根据电子得失守恒可知，硝酸的物质的量是
所以混酸中HNO3与H2SO4的物质的量之比为1∶3.3
（3）见答案。
（10分）SO2是一种大气污染物，某兴趣小组欲探究SO2的性质及绿色实验方法，设计如下方案：
⑴ B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。其中C、D分别为碘水和硫化氢的水溶液，则B中所盛试剂为______________，C中反应的离子方程式为：____________________________________________。
⑵为了实现绿色实验的目标，某同学重新设计了如上右图A2的制取装置来代替A1装置，与A1装置相比，A2装置的优点是：____________________________________________________（任写一点即可）。
⑶ E中用氨水吸收尾气中的SO2，“吸收液”中可能含有OH－、SO32－、SO42－、HSO3－等阴离子。已知亚硫酸氢盐一般易溶于水，SO2也易溶于水。现有仪器和试剂为：小烧杯、试管、玻璃棒、胶头滴管、过滤装置和滤纸；2mol/L盐酸、2mol/L HNO3、1mol/L BaCl2溶液、1mol/L Ba(OH)2溶液、品红溶液、蒸馏水。请设计实验证明“吸收液”中存在SO32－和HSO3－，完成下表的实验操作、预期现象和结论：
正确答案
⑴品红溶液 （1分）
SO2 + I2 + 2H2O = SO42－ +2I－ + 4H+（2分，电荷不守恒0分；化学式任错一个0分）
⑵①不用加热，安全性能高。②易于控制反应进行，反应更充分。（任写一个，合理答案均给1分）
（1）根据C和D中的试剂可知，碘水是检验SO2的还原性的，而H2S是检验SO2的氧化性的，所以装置B是检验SO2的漂白性的，盛放的试剂是品红溶液。碘水氧化SO2的离子方程式是SO2 + I2 + 2H2O = SO42－ +2I－ + 4H+。
（2）根据装置的特点可判断，和装置A相比，其优点是①不用加热，安全性能高。②易于控制反应进行，反应更充分。
（3）由于亚磷酸盐能和和乙酸反应生成SO2，而SO2可以使品红溶液褪色，据此可以鉴别SO32-；亚硫酸氢盐一般易溶于水，所以如果滤液中加入氢氧化钡能生成白色沉淀，即能证明溶液中含有HSO3-。所以正确的操作是
（6分）直接排放含SO2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2.。
(1) 在钠碱循环法中，Na2SO3溶液作为吸收液，可由NaOH溶液吸收SO2制得，该反应的离子方程式是
①由上表判断NaHSO3溶液显 性，用化学平衡原理解释：
②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):
a．c(Na＋) = 2c(SO32－)＋c(HSO3－)
b．c(Na＋)>c(HSO3－)>c(SO32－)>c(H＋) = c(OH－)
c．c(Na＋)＋c(H＋)=c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－)
正确答案
（6分）(1) SO2＋2OH－= SO32－＋H2O
（2）酸 HSO3-存在：HSO3-
试题分析：（1）氢氧化钠是强碱，SO2是酸性氧化物，能被氢氧化钠溶液吸收，反应的化学方程式是SO2＋2OH－= SO32－＋H2O。
（2）①在NaHSO3-液中存在：HSO3-
②根据电荷守恒可知，c(Na＋)＋c(H＋)=2c(SO32－)＋c(HSO3－)＋c(OH－)，所以如果溶液显中性，则c(H＋) = c(OH－)，c(Na＋) = 2c(SO32－)＋c(HSO3－)，a正确，c不正确；由于不论是水解还是电离，其程度都是很弱的，所以b也是正确的，答案选ab。
点评：在判断离子浓度大小时，应该利用好电荷守、物料守恒和质子守恒等基本定律。
（8分）.1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧做出贡献的化学家。臭氧能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图：呈V形，两个O—O键的夹角为116.5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键(虚线内部)——三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：
(1)题中非极性共价键是________键，特殊的化学键是________键。
(2)臭氧与氧气的关系是____________________。
(3)下列分子中与O3分子的结构最相似的是( )
(4)分子中某原子有一对或几对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子有______对孤对电子。
(5)O3具有强氧化性，它能把PbS氧化为PbSO4而O2不能，试配平：
________PbS＋________O3===________PbSO4＋_______O2，生成1 mol O2，转移电子的物质的量为________mol。
正确答案
(1)σ 大π/π (2)同素异形体 (3)C (4)5 (5)1 4 1 4 2
（1）臭氧分子中非极性共价键都是单键，属于α键；特殊的化学键是大π键。
（2）氧气和臭氧都是氧元素形成的不同单质，所以互为同素异形体。
（3）氧元素和硫元素都属于第ⅥA，因此SO2的结构和臭氧最相似，答案选C。
（4）根据臭氧的结构可知。中间碳原子还有1对电子没有参与成键。两端的氧原子分别还有2对电子没有参与成键，所以共计是5对。
（5）PbS中S元素的化合价从－2价升高到＋6价，失去8个电子；臭氧中只有1个氧原子得到电子，化合价从0价降低到－2价，所以根据电子的得失守恒可知，配平后的系数依次是1、4、1、4；根据方程式可知，生成1 mol O2，转移电子的物质的量为2mol。
（14分）已知：①FeS不溶解于水；②实验室制取H2S、SO2气体的原理是：
FeS+H2SO4＝FeSO4+H2S↑ Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+H2O+SO2↑
③硫化氢与二氧化硫气体相遇会发生反应：2H2S＋SO2＝3S＋2H2O
根据下图中A～D的实验装置和试剂进行实验，回答下列问题：
⑴装置A是由双孔塞、玻璃导管及 和 组装起来的
⑵组装一套制取SO2气体的装置，并证明SO2既有氧化性、又有还原性和漂白性
①按实验装置连接顺序，把a
②若C装置中的溶液为 ，反应后该溶液变为无色，说明SO2具有还原性；
③若C装置中的溶液为 ，反应后该溶液变为无色，说明SO2具有漂白性；
④当D中产生 现象时，说明SO2具有氧化性；
(3)D装置烧杯中NaOH溶液的作用 。
正确答案
（14分）
⑴ 分液漏斗、圆底烧瓶
⑵ ① AB ②酸性KMnO4溶液或溴水、碘水等
③ 品红溶液 ④有淡黄色固体析出
(3) 吸收未反应的H2S或SO2气体，以免污染空气
本题考查了气体的实验室制取、硫的化合物的相关性质
首先，FeS不溶解于水，而Na2SO3可溶于水，所以制取H2S的装置用B，而制SO2的装置为A；
第二，为了证明SO2的氧化性，应该在D装置的锥形瓶中混合两气体；为了证明其还原性，可以C试剂瓶中注放氧化剂，例如酸性KMnO4溶液或溴水等；为了证明其漂白性，可在C装置中加入品红溶液来检验。
第三，很明显D装置中的碱溶液起到尾气吸收的作用。
如图是某研究性学习小组设计的SO2与Na2O2反应的探究装置．
（1）实验开始时，打开旋塞K，通入N2排尽整套装置中的空气，关闭旋塞K。点燃酒精灯，A中反应的化学方程式是 。
（2）B装置的作用是 。
（3）反应过程中，观察到：A中出现黑色不溶物；C中固体由淡黄色逐渐至完全转化为白色；若将带火星木条伸入D试管口内，火星显得更明亮。
①停止加热后，再通入N2至整套装置冷却，其目的是 。
②取少量C中白色固体，溶于蒸馏水得无色溶液W 。若向W中滴加几滴酸性KMnO4溶液，振荡，紫色褪去；若向W中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液，出现大量白色沉淀；则说明C中白色固体有 。
③D装置中发生反应的离子方程式是 。
④过滤出A装置中的黑色不溶物，洗涤后将其溶于浓硝酸，得到蓝色溶液并产生红棕色气体；向蓝色溶液中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀；则黑色物质可能是___________。
a．Cu b． CuO c．CuS d．Cu2S
正确答案
（1）Cu + 2H2SO4
试题分析：（1）浓硫酸和铜屑在加热条件下制备二氧化硫，化学方程式Cu + 2H2SO4
现有如下仪器，仪器中已注入溶液，回答下列问题。
（1）加热装置A，写出铜与浓硫酸反应的化学方程式： ，烧瓶中的实验现象为 。
（2）验证碳、硅非金属性的相对强弱(已知酸性：H2SO3>H2CO3)，若选择仪器A、B、C、D并相连接，则B、C、D中所选择的试剂分别为 、 、 。能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是 。
（3）验证SO2的氧化性、还原性。若选择A、E、F仪器，并按A、E、F顺序连接。
①则证明SO2有氧化性的实验现象是 ，反应方程式为：
。
②若证明SO2具有还原性，在E中采取的实验操作为 ，其实验现象为 ，反应原理为 。
正确答案
（1）Cu+2H2SO4(浓) 
铜片变灰黑色表面有气泡生成，烧瓶中可能有白色物质生成 2分
（2）B：Na2CO3溶液或 NaHCO3 溶液 C：KMnO4溶液 D：Na2SiO3溶液 ；
C中KMnO4溶液不褪色（或品红不褪色），D中出现白色沉淀。 各1分，共4分
（3）①H2S溶液中有浅黄色混浊出现 2H2S+SO2=3S↓+2H2O 各1分共2分
②通入氯气或加入氯水或加入过氧化氢溶液，或高锰酸钾溶液等氧化剂（其中一种或其它合理答案均可）；现象是有白色沉定生成。 各1分共2分
根据所加入试剂写出方程式 Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl‑ 2分
试题分析：（1）铜与浓硫酸反应的化学方程式Cu+2H2SO4(浓)
（2）因为酸性：H2SO3>H2CO3> H2SiO3，若选择仪器A、B、C、D，A中产生二氧化硫气体，需和碳酸盐反应产生二氧化碳气体，在通入硅酸钠溶液之前应把二氧化硫除去以免给实验带来干扰。所以B、C、D依次放Na2CO3溶液或 NaHCO3 溶液、KMnO4溶液（或品红溶液）、Na2SiO3溶液，能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是C中KMnO4溶液不褪色（或品红不褪色），D中出现白色沉淀。
（3） ①则证明SO2有氧化性的实验是将二氧化硫气体通入硫化氢溶液中，有淡黄色浑浊产生，对应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O，在该反应中二氧化硫作氧化剂，显示氧化性，
②若将二氧化硫直接通入氯化钡溶液中无现象，需将二氧化硫进一步氧化，氧化剂可选氯气、氯水、过氧化氢溶液、高锰酸钾溶液、铁盐溶液等，对应的现象是有白色沉淀产生，反应原理是：根据所加入试剂写出离子方程式 Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl‑
某化学课外兴趣小组为探究铜跟浓硫酸的反应情况，设计了下图所示装置进行有关实验：
(1)先关闭活塞a，将6.4 g铜片和10 mL 18 mol/L的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热至反应完成，发现烧瓶中还有铜片剩余。再打开活塞a，将气球中的氧气缓缓挤入圆底烧瓶，最后铜片完全消失。
①写出上述过程中圆底烧瓶内发生反应的化学方程式：
打开活塞a之前___________________________________________________；
打开活塞a之后___________________________________________________。
②B是用来收集实验中产生的气体的装置，但集气瓶内的导管未画全，请直接在图上把导管补充完整。
(2)实际上，在打开活塞a之前硫酸仍有剩余。为定量测定余酸的物质的量，甲、乙两学生进行了如下设计：
①甲学生设计的方案是：先测定铜与浓硫酸反应产生SO2的量，再通过计算确定余酸的物质的量。他测定SO2的方法是将装置A产生的气体缓缓通过装置D，从而测出装置A产生气体的体积(已折算成标准状况下)。你认为甲学生设计的实验方案中D装置中的试剂为______________________(填化学式)。
②乙学生设计的方案是：将反应后的溶液冷却后全部移入到烧杯中稀释，并按正确操作配制100 mL溶液，再取20 mL于锥形瓶中，用________作指示剂，用标准氢氧化钠溶液进行滴定[已知：Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5]，选择该指示剂的理由为__________________________________________________；再求出余酸的物质的量，若耗去a mol/L氢氧化钠溶液b mL，则原余酸的物质的量为________mol(用含a、b的表达式来表示)。
正确答案
(1)①Cu＋2H2SO4(浓) 
(2)①饱和NaHSO3 ②甲基橙 Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5，若用酚酞作指示剂时溶液中的Cu2＋会和NaOH反应，Cu(OH)2的蓝色会干扰滴定终点的正确判断
(1)①浓硫酸具有强氧化性，加热条件下与Cu反应：Cu＋2H2SO4(浓)
②SO2的密度大于空气的密度，用向上排空气法收集，所以B装置中导管应长进短出。
(2)①用排液体法测气体体积，为了减小误差，气体的溶解度应尽可能的小，选择饱和NaHSO3溶液。
②由于Cu(OH)2开始沉淀的pH约为5，应选择变色范围接近的指示剂，以减小滴定误差，故选择甲基橙作指示剂。设余酸的物质的量为n，消耗NaOH的物质的量为：a mol/L×b×10－3 L＝ab×10－3 mol。
H2SO4 ＋ 2NaOH=Na2SO4＋2H2O
1 2
n×
故n＝
I、二氧化硫是重要的工业原料，探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。
（1）工业上用黄铁矿（FeS2，其中S元素为－l价）在高温下和氧气反应制备SO2：
（2）一化学研究性学习小组设计用如下装置验证二氧化硫的化学性质．
①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为________________________________。
②为验证二氧化硫的还原性，充分反应后，取试管b中的溶液分成三份，分别进行如下实验：
方案Ⅰ：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaC!：溶液，产生白色沉淀上述方案合理的是方案______（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子反应方程式为____________________。
③当通入二氧化硫至试管c中溶液显中性时，溶液中c（Na+）＝________________（用含硫元素微粒浓度的代数式表示）。
Ⅱ、另一化学研究性学习小组在实验室条件下以硫酸铜溶液为电解液，用电解的方法实现了粗铜的提纯，并对阳极泥和电解液中金属进行回收和含量测定。已知粗铜中含有少量的锌、铁、银、金等金属和少量矿物杂质（与酸不反应）。
步骤一：电解精制：
电解时，粗铜应与电源的______极相连。阴极上的电极反应式为____________。
步骤二：电解完成后，该小组同学按以下流程对电解液进行处理：
稀硝酸处理阳极泥得到硝酸银稀溶液，请写出该反应的离子方程式：
____________________________________________________________。
正确答案
Ⅰ（1）Fe S
（2）①试管a中出现淡黄色浑浊 ②Ⅲ SO2 + Cl2 +2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl- (3分)
③2c（SO32-）+ c（HSO3-）
Ⅱ、步骤一： 正 Cu2+ + 2e- = Cu
步骤二： 3Ag + 4H+ + NO3- = 3Ag+ + NO↑+2H2O (3分)
试题分析：
I、（1）氧化还原反应4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3中，化合价升高的Fe、S元素在反应中被氧化；
（2）①二氧化硫具有氧化性，可以和最低价的硫化钠发生氧化还原反应，生成淡黄色的沉淀S，
②方案I：向第一份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可能是氯水中氯离子产生的作用，
方案Ⅱ：向第二份溶液加入品红溶液，红色褪去，可以是氯水中含有的漂白性物质次氯酸起的作用；
方案Ⅲ：向第三份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，证明溶液汇总出现硫酸根离子，是二氧化硫在酸性环境下和氯水反应生成的，即SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-，
③将二氧化硫通入到盛有氢氧化钠的试管c中，所得溶液中存在电荷守恒：
c（Na+）+c（H+）=2c（SO32-）+c（HSO3-）+c（OH-），溶液显示中性，所以：
c（H+）=c（OH-），此时：c（Na+）=2c（SO32-）+c（HSO3-），
Ⅱ、步骤一、粗铜应该与电源的正极相连，让粗铜失电子。
步骤二、稀硝酸与银反应，生成一氧化氮。
扫码查看完整答案与解析