- 硫和氮的氧化物
- 共10865题
（11分）某实验小组的同学为探究Na2O2与SO2的反应，用下图所示装置进行实验。通入SO2气体后，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。
请回答下列问题：
（1）A装置中浓硫酸的作用是__________。
（2）部分同学依据
请判断上述方案是否合理__________，简要说明理由：__________。
（3）向
请在下图中画出溶液中溶质的总质量随缓慢通入
正确答案
（1）干燥
（2）
（3）
（1）由于SO2中含有水蒸气，而水也能和过氧化钠反应，所以浓硫酸的作用是干燥SO2。
（2）过氧化钠和CO2的生成物是碳酸钠和氧气，据此类推SO2和过氧化钠反应的固体生成物应该是Na2SO3。由于稀硝酸具有氧化性，能把BaSO3氧化生成BaSO4，其次过量的过氧化钠也能把Na2SO3氧化生成Na2SO4，因此是不合理的。
（3）氢氧化钠和SO2反应的方程式为2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O、NaOH＋SO2=NaHSO3。因此根据方程式可知，如果SO2的物质的量小于0.5mol，则溶液中的溶质就是NaOH和Na2SO3；如果SO2恰好是0.5mol，则溶质只有Na2SO3；如果SO2的物质的量大于0.5mol，而小于1.0mol，则溶质是Na2SO3和NaHSO3；如果SO2恰好是1mol，则溶质只有NaHSO3。由于氢氧化钠和SO2都是1mol，所以氢氧化钠是40g，最多生成亚硫酸钠是63g，亚磷酸氢钠是104g，图像见答案。
由下列仪器组成的一套制取SO2并验证它有氧化性、还原性和漂白性。(图中铁架台、铁夹等省略，装置③中E管气体向上流出)②④⑤装置中所用试剂只能从以下物质中选用：氯水、浓H2SO4、溴水、硝酸、品红溶液、烧碱溶液、石灰水。
试回答：
（1）连接仪器时，导气管连接顺序从左到右J接_____、_____接_____、H接D、______接I、______接______。
（2）装置②用以检验SO2的还原性，所盛试剂最好是______，装置④中所盛试剂最好是______，装置⑤中所盛试剂最好是_______，目的是
（3）仪器连接好后，怎样检查装置①的气密性，简述操作要点 。
（4）书写①装置中反应的化学方程式 。
书写③装置中反应的化学方程式 。
正确答案
（1）C、 B、 G、 E、 F、 A （2分）
（2）溴水（1分） 品红（1分） 氢氧化钠（1分） 吸收二氧化硫或硫化氢尾气，避免污染空气（1分）
（3）关闭活塞K，向长颈漏斗中加水，直到长颈漏斗中液面高度高于试管中液面高度，若过一段时间水柱不下降，就证明气密性良好，反之，气密性不好。（1分）
（4）FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4 SO2+2H2S=3S↓+2H2O
试题分析：（1）由题目中所给部分接口顺序知⑥为二氧化硫发生装置，所以装置顺序为⑥②④③①⑤，接口顺序为J接C、B接G、H接D、E接I、F接A，
（2）装置②用以检验SO2的还原性，所盛试剂最好是溴水，所以装置④用来检验二氧化硫的漂泊性，所盛试剂为品红，装置⑤用来进行尾气吸收，盛放氢氧化钠溶液，目的是吸收二氧化硫或硫化氢尾气，避免污染空气
（3）检查装置①的气密性，利用“液封”的原理。关闭活塞K，向长颈漏斗中加水，直到长颈漏斗中液面高度高于试管中液面高度，若过一段时间水柱不下降，就证明气密性良好，反之，气密性不好。
（4）①装置用来产生硫化氢气体，化学方程式为FeS+H2SO4=H2S↑+FeSO4
③装置用来检验二氧化硫的氧化性，与硫化氢反应，生成硫单质，反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O
（1）火山喷发所产生的硫黄可用于生产重要的化工原料硫酸。某企业用如图所示的工艺流程生产硫酸。
请回答下列问题：
①为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装 （填设备名称）。吸收塔中填充有许多瓷管，其作用是 。
②为使硫黄充分燃烧，经流量计1通入燃烧室的氧气过量50%。为提高SO2转化率，经流量计2的氧气量为接触室中二氧化硫完全氧化时理论需氧量的2.5倍，则生产过程中流经流量计1和流量计2的空气体积比应为 。假设接触室中SO2的转化率为95%，b管排出的尾气中二氧化硫的体积分数为 。（空气中氧气的体积分数按0.2计），该尾气的处理方法是 _。
③与以硫铁矿为原料的生产工艺相比，该工艺的特点是 （可多选）。
A．耗氧量减少
B．二氧化硫的转化率提高
C．产生的废气减少
D．不需要使用催化剂
（2）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列哪些方面 （可多选）。
A．橡胶的硫化
B．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
C．铅蓄电池的生产
D．过磷酸钙的制备
（3）矿物燃料的燃烧是产生大气中SO2的主要原因之一。在燃煤中加入适量的石灰石，可有效减少煤燃烧时SO2的排放，请写出此脱硫过程中反应的化学方程式 。
正确答案
（1）①热交换器 使浓H2SO4与SO3充分接触
②6∶5 0.41% 用氨水吸收 ③A
（2）BCD
（3）SO2＋CaO=CaSO3 2CaSO3＋O2=2CaSO4
（1）①热交换器可促进热量的充分利用；增大接触面积可以加快反应速率，提高吸收效率。②燃烧室中的反应为S＋O2
某研究性学习小组按下图所示装置进行探究实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应的化学方程式为 。
（2）实验过程中，装置B发生的现象是 ，发生反应的离子方程式为 。
（3）装置C中发生的现象是 ，这说明SO2具有的性质是 。
（4）装置D的目的是探究SO2与品红作用的稳定性，请写出实验操作及现象
。
（5）试设计实验验证装置B溶液是否含有SO42－ 。
（6）试在框图内画出SO2尾气处理装置图。
正确答案
（1） Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O （2分）
（2）溶液由紫红色（1分）变为无色（1分）或紫红色褪色
5SO2+2MnO4－+2H2O＝5SO42－+2Mn2++4H+（2分）
（3）无色溶液出现黄色（1分）浑浊或沉淀 （1分） 氧化性（1分）
（4）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞（1分）；点燃酒精灯加热（1分），溶液恢复红色（1分）
或：取少量褪色后品红溶液于试管（1分），加热（1分），溶液恢复红色（1分）
（5）取少量待测液，滴加入适量氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，说明含有SO42－（操作、现象、结论全对得1分）；若无白色沉淀产生，说明没有SO42－（现象、结论全对得1分）。（“先加入足量稀盐酸酸化”，不扣分）
（6）
试题分析：（1）浓硫酸是强酸，和亚硫酸钠反应生成硫酸钠、SO2和水，因此装置A是制备SO2的，所以装置A中发生反应的化学方程式为Na2SO3+H2SO4（浓）＝Na2SO4+SO2↑+H2O。
（2）SO2具有还原性，酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，和SO2发生氧化还原反应，因此实验过程中，装置B发生的现象是溶液由紫红色变为无色或紫红色褪色，发生反应的离子方程式为5SO2+2MnO4－+2H2O＝5SO42－+2Mn2++4H+。
（3）SO2中S元素的化合价是＋4价，具有氧化性。Na2S中S元素的化合价是－2价，具有还原性。因此SO2通入到Na2S溶液中发生氧化还原反应生成单质S沉淀，所以装置C中发生的现象是无色溶液出现黄色浑浊或沉淀，反应的离子方程式为SO2＋2S2－＋2H2O＝3S↓＋4OH－。
（4）由于SO2的漂白性不稳定，在加热的条件下又恢复到原来的颜色，因此探究SO2与品红作用的稳定性的实验操作及现象是品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色或取少量褪色后品红溶液于试管，加热，溶液恢复红色。
（5）硫酸钡是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀，据此可以检验SO42－。因此验证装置B溶液是否含有SO42－的方法是取少量待测液，滴加入适量氯化钡溶液，若有白色沉淀产生，说明含有SO42－，若无白色沉淀产生，说明没有SO42－。
（6）SO2是大气污染物，需要尾气处理。由于SO2是酸性氧化物，可以用氢氧化钠溶液吸收，因此正确的装置图为
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请到答F列问题：
（1）装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是 ，其中发生反应的化学方程式为 ；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是 、 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ；装置B中发生反应的离子方程式为 ；
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象 ；
（4）尾气可采用 溶液吸收。
正确答案
（1）蒸馏烧瓶 Na2SO3+H2SO4（浓）= Na2SO4+ H2O+SO 2↑
（2）溶液由紫红色变为无色 无色溶液中出现黄色浑浊
还原性 氧化性 5SO2 + MnO4- + 2H2O = 2Mn2+ + 5SO42- + 4H+
（3）品红溶液褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复为红色
（4）NaOH
试题分析：该实验为制备SO2并检验其性质，则A为SO2的发生装置，B、C、D为检验装置；B中为酸性高锰酸钾溶液。它具有强氧化性能把SO2氧化成H2SO4，它本身被还原为Mn2+，溶液的紫色变浅或褪去。故可用于检验SO2的还原性；C中为硫化钠溶液，其具有强还原性二者发生反应产生难溶于水的S单质，看见溶液变浑浊，故可用于检验SO2的氧化性；D中为品红溶液，可检验SO2的漂白性；SO2的漂白是结合漂白，产生的无色物质不稳定，受热容易分解而恢复原来的红色。SO2是大气污染物，它是酸性氧化物，可用碱性溶液NaOH来消除其危害。2的实验室制法及性质的检验。
(15分)用下图装置进行
(1)要顺利进行实验，上图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ处各应连接合适的装置（可重复使用），请从下列A～E中选择适宜的装置，将其序号填入空格内。
(2)将装置连接好，实验前，必须进行的操作是（不必写具体过程） 。
(3)实验时，浓硫酸能顺利滴入烧瓶中，甲装置所起的作用是 。
(4)开始实验时，先从乙处均匀通入
(5)实验中“当
(6)实验时若用25.2g的
正确答案
(1)`Ⅰ：B Ⅱ：A Ⅲ：BE(各1分，共3分)
(2)检查装置的气密性(2分)
(3)保持分液漏斗内压强与烧瓶内压强相等(2分)
(4)先加热催化剂，然后缓慢滴加浓硫酸(2分)
(5)温度过高不利于SO3的生成，且影响催化剂的活性(2分) 降低(2分)
(6)70.6％(2分)
综合题给信息，实验装置自左至右分别为
（4）为防止SO2的损失应该先预热催化剂，然后缓慢滴加浓硫酸
（5）2SO2＋O2
（6）Na2SO3 → SO2→ SO3
可：25.2g 16g
故：SO2的转化率为：11.3/16 = 70.6％
硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器，请分析下列实验（固定装置略）并回答问题。
Ⅰ、硬质玻璃管常作为气体和固体反应的场所，如图（其他装置省略，必要时可加热）。
下列实验描述不正确的是
Ⅱ、进行微量实验：如图所示，将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后，
a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白：
正确答案
Ⅰ、C Ⅱ
试题分析：C、在空气流作用下，加热氯化铁晶体得到纯净的氢氧化铁，考虑Fe3+水解。
(1)a：品红溶液；SO2与品红反应生成无色不稳定物质，遇热分解又生成SO2和品红；
b：含酚酞的NaOH溶液，遇SO2反应，红色退去。
c：碘与淀粉的混合溶液；还原2的性质。
（16分）面粉增白剂主要包括过氧化苯甲酰(俗称面粉增白剂)和过氧化钙两种物质。其中过氧化钙(CaO2)在日常生活和工农业生产中还常用于种子消毒、药物制造、油脂漂白及鱼池增氧等，还可以作为高温氧化剂。已知：过氧化钙与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钙粉末中也有气体生成。有人提出CO2、SO2与过氧化钙的反应原理相同，但也有人提出SO2具有较强的还原性，CO2无强还原性，反应原理不相同。据此设计如下实验操作进行判断。
实验一：通过测量气体的体积判断发生的化学反应，实验装置如下：
(1)试剂A可以选用________，试剂B的作用是________。
(2)装置E用于测定氧气的体积，请在方框中画出装置图。
(3)实验测得装置C中过氧化钙质量增加了m1 g，装置D质量增加了m2 g，装置E中收集到的气体为V L(已换算成标准状况下)，用上述有关测量数据判断，SO2未被氧化、部分被氧化、完全被氧化的V——m1关系式。
未被氧化：____________，部分被氧化：____________，
完全被氧化：____________。
若SO2完全被氧化，写出反应的化学方程式：___________________________。
实验二：向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，取反应后的固体进行实验探究，以证明过氧化物与SO2反应的特点。
提出假设：
假设1：反应后固体只有________，证明SO2未被氧化；
假设2：反应后固体中只有________，证明SO2完全被氧化；
假设3：________________________________________________________。
实验探究：
(4)设计实验，证明假设3是正确的，简要回答实验过程、现象和结论：______
_____________________________________________________________。
实验评价：
(5)实验过程中SO2的通入量直接影响探究实验结果的科学性，请简要说明原因：___________________________________________________________。
正确答案
(1)浓硫酸 吸收未反应的SO2 (各一分)
(2) 
(3)V=7m1/30 0＜V＜7m1/30 V=0 CaO2+SO2===CaSO4（5分）
假设1：Na2SO3 假设2：Na2SO4 假设3：固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化（3分）
(4)取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na2O2将SO2部分氧化（2分）
(5)若CaO2有剩余，固体加水溶解时，过氧化钠能将SO32-氧化成SO，检验出SO时不能说明其是过氧化钠与SO2反应生成的（2分）
（1）根据装置可知，A是制取SO2的。但由于生成的SO2中含有水蒸气，而水蒸气也能和过氧化钙反应，所以装置B中的试剂应该是浓硫酸，用来干燥SO2；由于SO2和过氧化钙的反应中，SO2是过量的，所以为了防止SO2对反应中生成的气体的干扰，则装置D中应该盛放碱石灰，用来吸收未反应的SO2。
（2）由于氧气难溶于水，所以应该用排水法来测量氧气的体积，因此装置图是（见答案）。
（3）如果SO2没有被氧化，则反应式是2CaO2＋2SO2=2CaSO3＋O2，所以生成的氧气体积是V＝
（4）要证明假设3正确，则可以利用亚硫酸钠和硫酸钠的性质差异，即取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，再加入稀盐酸，沉淀部分溶解，证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠，即Na2O2将SO2部分氧化。
（5）由于过氧化钙具有氧化性，因此如果过氧化钙有剩余，固体加水溶解时，过氧化钙能将SO32-氧化成SO，检验出SO时不能说明其是过氧化钙与SO2反应生成的。
工业上常用铁质容器盛装冷浓硫酸。某兴趣小组的同学发现：将一定量的生铁与浓硫酸加热时，观察到固体完全溶解，并产生大量气体。实验室现有下列试剂： 0.01 mol/L 酸性KMnO4溶液、0.10 mol/L KI溶液、新制氯水、淀粉溶液、蒸馏水。请你协助他们探究所得溶液和气体的成分。
【提出猜想】
Ⅰ．所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；
Ⅱ．所得气体中肯定含有 气体。
【实验探究】
【问题讨论】
（1）有同学提出：若另外选用KSCN溶液，则仅利用KSCN和新制氯水两种溶液即可完成猜想Ⅰ的所有探究，试问是否可行，并说明原因： 。
（2）有同学提出：试管中气体可能是H2和Q气体，为此重新设计了实验装置如下图（图中夹持仪器省略）。
①Q产生的原因是 （用化学方程式表示）。
②为确认Q的存在，则M中盛放的试剂为 ，并将装置M添加于 （选填序号）。
a．A之前 b．A-B间 c．B-C间 d．C-D间
③装置图中D、E、F组合的作用是 。
正确答案
SO2
【实验探究】
步骤①溶液紫红色褪去；含有Fe2＋
步骤②另取少量所得溶液，滴加KI和淀粉溶液；溶液变为蓝色（或者另取少量溶液，滴加数滴KSCN溶液，溶液变成血红色。）
猜想Ⅱ甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体
【问题讨论】
（1）不正确（1分）；若溶液中含有Fe3＋则无法检验溶液中是否含有Fe2＋
（2）①C+2H2SO4(浓)=CO2↑+2SO2↑+2H2O
②澄清石灰水；c ③确认是否有H2
试题分析：【提出猜想】浓硫酸和铁在加热条件下反应生成二氧化硫，所以所得气体中肯定含有SO2，答案为：SO2；
【实验探究】验证猜想Ⅰ：所得溶液中的金属离子可能含有Fe2＋和Fe3＋中的一种或两种；
酸性高锰酸钾溶液显紫红色，有强氧化性，二价铁离子有还原性，酸性高锰酸钾能被二价铁离子还原而使紫红色褪去，如果步骤①溶液紫红色褪去，说明含有二价铁离子，否则没有；碘化钾有还原性，三价铁离子有氧化性，碘离子能被三价铁离子氧化生成单质碘，碘遇淀粉变蓝色，所以步骤②另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液，如果溶液变为蓝色，说明含有三价铁离子，否则没有；答案为：溶液紫红色褪去；含有Fe2+；另取少量所得溶液，滴加KI溶液和淀粉溶液；溶液变为蓝色；
猜想Ⅱ：所得气体中肯定含有SO2气体；
二氧化硫有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，氢气不能使酸性高锰酸钾溶液褪色，但氢气不易溶于水，所以如果甲中KMnO4溶液褪色，说明含有二氧化硫；乙中KMnO4溶液颜色不变，说明二氧化硫完全被吸收，如果试管中收集气体，只能是氢气，答案为：甲中KMnO4溶液褪色，乙中KMnO4溶液颜色不变，试管中收集到气体；
【问题讨论】
（1）氯水具有氧化性，二价铁离子有还原性，氯水能将二价铁离子氧化生成三价铁离子，KSCN只能检验三价铁离子不能检验二价铁离子，所以若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+，所以该观点不正确，答案为：不正确，若溶液中含有Fe3+则无法检验溶液中是否含有Fe2+；
（2）①在加热时，生铁中不仅铁和浓硫酸反应，碳也和浓硫酸反应生成生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应方程式为C+2H2SO4(浓)
（12分）为验证木炭可被浓硫酸氧化成二氧化碳，选用下图中的仪器(含所盛物质)组装成套实验装置，回答下列问题。(KMnO4能吸收SO2)
(1)在实验进行中，按气流方向从左到右的顺序，导管口的三处连接应该
是 接 , 接 ， 接 。
(2)试管B,C中各有什么现象，才能表示已检验出二氧化碳?
B中 ，C中 。
(3)试管D中能否用饱和NaHCO3溶液代替酸性KMnO4溶液?
说明理由：
(4)试管E的作用是
(5)写出A中反应的化学方程式：
正确答案
（1）①接⑥，⑤接④，③接②；（2分）
（2）品红不褪色（2分） 澄石灰水变浑浊（2分）
（3）不能，（1分）若用NaHCO3饱和溶液， NaHCO3会发生反应：2NaHCO3+SO2==Na2SO3+H2O+CO2↑，生成CO2，因此无法确认木炭是否被氧化生成CO2（2分） （4）防倒吸（或为安全瓶装置）（1分）
（5）C+2H2SO4（浓）
（1）由于SO2也能使澄清的石灰水变混浊，所以首先除去SO2，所以连接顺序是①接⑥，⑤接④，③接②。
（2）C是检验SO2是否被完全除尽的，因此当C中品红不褪色，而B中澄石灰水变浑浊，才能说明反应中产生了CO2。
（3）由于SO2能和碳酸氢钠反应产生CO2，方程式为2NaHCO3+SO2==Na2SO3+H2O+CO2↑，因此无法确认木炭是否被氧化。所以不能用碳酸氢钠来代替顺序高锰酸钾溶液。
（4）CO2在石灰水反应时，溶液有可能倒流，所以E的作用是防倒吸（或为安全瓶装置）。
（5）方程式为C+2H2SO4（浓）
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