- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
用CO还原SO2(500℃,铝钒土作催化剂)是冶金工业中从烟道废气中回收硫的方法。
(1)写出有关反应的方程式: 。
(2)某工厂每天排放500m3烟道废气,已知其中含SO2的体积分数为2.6%(已折算成标准状况),试计算用上述方法理论上可回收多少千克硫?
正确答案
(1)2CO+SO2S+2CO2 (2)18.6kg
从性质和价态分析,CO作还原剂,被氧化的产物为CO2;SO2则作氧化剂,被还原的产物为S。计算时,根据上述反应式找出计算关系式,一步计算,注意单位换算要准确。
设能从500m3烟道废气中回收的硫质量为m。
SO2 ~ S
1mol 32g
m
m="18" 600g=18.6kg
(1)将一束灼热的细铜丝立刻放进盛有氯气的集气瓶中,产生的现象是 ,反应的方程式是 。若将一束擦亮的细铜丝伸进装有硫蒸气的大试管内,产生的现象是 ,反应的方程式是 ,由此得出Cl2与S的氧化性比较是 。
(2)某学生在做铜丝在硫蒸气中燃烧的实验时,先将铜丝用砂纸磨光,在酒精灯上预热后迅速插入试管内靠近熔化的硫的液面上方,结果未见铜丝燃烧。实验失败的可能原因是:① ,② 。
(3)汞蒸气有毒。①万一把汞洒出,可以在溅洒有微细汞滴的部位撒一层硫磺粉,这时发生反应的化学方程式是: 。②室内有汞蒸气时,应进行通风以降低汞蒸气浓度,这时通风口装在墙的 (填“上”或“下”)部的效率高。
(4)举出两个实验事实,说明氧的非金属性比氟弱:① ;② 。
正确答案
(1)棕黄色的烟 Cu+Cl2 CuCl2 燃烧生成黑色的固体 2Cu+S
Cu2S Cl2>S
(2)①铜丝预热时表层生成的CuO隔绝了铜与硫蒸气的接触 ②熔化的硫未达到沸腾,S蒸气的浓度小,温度低
(3)①Hg+S HgS ②下
(4)①F2与H2在暗处化合,O2与H2要点燃才化合 ②F2与水反应:2F2+2H2O 4HF+O2,H2O中-2价的氧被F2氧化生成O2
(1)Cu在Cl2中燃烧生成固体小颗粒CuCl2,Cu在S蒸气中燃烧生成Cu2S。(2)应考虑S蒸气的浓度大小、反应温度等因素。(3)由于汞在常温下可与S反应,故可用此法消除少量汞引起的污染。汞的相对原子质量为200.6,远大于空气的平均相对分子质量29,所以汞蒸气的密度大于空气,在室内的下部空间存在。(4)根据氟气、氯气与氢气化合的难易、反应条件及反应的剧烈程度设计实验,此外,F2与H2O反应可以置换出氧而产生氧气。
接触法制H2SO4的基本原理是:
①4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
②2SO2+O2 2SO3
③SO3+H2O H2SO4
其中排放的尾气含少量SO2,为防止污染大气,在排放前应设法进行综合利用。
(1)某硫酸厂每天排放10000m3(换算成标准状况下体积)尾气中含0.2%(体积分数)的SO2,问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后,假设硫元素不损失,理论上可得到多少千克石膏(CaSO4·2H2O)?
(2)如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液使其完全反应,经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分,并计算各成分的物质的量。
(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中,中间产物是NaHSO3,调节尾气排放的流量,以取得SO2和NaOH间物质的量的最佳比值,从而提高NaHSO3的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示SO2、NaOH、NaHSO3的物质的量,且=x,试写出x在不同取值范围时,n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、n(NaOH)间的关系式。
x=n(SO2)/n(NaOH)
n(NaHSO3)
提示:该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO2的处理,即消除了SO2对空气的污染,又使SO2得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第(1)步考查多步反应的计算,所发生的一系列反应较为复杂,但根据S元素守恒找出关系式,即可得出答案。第(2)步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O;NaOH+SO2
aHSO3。根据题给条件,对上述反应运用极值假设法进行分析讨论。第(3)步考查计算题中范围讨论的基础知识,以及过量问题和平行反应的计算。
正确答案
(1)设得CaSO4·2H2O的质量为y。
根据S元素守恒有:
SO2 ~ CaSO4·2H2O
22.4L 172g
104×103×0.2%L y
y=153.6kg
(2)若溶质全为Na2SO3,则反应为
2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O
m(Na2SO3)=126g·mol-1×2×mol=12.6g
若溶质全为NaHSO3,则根据反应
NaOH+SO2 NaHSO3
m(NaHSO3)=104g·mol-1×2×0.1mol=20.8g
由于20.8>16.7>12.6,所以溶质为Na2SO3和NaHSO3的混合液。
设混合物中NaHSO3的物质的量为m,Na2SO3的物质的量为n。
解法一:
解之,得:m=0.1mol,n=0.05mol
解法二:用配平方程式计算
(2n+m)NaOH+(m+n)SO2 nNa2SO3+mNaHSO3+nH2O
则有
m=0.1mol n=0.05mol
(3)SO2通入NaOH溶液时可能发生的反应为
2NaOH+SO2 Na2SO3+H2O(Ⅰ)
NaOH+SO2 NaHSO3(Ⅱ)
①当x=≤
时,反应按(Ⅰ)式进行,SO2全部反应,生成物皆为Na2SO3,故n(NaHSO3)=0。
②当x=≥1时,反应按(Ⅱ)式进行,NaOH全部反应,生成物全是NaHSO3,有n(NaHSO3)=n(NaOH)。
③当
n(NaHSO3)+2n(Na2SO3)=n(NaOH) (Na+守恒)
n(Na2SO3)+n(NaHSO3)=n(SO2) (S守恒)
解之,得n(NaHSO3)=2n(SO2)-n(NaOH)
化合物SOCl2是一种液态化合物,沸点为77℃。在盛有10mL水的锥形瓶中,小心地滴加8~10滴SOCl2,可观察到剧烈反应,液面上有大量白雾,并有刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色。轻轻振荡锥形瓶,等白雾消失后,往溶液中滴加AgNO3溶液,有不溶于稀HNO3的凝乳状白色沉淀产生。根据上述实验,写出以下反应的化学方程式:
(1)SOCl2和水反应_____________。
(2)SOCl2和足量氢氧化钠溶液反应 。
(3)SOCl2和足量碳酸钠溶液反应 。
正确答案
(1)SOCl2+H2O=2HCl+SO2
(2)SOCl2+4NaOH=2NaCl+Na2SO3+2H2O
(3)SOCl2+2Na2CO3=2NaCl+Na2SO3+2CO2
略
硫通常是一种淡黄色的晶体。有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气,它们都是硫的单质,但每个分子中硫原子的个数不同,可用Sx表示。对这三种硫蒸气测定的结果是:①橙色蒸气的密度折算成标准状况后是11.43g·L-1,则它的化学式是 ;②红棕色蒸气的质量是相同状况时同体积空气的6.62倍,则它的化学式为 ;③无色蒸气对氢气的相对密度是64,则它的化学式是 。此事实说明:硫有 。
正确答案
S8 S6 S4 多种同素异形体
硫有多种同素异形体,本题可依据不同的方法求算这些单质的摩尔质量。①M=ρVm=11.43g·L-1×22.4L·mol-1≈256g·mol-1,故其化学式为S8; ②M=6.62×29g·mol-1≈192g·mol-1,故该单质的化学式为S6; ③M=64×2g·mol-1=128g·mol-1,故该单质的化学式为S4。
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