- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
某校课外活动小组同学设计实验，探究木炭与浓硫酸在加热条件下反应生成气体的成分。
【实验探究】
（1）木炭与浓硫酸反应的化学方程式：C+2H2SO4（浓）
（2）A装置中品红溶液颜色 （填“褪色”或“不褪色”），证明含有 气体。
（3）实验过程中，装置C将观察到的现象是_______________________________。
【实验讨论】
（4）有同学对B装置能否除尽SO2气体有疑义。你认为应该在B、C装置之间连接右图中 装置，以确认SO2是否除尽。
【联系实际】
（5）煤和石油的燃烧过程中都有二氧化硫和二氧化碳排放，其中二氧化硫造成的环境影响主要是_________，二氧化碳造成的环境影响主要是_______。（每空格只填一个选项）
A．酸雨 B．破坏臭氧层 C．温室效应
正确答案
（14分）
（1）氧化剂（1分） 39．2 （2分） 8．96（2分）
（2）褪色（1分） SO2（或二氧化硫）（2分）
（3）石灰水变浑浊（2分）
（4）a （2分）
（5）A C （每空1分，共2分）
试题分析：（1）浓H2 SO4中硫化合价降低，作氧化剂，0．2mol碳的完全反应，则消耗H2S04的质量是0．4mol×98g/mol=39．2g；标况下产生SO2的体积为0．4mol×22．4L/mol=8．96 L,答案：氧化剂（1分） 39．2 （2分） 8．96（2分）
（2）A装置中品红溶液颜色褪色，说明有SO2中生成。答案：褪色（1分）， SO2（或二氧化硫）（2分）
（3）B将SO2除去后，装置C将观察到的现象石灰水变浑浊，说明有CO2生成，答案：石灰水变浑浊（2分）
（4）应该在B、C装置之间连接a装置，用来证明SO2已经除尽，答案：a （2分）
（5）SO2主要是形成酸雨，CO2主要是形成温室效应，答案：A C （每空1分，共2分）
（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
（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。
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