- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
工业制硫酸的过程中利用反应2SO2（g）＋O2（g）
（1）一定条件下，向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1mol O2发生反应，则下列说法正确的是 。
A．若反应速率v (SO2) ﹦v (SO3)，则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B．保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，化学反应速率加快
C．平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，各反应物的转化率一定都增大
D．平衡后移动活塞压缩气体，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大
E．平衡后升高温度，平衡常数K增大
F．保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
（2）将一定量的SO2（g）和O2（g）分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中，在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据：
①实验1从开始到反应达到化学平衡时，v（SO2）表示的反应速率为 ， 表中y ﹦ 。
②T1 T2 ,(选填“>”、“<”或“="”)," 实验2中达平衡时 O2的转化率为 。
（3）尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液，实验测定其pH约为8，完成下列问题：
① 该溶液中c(Na+)与 c(OH－)之比为 。
② 该溶液中c(OH-)= c(H+)+ + （用溶液中所含微粒的浓度表示）。
③ 当向该溶液中加入少量NaOH固体时，c(SO32－) , 水的离子积Kw 。（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2，则理论吸收量由多到少的顺序是 。
A． Na2CO3 B． Ba(NO3)2 C．Na2S D．酸性KMnO4
正确答案
（1）D F；（2）① 0.2 mol· L-1· min-1； 0.2 mol ② >； 90﹪
（3）① 2×105 ； ② c(HSO3-)+2c(H2SO3) ③增大； 不变 （4）B﹥C = D﹥A 。
试题分析：（1）A、没有明确v正和v逆，反应速率v (SO2) ﹦v (SO3)，不能说明该可逆反应已达到平衡状态，错误；B、保持温度和容器体积不变，充入2 mol N2，SO2、SO3和O2浓度不变，化学反应速率不变，错误；C、平衡后仅增大反应物浓度，则平衡一定右移，但各反应物的转化率不一定都增大，错误；D、该反应正向为气体体积减小的反应，平衡后移动活塞压缩气体，平衡正向移动，平衡时SO2、O2的百分含量减小，SO3的百分含量增大，正确；E、该反应为放热反应，平衡后升高温度，平衡逆向移动，平衡常数K减小，错误；F、保持温度和容器体积不变，平衡后再充入2molSO3，平衡逆向移动，再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大，正确；选DF；（2）①根据题给数据分析，实验1从开始到反应达到化学平衡时O2的物质的量变化为1.2mol，根据反应方程式确定SO2的物质的量变化为2.4mol，根据公式v=△n/△tV计算，v（SO2）表示的反应速率为0.2 mol· L-1· min-1；根据题给数据分析，实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol，根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol，则平衡时O2的物质的量为0.2mol，表中y﹦0.2mol；②根据题给数据分析，温度由T1变为T2,平衡正向移动，该反应为放热反应，根据温度对化学平衡的影响规律判断，改变的条件为降温，故T1>T2 , 根据题给数据分析，实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol，根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol，则实验2中达平衡时 O2的转化率为90﹪；（3）①常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液，c(Na+)=0.2mol/L，实验测定其pH约为8，c(OH－)=10—6 mol/L，该溶液中c(Na+)与 c(OH－)之比为2×105；② 根据质子守恒，该溶液中c(OH-)= c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3)；③ 常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液存在水解平衡：SO32- + H2O 
为探究亚硫酸钠的热稳定性，某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热，并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题：
（1）若某种固体物质受热发生了分解，下列说法正确的是（ ）
A．充分加热后一定有固体残留 B．加热前后固体颜色一定无变化
C．加热前后固体质量一定有变化 D．一定生成了新的物质
E．充分加热后得到的残留固体一定为混合物
（2）查阅资料：无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解，且分解产物只有硫化钠和另外一种固体,则Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式 。如果加热温度低于600℃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3—的物质的量浓度变化趋势为 ；
（3）如果加热温度高于600℃一段时间后，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀，且有大量气泡产生，则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为 ；此时在B、C两装置中可能观察到得现象为 。
（4）在（3）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除Cl－外，还存在另一种浓度较大的阴离子（X）。为检验该阴离子（X），先取固体试样溶于水配成溶液，以下是检验阴离子（X）的两种实验方案，你认为合理的方案是 （填“甲”或“乙”），请说明另一方案不合理的原因 。
方案甲：取少量试样溶液于试管中，先加稀HNO3，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
方案乙：取少量试样溶液于试管中，先加稀HCl，再加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明该离子存在。
正确答案
（1）D（2分）
（2）
（3）2S2-+SO
（4）乙（2分）；甲中先加入具有强氧化性的稀HNO3，它能将SO
试题分析：（1）A．充分加热后不一定有固体残留，如碳酸氢铵分解，故A不符合； B．加热前后固体颜色不一定无变化，如高锰酸钾溶液前后有元素变化，故B不符合；C．加热前后固体质量不一定有变化，如亚硫酸钠受热分解生成硫化钠和硫酸钠，因分解产物都是固体，因此反应前后固体质量并没有发生变化，故C不符合； D．一定生成了新的物质，化学反应一定有新物质变化，故D符合；E．充分加热后得到的残留固体不一定为混合物，如氯酸钾完全分解生成氯化钾和氧气，故E不符合；故选D； （2）由题意，Na2SO3要加热到600度以上才分解，因此题中加热温度600度以下冷却后得到的固体仍为Na2SO3向此固体中滴加HCl后，一方面是Na2SO3固体溶于水，这将导致溶液中SO32-浓度增大；另一方面是HCl与SO32-反应，这将导致SO32-浓度减小生成亚硫酸氢根离子浓度增大；加入HCl到一定程度时，SO32-已完全转化为HSO3-，此时前者作用消失，完全是后者起作用，HSO3-浓度先增大后将逐渐减小，直至最后下降到接近于零，故答案为：先逐渐增大，后逐渐减小；（3）如果加热温度为700℃，向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量，观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀为硫，且有大量气泡产生说明为二氧化硫，则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为：2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O；生成二氧化硫的反应为SO32-+2H+=SO2↑+H2O，此时在B、C两装置中可能观察到得现象为二氧化硫具有漂白作用使品红褪色，生成的气体不是硫化氢通过硫酸铜无现象；（4）在（3）中滴加足量盐酸后，烧瓶内除Cl-外，还存在另一种浓度较大的阴离子（X）．通过实验分析判断，离子为硫酸根离子，确定分解产物为硫化钠和硫酸钠，为检验该阴离子（X），先取固体试样溶于水配成溶液，为了加速固体试样的溶解，可以用玻璃棒搅拌或加热，检验硫酸根离子是加入盐酸，无变化，再加入氯化钡生成白色沉淀证明是硫酸根离子；甲实验加硝酸，原来溶液中含亚硫酸钠，遇硝酸被氧化为硫酸钠，干扰硫酸根离子的检验，故答案为：搅拌（或加热）； 乙；甲中先加入具有强氧化性的稀HNO3，它能将SO32-氧化成SO32-，不能判定是否生成SO32-；（5）依据上述分析判断，亚硫酸钠加热到600℃以上分解生成硫化钠和硫酸钠，反应的化学方程式为4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4。
某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能，设计了如图所示装置进行探究：将6.4 g铜片和含0.2 moL溶质的18.4 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热，直到无气体生成为止。（假定在此过程溶液体积不变）
（1）甲同学认为要证实上述结论，还应进行稀硫酸与铜片混合加热实验，你认为有无必要，并说明理由：________________
（2）下列试剂中能够用来进一步证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是：_____
（3）为定量测定余酸的物质的量浓度，甲、乙两位同学进行了如下设计：
Ⅰ甲同学设想：在A装置增加一个导管通氮气驱赶气体（假定生成的气体全部逸出），先测定生成的SO2的量，然后计算剩余硫酸的浓度。他设计了如下二种方案来测定SO2的量：
方案① 将产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的KMnO4溶液，再加入足量BaCl2溶液，过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
方案② 将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中，然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。
经仔细分析后，发现有不合理之处，请填写下表(可以不填满）：
Ⅱ乙学生设计的方案是：分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1000 mL，取20.00 mL于锥形瓶中，滴入2～3滴酚酞指示剂，用标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5)，这种方法能否求出余酸的浓度，理由是_______________________________________。
（4）请再设计其他可行的实验方案，来测定余酸的物质的量浓度，简要写出操作步骤及需要测定的数据（不必计算，不必写操作细节）_____________________________________________________。
正确答案
（1）无必要，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，稀硫酸与铜不反应。 （2）A
（3）I
Ⅱ.不能，PH>5时，Cu2+会与碱反应生成沉淀，不能达到滴定终点。
（4）方案一：①取反应后溶液，向其中加入足量锌；②收集并测定氢气的体积；③通过氢气量计算剩余硫酸的物质的量浓度
方案二：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，洗净、烘干，称其质量即可
方案三：反应结束后将烧瓶中的铜片取出，然后向溶液中加入足量氯化钡溶液，过滤出沉淀，洗净、干燥后称量。
试题分析：（1）开始是能硫酸与Cu发生反应：Cu＋2H2SO4(浓) 
二氧化硫是硫的重要化合物，在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。
（1）工业上用黄铁矿（FeS2，其中S元素为－1价）在高温下和氧气反应制备SO2：
该反应中被氧化的元素是__________（填元素符号）。当该反应转移5.50mol电子时，生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。
（2）①实验室可用70％的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫，如果能控制反应速度，下图中可选用的发生装置是_______（填写字母）。
②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L（标准状况）二氧化硫，如果已有4.0％亚硫酸钠（质量分数）被氧化成硫酸钠，则至少需称取该亚硫酸钠_______g（保留一位小数）。
（3）某化学兴趣小组设计用如图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：向第一份溶液加入品红溶液，红色褪去
方案Ⅱ：向第二份溶液加入BaCl2溶液，产生白色沉淀
方案Ⅲ：向第三份溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成
上述方案中合理的是________（填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”）；试管b中发生反应的离子方程式为______________。
正确答案
（1）S、Fe（2分） 22.4（2分）
（2）①a d（2分） ②19.8（2分）
（3）①a试管中有淡黄色沉淀生成（2分）
②II （2分） Cl2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋2Cl－＋SO42－（2分）
试题分析：（1）4FeS2 + 11O2
4FeS2 + 11O2
179.2 L 44 mol
x L 5.50 mol x＝22.4
（2）①用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态，反应条件不需加热，可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率，结合装置可知a、d可达到目的。亚硫酸钠为粉末状固体，不能用装置e。②由硫守恒可得：Na2SO3～SO2，因此需称取纯净Na2SO3的质量为：m（Na2SO3）＝126g·mol－1×3.36L/22.4 L·mol－1＝18.9g；4g亚硫酸钠氧化为硫酸钠后质量变为（4×142）/126＝4.5g，则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为：96/100.5×100%＝95.5%，因此称取变质样品的质量应为：18.9g÷95.5%＝19.8g。（3）①硫化钠能和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫单质，所以现象是a试管中有淡黄色沉淀生成。②II合理，二氧化硫被氧化生成硫酸根离子，和钡离子反应生成白色沉淀，据此能证明二氧化硫的还原性；氯气和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，离子方程式为：Cl2＋SO2＋2H2O＝4H＋＋2Cl－＋SO42－
我国目前使用最多的燃料是煤、石油、天然气，它们都是______燃料．造成环境污染的SO2，主要是燃烧______产生的，它与空气中的水蒸气结合可以变成______，随雨降到地面，会使土壤______而伤害农作物．
正确答案
煤、石油、天然气都属于化石燃料，故答案为化石燃料．造成环境污染的SO2，主要是化石燃料的燃烧，以及含硫矿石的冶炼和硫酸、磷肥、纸浆生产等产生的工业废气，二氧化硫与空气中的水蒸气结合可以变成酸雾，随雨降到地面，会使土壤酸性增强，而伤害农作物，
故答案为：化石；化石燃料；酸雾；酸性增强．
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