- 三氧化硫的物理性质
- 共739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。
用下图装置进行实验。
回答有关问题：
（1）玻璃管E内发生反应的化学方程式是 。
（2）小试管C的作用是 。
（3）广口瓶D内盛的试剂是 ，装置D的3个作用是① , ② , ③ 。
（4）从管E导出的气体成分是 。
（5）装置F中U形管观察到所收集物质的颜色状态是 。
（6）若U形管内收集到的物质很少，分析其原因不可能是 （填标号）。
a．装置气密性不好； b．制得的SO2中混有少量H2S杂质使催化剂中毒；c．气流速度过快。
（7）从U形管导出的尾气的处理方法是 。
正确答案
（1）2SO2＋O2 2SO3 (2分)
（2）防止倒吸 (2分)
（3）浓硫酸；①干燥SO2；②使SO2和O2两种气体混合均匀；③通过观察气泡控制气体比例和气流速度(各1分)
（4）SO3、SO2、O2 (3分)
（5）无色固体（或白色固体）(2分)
（6）b (2分)
（7）用NaOH溶液吸收（或用Na2CO3溶液吸收）(2分)
试题分析：（1）A装置产生O2，B装置为SO2。在E装置中SO2与O2催化氧化。（2）小试管中短管，可以作为缓冲瓶，有效防倒吸。（3）依据通入E装置，D中应放入浓硫酸。作用①干燥SO2；②使SO2和O2两种气体混合均匀；③通过观察气泡控制气体比例和气流速度（4）依据化学反应限度，可以推出应有SO3、SO2、O2（5）SO3在0 0C时凝结为固态。（6）在浓硫酸的作用下不可能有H2S气体，选择b（7）SO2可以被碱液吸收。
近年，为提高能利用率，西方提出共生理念——为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化．共生工程将会大大促进化学工业的发展．
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2＋O2＋2H2O＝2H2SO4，该电池电动势为1.06V．实际过程中，将SO2通入电池的 极（填“正”或“负”），负极反应式为 ．用这种方法处理SO2废气的优点是 ．
（2）以硫酸工业的SO2尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质．合成路线如下：
①生产中，向反应Ⅱ中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是 ．
②下列有关说法正确的是 (填序号)。
③反应Ⅴ中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是 ．
④（NH4)2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统．写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式 ．
正确答案
（共15分）（1） 负（2分） SO2＋2H2O－2e－＝SO42－＋4H＋（2分）
利用上述电池，可回收大量有效能，副产品为H2SO4，减少环境污染，实现（能质）共生。（2分）
（2）①防止亚硫酸铵被氧化（1分） ②ABCD（4分）
③K2SO4在有机溶剂乙二醇中溶解度小，能充分析出（2分）
④4(NH4)2SO3＋2NO2＝4(NH4)2SO4＋N2（2分）
试题分析：（1）利用发电厂产生的SO2制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4，原电池反应是负极发生氧化反应，正极发生还原反应，依据元素化合价变化可知，二氧化硫中硫元素化合价升高，失去电子发生氧化反应，过程中，将SO2通入电池的负极，电极反应为：SO2+2H2O-2e-=SO42-+4H+；此方法的优点是污染小，生成产物可以循环利用，可以回收有效能。
（2）①向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，防止亚硫酸根被氧化，以更好的得到亚硫酸铵晶体。
②A、依据流程图结合反应生成物分析，过量的空气把亚硫酸钙氧化为硫酸钙；正确；B、依据流程图中的反应物和生成物，结合元素化合价变化分析写出反应的化学方程式为CaSO4+4C
③反应V中选用了40%的乙二醇溶液，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率超过90%，选用40%的乙二醇溶液原因是利用乙二醇降低硫酸钾溶解度，有利于析出。
④（NH4）2SO3可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统，二氧化氮与亚硫酸铵反应，二氧化氮具有强氧化性能氧化亚硫酸铵反应，生成硫酸铵，本身被还原为氮气，原子守恒配平书写出的化学方程式为：4（NH4）2SO3+2NO2=4（NH4）2SO4+N2。
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‑
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