- 三氧化硫的物理性质
- 共739题
(14分)阅读讨论并完成以下各项内容：
SO2是常见的大气污染物之一，我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。
(1)酸雨是降水呈酸性(pH小于5.6)的统称，个别地方甚至低于2.1(食醋的pH＝3)。引起酸雨的罪魁祸首是大气中的SO2和氮的氧化物。它们的主要来源是煤和石油的燃烧，全世界每年排放1.5亿吨的SO2。
①SO2可在空气中受光照等因素作用而被氧化，最终与雨水形成硫酸型酸雨。试写出这两个化学反应的方程式
________________________________________________________________________；
________________________________________________________________________。
②汽车排放的尾气、硝酸厂和化肥厂的废气中都含有氮的氧化物，全世界每年排放量约为5×107 kg。NO2溶于水生成 ________和NO。
③酸雨可导致的危害有________(填序号)。
A．腐蚀建筑物 B．导致树木枯萎
C．造成洪涝灾害 D．恶化人类环境
④为了减少酸雨的形成，必须减少SO2的排放量，对燃料中的硫化物进行________，对废气中的氮的氧化物用________吸收。
(2)某化学兴趣小组选用下图实验装置，测定工业原料气(含SO2、N2、O2)中SO2的含量(已知碘能氧化H2SO3，生成H2SO4)。
①若原料气从左向右流时，上述装置连接的顺序是：原料气→________(用字母和箭头表示)。
②装置②中发生反应的离子方程式为：
________________________________________________________________________；
当装置②中出现________现象时，立即停止通气。
③你认为下列试剂中，可以用来代替试管中的碘的淀粉溶液的是________。
A．酸性KMnO4溶液 B．NaOH溶液
C．溴水 D．氨水
正确答案
(1)①2SO2＋O22SO3 SO3＋H2O===H2SO4 ②HNO3
③A、B、D ④脱硫 碱液
(2)①c→d→b→a→e
②I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋ 蓝色恰好变成无色 ③A、C
（1）①SO2在一定条件下被氧化生成三氧化硫，三氧化硫溶于水即得到硫酸，方程式为2SO2＋O22SO3 、SO3＋H2O===H2SO4 。
②NO2溶于水生成硝酸和NO，方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。
③酸雨不会导致洪涝灾害，C不正确，答案选ABD。
④要减少SO2的排放量，必须对燃料中的硫化物进行脱硫处理，同时用碱液吸收氮的氧化物。
（2）①由于氮气、氧气不溶于水，所以可以通过排水法测量其体积，因此正确的顺序是c→d→b→a→e。
②碘单质具有氧化性，能氧化SO2生成硫酸，而还原产物是碘化氢，方程式为I2＋SO2＋2H2O===2I－＋SO＋4H＋；由于碘遇淀粉显蓝色，所以当蓝色恰好变成无色时就必须停止通气。
③酸性高锰酸钾溶液和溴水都具有氧化性，且溶液有颜色，所以能代替；BD和SO2能反应，但没有现象，答案选AC。
某学校兴趣小组设计如下装置进行实验探究（a、b为弹簧夹，加热及固定装置已略去）。
（1）验证碳、硅非金属性的相对强弱
①连接仪器、 、加药品后，打开a关闭b，然后滴入浓硫酸，加热；
②装置A中的试剂是 ；
③能说明碳的非金属性比硅强的实验现象是 。
（2）验证SO2的氧化性、还原性和酸性氧化物的通性
①打开b，关闭a。能验证SO2具有氧化性的化学方程式是 ；
②若过量的SO2通入NaOH溶液中，其离子方程式是 ；
③BaCl2溶液中无沉淀现象，将其分成两份，分别滴加下列溶液，将产生的沉淀的化学式填入下表相应位置。
写出其中SO2显示还原性并生成沉淀的离子方程式 。
正确答案
（1）①检验装置的气密性（1分）
②酸性KMnO4溶液（或品红溶液）（1分）
③A中酸性KMnO4溶液（或品红溶液）不退色，Na2SiO3溶液中出现白色沉淀（2分）
（2）①2H2S+SO2=3S↓+2H2O（2分）
②SO2+OH-=HSO3-（1分）
③
Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-（2分）
试题分析：（1）①确保整个实验装置不能漏气，故要检验装置的气密性；②要除去二氧化硫对后面的干扰，故用酸性KMnO4溶液（或品红溶液）检验是否含有。③A中酸性KMnO4溶液（或品红溶液）不退色，Na2SiO3溶液中出现白色沉淀，由于发生的是复分解反应，较强酸可以生成较弱酸。（2）①证明二氧化硫的氧化性，硫的化合价要降低，故可以通过反应2H2S+SO2=3S↓+2H2O证实。②由于二氧化硫过量，故发生反应SO2+OH-=HSO3-。③氯水中的氯气有强的氧化性，能把二氧化硫氧化为硫酸，故反应为Ba2++SO2+Cl2+2H2O=BaSO4↓+4H++2Cl-。氨水呈碱性能和二氧化硫反生相当于酸碱中和反应，生成了亚硫酸根离子会和钡离子结合成BaSO3沉淀。
（18分）某校化学兴趣小组为研究Cu与浓硫酸反应并制备少量硫酸铜，进行如下实验。
该小组同学在实验中发现使用教材所提供的铜和浓硫酸反应的实验装置不仅安全性差而且易造成环境污染。经过同学们的讨论以及老师的指导，该小组设计了如图所示的装置并进行实验。
请回答：
（1）请写出长导管B的作用 （只写一点就可）；
(2)写出检查该装置气密性的方法 。
（3）D、E试管中CCl4的作用 。
（4）写出A中发生反应的化学方程式并标出电子转移的方向与数目
（5）对试管A进行加热，发现E试管中有气泡逸出，品红溶液很快褪色，但最终未见D试管中氢氧化钡溶液出现浑浊，为探究D试管中未出现浑浊的原因，该小组同学在化学手册中只查阅到下列物质常温下的溶解度数据：
请你应用类比研究方法帮他们预测D试管未出现浑浊的原因： 。
（6）为验证D试管中溶液的组成，进行了下列实验，请你帮助完成下列实验报告：
正确答案
（18分）（1）平衡压强，防止C中液体倒吸或防堵塞或反应结束通入N2排出SO2,防污染 （只写一点就可）；
(2)在A、E中分别加入适量的水至浸没导气管，如图连好装置，微热试管A ,若E中有气泡出现，且停止加热后E中导气管中有一段水柱，则气密性良好。
（3）防倒吸 （4）
（5）生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2（6）（答案合理即给分）
① 湿润的品红试纸 ②试管中有气泡产生，品红试纸褪色 ③ NaOH溶液 ④溶液变浑浊
）（1）根据装置图可知B的主要有平衡压强，防止C中液体倒吸或防堵塞或反应结束通入N2排出SO2,防污染。
（2）根据装置的特点可知，检查该装置气密性的方法是在A、E中分别加入适量的水至浸没导气管，如图连好装置，微热试管A ,若E中有气泡出现，且停止加热后E中导气管中有一段水柱，则气密性良好。
（3）由于SO2易溶于水，而难溶在四氯化碳中，且四氯化碳被溶于水，所以主要可以防止倒吸。
（4）浓硫酸和铜的反应中，硫酸是氧化剂，铜是还原剂，转移2个电子，所以反应的方程式是
（5）根据已知碳酸钙和碳酸氢钙的溶解度可知，应该是生成了溶解度较大的Ba(HSO3)2，所以得不到白色沉淀亚硫酸钡。
（6）亚硫酸盐和盐酸反应生成SO2，所以检验的方法是用湿润的品红试纸，现象是试管中有气泡产生，品红试纸褪色；亚硫酸钡能和氢氧化钠反应生成白色沉淀亚硫酸钡，所以加入的试剂是氢氧化钠溶液，而现象是溶液变浑浊。
（18分）I．实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。
(1)装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→ ____→ ____ →____→____f。
(2)装置A中发生反应的化学方程式为____________________________________。
(3)验证产生的气体是SO2的方法是________________________________________。
II．SO2气体为无色气体，有强烈刺激性气味，大气主要污染物之一，具有一定的还原性，探究SO2气体还原Fe3＋、I2可以使用的药品和装置如图所示：
(1)装置A中的现象是__________。在SO2还原Fe3＋的反应中SO2和Fe3＋的物质的量之比是_______。
(2)装置C的作用是____________________________________。
(3)若要从A中的FeCl3溶液中提取晶体，必须进行的实验操作步骤：加热浓缩、冷却结晶、过滤，在这一系列操作中没有用到的玻璃仪器有( )
(4)在上述装置中通入过量的SO2，为了验证A中SO2与Fe3＋发生了氧化还原反应，取A中的溶液，分成两份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入少量酸性KMnO4溶液，紫红色褪去。
方案②：往第二份试液中加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
上述方案不合理的是______，原因是___________________________________。
(5)能表明的还原性性弱于SO2的现象是________________________________________。
正确答案
I.（1）d→e→c→b （2）Cu＋2H2SO4(浓)
（3）将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色
Ⅱ.（1）溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；1:2
（2）吸收SO2，防止SO2污染环境； （3）A
（4）①； SO2过量，SO2可使酸性KMnO4溶液褪色 （5）B中蓝色褪去
试题分析：I.（1）SO2密度比空气大，用向上排空气法收集，收集前需要浓硫酸干燥，最后还需要用氢氧化钠溶液吸收，因此正确的连接顺序为a→d→e→c→b→f。
（2）浓硫酸具有强氧化性，在加热的条件下与铜发生氧化还原反应，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)
（3）SO2具有漂白性，因此检验SO2的方法是：将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色。
Ⅱ.（1）氯化铁具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，而铁离子被还原为亚铁离子，因此装置A中的实验现象是：溶液颜色由黄色逐渐变为浅绿色；A中反应的离子方程式为2Fe3++SO2+2H2O＝2Fe2++SO42-+4H+，因此参加反应的SO2和Fe3+的物质的量之比等于计量数之比，即为1:2。
（2）二氧化硫是酸性氧化物具有刺激性气味，直接排放污染大气，能和碱反应生成盐和水，所以可用碱液处理二氧化硫，故答案为：
（3）蒸发使用仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒；过滤使用仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒，因此没有用到的仪器是烧瓶，答案选A。
（4）Fe2+使高锰酸钾溶液褪色，但实验中SO2是过量的，而二氧化硫有还原性，高锰酸钾有强氧化性，二氧化硫也能与高锰酸钾发生氧化还原反应使高锰酸钾溶液褪色，因此方案①不合理。
（5）根据反应I2+SO2+2H2O＝2HI+H2SO4可知，二氧化硫能使含有碘的淀粉溶液褪色，说明发生了氧化还原反应，碘是氧化剂，二氧化硫是还原剂，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，因此能表明的还原性性弱于SO2的现象是B中蓝色溶液褪色。2的制备、性质实验探究等
（16分）某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
（1）热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有 性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，写出反应的化学方程式 。
（2）实验现象中液面上木炭迅速燃烧，发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2，设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，反应生成两种物质的量相等的正盐，写出这两种盐的化学式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作：在空气中引燃木炭，使其燃烧并带有火焰，将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象：木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
②试分析：是否需要增加带火焰的木炭与纯净O2反应的实验 。
③通过实验探究，你认为助燃气体是什么，简述理由 。
正确答案
（1）① 强氧化性（1分）
②4HNO3(浓)
（2）Ⅰ①
②NaNO2、NaNO3（2分）
Ⅱ①2NO2＋2C
试题分析：（1）①碳与浓硝酸的反应，说明浓硝酸具有强氧化性。②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解，反应的化学方程式4HNO3(浓)
（2）I．①铜与浓硝酸制取和收集NO2，可以在圆底烧瓶中进行，用分液漏斗滴加浓硝酸，同时用向上排气法收集NO2。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2，根据氧化还原反应的特征，生成正盐中N的化合价一种应该小于+4，一种大于+4，又N最高价位+5价，故应有NaNO3，因为，反应生成两种物质的量相等的正盐，所以另一种应为NaNO2。
II．①木炭在NO2气体中持续燃烧，火焰迅速变亮，集气瓶中气体颜色变浅直至无色，产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，且遇空气不变色，说明生成了CO2，那么另一种应该为氮气，反应方程式为：2NO2＋2C
②当木炭燃烧时，体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度，所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验。
③通过实验探究可以知道：助燃气体既有NO2又有O2，因为两种气体均存在且均能助燃。
扫码查看完整答案与解析