- 非金属及其化合物
- 共31702题
(10分)下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的所有气体产物。填写下列空白。(已知二氧化硫能和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应。)
(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式 。
(2)如果将装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序变为②、①、③,不能检出的物质是____ _。
(3)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则不能检出的物质是_ _ _和 ,。
(4)如果将第②部分仪器中连接在酸性KMnO4溶液后的装有品红溶液的洗气瓶去掉,则对所作出的结论会有什么影响?
请说明具体原因 。
正确答案
(1)
(2)H2O
(3)SO2 CO2
(4)可能有二氧化硫进入澄清石灰水,干扰二氧化碳的检出
略
在空气中加热S粉和Fe粉的混合物,可观察到下列现象:
(1)有淡蓝色火焰,且生成刺激性气味的气体。
(2)混合粉末变红,放出热量,最后变成黑色固体。
(3)不时有火星从混合物中射出。
请分别写出以上三种情况发生反应的化学方程式:
正确答案
(1)S+O2SO2 (2)Fe+S
FeS (3)3Fe+2O2
Fe3O4
之所以产生(1)之现象,是由S粉与空气中的O2发生了反应。
(2)现象表明有FeS生成,这是本实验的主反应。
(3)现象是Fe粉与空气中O2反应的结果。
某工厂排放的废水中含有游离的氯,为了除去游离氯,且使废水变为中性,有人提出如下图方案,在废水排出口的A、B处分别注入一定流量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液,已知Cl2与Na2SO3发生反应:Cl2+Na2SO3+H2O====2HCl+Na2SO4。
试写出:
(1)A、B处应加入的物质分别是:A___________,B___________。(写化学式)
(2)写出反应的离子方程式:A___________________________,
B____________________________________________________________。
正确答案
(1)Na2SO3 NaOH
(2)Cl2++H2O====2H++2Cl-+
H++OH-====H2O
题目要求除去游离氯(Cl2),且使废水变为中性,Cl2具有强氧化性,用还原剂Na2SO3除去,根据题给信息,Cl2与Na2SO3反应后产生酸液,可用废烧碱(NaOH)中和,因此上游A处应加入Na2SO3,下游B处加入废烧碱。
(6分)现有200mL H2SO4和Na2SO4的混合溶液,其中硫酸的物质的量浓度为1 mol/L,硫酸钠的物质的量浓度为0.5mol/L。若要配制硫酸和硫酸钠的物质的量浓度分别为2mol/L和0.2mol/L的混合溶液,应加入55.8%的硫酸溶液(密度为1.35g/cm3)多少毫升?最后所得混合溶液的体积是多少毫升?
正确答案
500毫升、104.1毫升
略
酸雨主要是大量燃烧含硫燃料释放出SO2所造成的,试回答下列问题:
(1)现有雨水样品1份,每隔一段时间测定该雨水样品的pH,所得数据如下:
测试时间/h
0
1
2
3
4
雨水的pH
4.73
4.62
4.56
4.55
4.55
分析数据,回答下列问题:
①雨水样品的pH变化的原因是(用化学方程式表示)_______________。
②如果将刚取样的上述雨水和自来水相混合,pH将变______,原因是(用化学方程式表示)___________________。
(2)你认为减少酸雨产生的途径可采用的措施是______________。
①少用煤作燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
(3)有人在英国进行的一项研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面SO2浓度.在20世纪的60~70年代的10年间,由发电厂排放出的SO2增加了35%,但由于建筑高烟囱的结果,地面浓度降低了30%之多.请你从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?简述其理由.
正确答案
(1)①SO2+H2OH2SO3,2H2SO3+O2=2H2SO4.②小 H2SO3+HClO=H2SO4+HCl(或SO2+2H2O+Cl2=H2SO4+2HCl) (2)C(3)不可取.因SO2的排放总量没有减少,所以进一步形成的酸雨仍会造成对全球的危害.
(1)酸雨放置时pH变小,其原因是雨水中的H2SO3被空气中氧气氧化所致.雨水和自来水混合,应考虑H2SO3与Cl2(或HClO)的反应.
(2)减少酸雨的形成须减少SO2的排放,将煤转化为清洁能源(如煤的气化和液化),燃料脱硫、固硫,开发不含硫的新能源(如氢能、核能等),都是有力措施。
(3)将烟囱建高,并没有减少SO2的排放,只是将SO2在地表的含量降了下来,无疑将增加高空中SO2的浓度,酸雨依旧会形成.
某样品含亚硫酸钠和少量的硫酸钠。现取一定量样品溶于100mL水配成溶液,再加足量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,得沉淀13.18g。若将这些固体中加入足量的稀盐酸,充分反应后,再过滤、洗涤、干燥,得固体不溶物为2.33g。则:(1)样品中亚硫酸钠的物质的量为多少? (2)样品中硫酸酸钠的质量分数为多少?
正确答案
(1)0.05 mol
(2)0.184
(注:解题过程必须详细、完整、按步骤给分)。
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
硫酸钡:2.33g/233g•mol-="0.01mol " 硫酸钠:1.42g
Na2SO3+BaCl2=BaSO3↓+2NaCl
亚硫酸钡:13.18g — 2.33g =" 10.85" g
亚硫酸钠:6.3g n="0.05" mol
硫酸钠的质量分数:1.42g/(1.42+6.3)g= 0.184
(16分)某校活动小组用下图所示装置及所给药品(图中夹持仪器已略去)探究工业制硫酸接触室中的反应,并测定此条件下二氧化硫的转化率。已知C中的浓硫酸含溶质m mol,假设气体进入C和D时分别被完全吸收,且忽略装置内空气中的CO2。
请回答下列问题:
(1)已知0.5 mol SO2被O2氧化成气态SO3,放出49.15kJ热量,反应的热化学方程式为 。
(2)检查完装置的气密性且加入药品后,开始进行实验,此时首先应进行的操作是
。
(3)实验时A中氧气导冒出的气泡与二氧化硫导管冒出的气泡速率相近,其目的是
;装置C中浓硫酸的作用为 ;
装置D中盛放的溶液中足量的 (选填字母)。
a.BaCl2溶液 b.NaOH溶液 c.NaHSO3饱和溶液
(4)停止通入SO2,熄灭酒精后,为使残留在装置中的SO2、SO3被充分吸收,操作方法是 。
(5)实验结束后,稀释装置C中的溶液,并向其中加入足量的BaCl2溶液,得到的沉淀质量为wg。若装置D增加的质量为ag,则此条件下二氧化硫的转化率是
(用含字母的代数表示,结果可不化简)。
正确答案
(16分)
(1)(2分)
(2)(2分)给催化剂加热 (3)(各2分)提高二氧化硫的转化率;吸收SO3;b
(4)(2分)继续通入氧气一段时间
(5)(4分)
略
(6分)硫酸或硝酸在下列用途或反应中各表现的性质是:
(1)胆矾中加入浓硫酸,久置变为白色粉末 ;(2)用铝槽车装运浓硫酸或浓硝酸 ;
(3)蔗糖中加入浓硫酸,形成“黑色发糕”___ ;(4)浓硝酸久置会变黄 ;
(5)浓硝酸与不活泼金属铜单质反应 ;(6)98%以上的浓硝酸俗称“发烟硝酸” 。
正确答案
略
有两种盐A和B,A是白色固体,B是黑色固体,它们都跟稀H2SO4反应,其中物质A与稀H2SO4反应生成气体C,物质B与稀H2SO4反应生成气体D。气体C和气体D混合后产生淡黄色固体E。把气体C通入足量的NaOH溶液中生成物质A。物质E跟铁在加热条件下反应生成物质B。试完成下列问题:
(1)用化学式表示:A___________,B___________,C___________, D___________。
(2)完成下列反应的化学方程式:
①物质A和稀H2SO4反应:_____________________________________________________。
②物质B和稀H2SO4反应:_____________________________________________________。
③气体C和气体D反应:_______________________________________________________。
④气体C和NaOH溶液反应:_____________________________________________________。
⑤物质E和铁反应:____________________________________________________________。
正确答案
(1)Na2SO3 FeS SO2 H2S
(2)①Na2SO3+H2SO4====Na2SO4+SO2↑+H2O
②FeS+H2SO4====FeSO4+H2S↑
③SO2+2H2S====3S↓+2H2O
④SO2+2NaOH====Na2SO3+H2O
⑤S+FeFeS
解答本题的切入口是气体C和气体D混合后产生淡黄色固体E,E是S,C、D是SO2和H2S;根据题给信息综合分析可得A是Na2SO3,B是FeS,C是SO2,D是H2S。
接触法制硫酸排放的尾气中,含少量的二氧化硫。为防止污染大气,在排放前设法进行综合利用。(以下气体体积均换算为标准状况)
(1)某硫酸厂每天排放的1.12×104m3尾气中含0.2%(体积百分数)的SO2。问用氢氧化钠溶液、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)如果将上述尾气560L通入100mL2mol/L的氢氧化钠溶液使其充分反应。试分析所得溶液中溶质的成分,并计算确定各成分的物质的量。
正确答案
n(NaOH): 0.1mol;n(Na2SO3):0.05mol。
(1) SO2 ~ CaSO4·2H2O
22.4 172
1.12×104×0.2% x x=172kg
(2)560L尾气中含SO2的物质的量为560L×0.2%÷22.4L/mol =0.05mol
100mL氢氧化钠溶液中含NaOH的物质的量为2mol/L×0.1L=0.2mol
根据SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
0.05mol SO2消耗NaOH的物质的量为0.05mol×2=0.1mol
因此,NaOH过量,Na2SO3的物质的量应根据SO2的量计算
所得溶液中各成分的物质的量为
n(NaOH)="0.2mol-0.1mol=0.1mol " n(Na2SO3)=n(SO2)=0.05mol
常温下,将Fe粉和S粉混合,不发生反应.某课外活动小组将Fe粉和S粉按物质的量比1∶1混合均匀,并置于水平放置且隔绝空气的玻璃管中,加热片刻,反应开始,然后撤去酒精灯,发现反应仍能剧烈进行,并使生成的固体呈红热状态.试回答:
(1)上述现象说明了_______________________.
(2)将生成的黑色固体置于稀H2SO4中,有气体放出,写出发生反应的离子方程式______.
(3)已知H2S是一种剧毒、有刺激性气味的气体,试说明实验室制取H2S时应采用的一条安全措施:___________________.
正确答案
(1)Fe与S的反应是放热反应 (2)FeS+2H+=Fe2++H2S↑
(3)在制H2S的反应装置和收集装置后连接盛有NaOH(aq)〔或CuSO4(aq)〕的洗气瓶(或制取H2S时在通风橱中进行)。
(1)撤去酒精灯,反应仍能继续,表明有热量来源.热量何来?只能说反应是放热反应。
(2)FeS与H2SO4发生复分解反应。(3)应将多余的H2S吸收或通过通风橱排走,以免中毒。
已知SO2和H2O2在溶液中发生反应:SO2+H2O2====H2SO4。取0.6 g某含硫、铁的物质在氧气中加热,使硫全部燃烧转化为SO2,用稀H2O2溶液吸收,吸收液用0.1 mol·L-1 NaOH溶液中和,耗去20.0 mL NaOH溶液。
(1)求此含硫、铁的物质中硫的质量分数。
(2)求此含硫、铁的物质中铁与硫的原子个数之比(取整数值)。
正确答案
(1)5.33%
(2)10∶1
(1)根据已知条件可得关系式:
S—SO2—H2SO4—2NaOH
n(S)=n(NaOH)=
×0.1 mol·L-1×0.02 L="0.001" mol
w (S)="0.001" mol×32 g·mol-1××100%=5.33%
(2)m(Fe)="0.6" g-0.001 mol×32 g·mol-1="0.568" g
n(Fe)=≈0.01 mol
n(Fe)∶n(S)="0.01" mol∶0.001 mol=10∶1。
实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但现有的氯化钠晶体中混有少量硫酸钠和碳酸氢铵,设计一组实验去杂质。试简单回答下列问题。
(1)除去碳酸氢铵,用加热方法好,还是加入强碱微热的方法好?
答:______________,原因是____________________,判断碳酸氢铵已完全除去的方法是__________________________。
(2)加热的固体残渣溶于水后,应该用氯化钡溶液还是硝酸钡溶液除去SO42-?
答:_____________,原因是______________,判断SO42-已完全除去的方法是_________。
正确答案
(1)加热方法好;碳酸氢铵可全部分解,无残余物,而加强碱只除去NH4+,且消耗了试剂;将湿润红色石蕊试纸放在试管口不变蓝色,则分解已完全。
(2)用BaCl2溶液为好,避免溶液中引入NO3-;取少量的上层清液,滴加BaCl2溶液,如不产生浑浊,表示SO42-已完全除去。
解析解答除杂质题的思路是:①不增:即不增加新的杂质,增加了要设法除尽。②不减:不减少欲被提纯的物质。③易分离:即被提纯的物质与杂质容易分离。④易转变:即加入的试剂能把杂质转变为被提纯的物质,或转变为气体、沉淀、易溶物而除去。 由此可知答案。
硫单质通常是一种淡黄色固体,它的蒸气有橙色、无色、红棕色三种,它们都是硫的单质,但每个分子中硫原子个数不同,可用Sx表示。对这三种蒸气的测定结果如下:
(1)橙色蒸气的密度折算成标准状况后是11.34 g·L-1,则它的化学式为________________。
(2)红棕色蒸气的质量是相同状况下同体积空气的6.62倍,则它的化学式为_____________。
(3)无色蒸气是相同状况下氢气密度的64倍,则它的化学式为______________________。
(4)以上三种蒸气都属于硫单质的____________________。
正确答案
(1)S8 (2)S6 (3)S4 (4)同素异形体
(1)M(Sx)=ρVm="11.34" g·L-1×22.4 L·mol-1="254" g·mol-1
x=≈8
(2)M(Sx)=6.62M(空气)="192" g·mol-1
x=="6" g·mol-1
(3) M (Sx)=64M(H2)="128" g·mol-1
x==4。
可以从以下角度判断氯元素和硫元素非金属性的强弱:
(1)在元素周期表中,氯元素和硫元素的相对位置是__________________________,根据____________________________规律来判断氯元素和硫元素非金属性的强弱。
(2)二者气态氢化物中______________(填化学式)更易分解,由此可判断氯元素和硫元素非金属性的强弱。
(3)向硫化氢溶液中通入氯气,溶液变浑浊,反应的化学方程式为__________________,说明氯元素的非金属性比硫元素________________(填“强”或“弱”)。
(4)氯气和硫分别与铁形成化合物的化学式为________________和________________,据此也可判断氯元素和硫元素非金属性的强弱。
正确答案
(1)硫和氯分别位于第3周期中的第ⅥA族和第ⅦA族 同周期元素从左到右非金属性逐渐增强 (2)H2S (3)H2S+Cl2="===S↓+2HCl " 强 (4)FeCl3 FeS
根据元素周期律知识回答。
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