- 非金属及其化合物
- 共31702题
某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性，设计了如下装置：
（1）实验室常用装置E制备Cl2，指出该反应中浓盐酸所表现出的性质______，______
（2）反应开始后，发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色，停止通气后，给B、D两个试管加热，两个试管中的现象分别为：
B______ D______
（3）装置C的作用是______
（4）该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验：
通气一段时间后，甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色，而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅，试根据该实验装置和两名同学的实验结果
①指出在气体进入品红溶液之前，先将SO2和Cl2通过浓硫酸的两个目的______、______．
②试分析甲同学实验过程中，品红溶液不褪色的原因是：______、______，并用离子方程式表示______、______
③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的？______．
正确答案
（1）实验室制取氯气的反应方程式为：MnO2+4HCl
由HCl生成Cl2，氯元素化合价降低，所以浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性．
故答案为：还原性和酸性．
（2）次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性，二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质，次氯酸的漂白性是永久性的，二氧化硫的漂白性是暂时的；加热时，次氯酸漂白过的溶液无变化，二氧化硫和有色物质生成的无色物质不稳定，加热时能重新变成红色．
故答案为：溶液由无色变成红色；溶液没有明显变化．
（3）氯气和二氧化硫有毒，不能排放到空气中，但氯气和二氧化硫都和碱反应，所以装置C的作用是保证安全，吸收多余的氯气和二氧化硫．
故答案为：吸收多余的SO2和Cl2，防止污染环境．
（4）①浓硫酸和二氧化硫、氯气不反应，但氯气和二氧化硫在该装置中能充分混合，且通过观察气泡的速度控制气体流量，使二者按一定比列混合．
故答案为：使SO2和Cl2混合均匀，通过观察气泡控制气体的流速．
②氯气有强氧化性，二氧化硫有还原性，二者能按1：1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性，离子反应方程式为SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42-+2Cl-．
故答案为：控制SO2和Cl2按物质的量之比1：1进气，二者发生反应，生成无漂白性的H2SO4和HCl，SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+．
③通气一段时间后，品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅，说明有漂白性；如果SO2和Cl2的进气速度不相等，混合发生反应后其中一种气体有剩余，仍具有漂白性．
故答案为：控制SO2和Cl2进气的物质的量，使之不相等．
硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量，分别采用以下方案：
[甲方案]：如右图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时，立即关闭活塞A。
（1）洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以提高实验的准确度，其理由是___________________________________。
（2）洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，测得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
[乙方案]：实验步骤如下面流程图所示：
（3）步骤①中过量H2O2的作用是
（4）写出步骤②中反应的化学方程式______________________________________
（5）步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是_______________________________
___________________________________________________________________。
（6）通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时，该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_____________________________(用含有V、m的代数式表示)。
正确答案
（1）增大气体与溶液的接触面积，有利于SO2与碘水反应
（2）偏低
（3）使SO2完全转化为SO42-
（4）H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O
（5）静置分层后，往上层溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液，若无浑浊现象产生，则Ba(OH)2已足量，反之不足。
（6）22.4m/233V或2240m/233V% (3分)
试题分析：甲方案利用的原理为：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，最后测定剩余气体的体积，进而定尾气中二氧化硫的含量；
（1）洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D，可以增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应；
故答案为：增大SO2与碘水的接触面积，使SO2和碘水充分反应；
（2）洗气瓶C中溶液蓝色消失后，没有及时关闭活塞A，则通入尾气的体积增大，因此SO2含量偏低；
故答案为：偏低；
乙方案利用的原理为：SO2+H2O2=H2SO4，H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O，最后沉淀硫酸钡的质量计算尾气中二氧化硫的质量，进而计算尾气二氧化硫含量；
（3）由方案原理可知，H2O2是将SO2完全转化为SO42-；
故答案为：将SO2完全转化为SO42-；
（4）步骤②中反应的化学方程式为：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
故答案为：H2SO4+Ba（OH）2=BaSO4↓+2H2O；
（5）步骤②中Ba（OH）2是否足量的判断方法是：静置分层后，向上层清液中继续滴加Ba（OH）2溶液，若无浑浊现象产生说明Ba（OH）2足量，否则不足；
故答案为：静置分层后，向上层清液中继续滴加Ba（OH）2溶液，若无浑浊现象产生说明Ba（OH）2足量，否则不足；
（6）mg是硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为mg÷233g/mol= (m/233)mol，根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为(m/233)mol×22.4L/mol="(22.4m/233)" L，故尾气中二氧化硫的体积分数(22.4m/233) L/ VL=22.4m/233V，故答案为：22.4m/233V。
点评：本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、实验方案设计、元素化合物性质、化学计算等，难度中等，清楚实验原理是解题的关键，需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力
Na2SO3是常用的抗氧剂。
（1）实验室通常用浓硫酸（1：1）和Na2SO3微热制备SO2气体，
反应方程式为： ，制备的SO2气体中通常含有水蒸气，下列干燥剂能干燥SO2气体的是： ；
A.浓硫酸 B.碱石灰 C.无水CaCl2
（2） 少量SO2气体通入NaOH溶液中可得NaOH和Na2SO3的混合溶液，向该混合溶液中加入少许溴水，振荡后溶液变为无色。碱性溶液中Br2与Na2SO3发生氧化还原反应，反应的离子方程式为______________；
（3）反应后的溶液含有SO32－、SO42－、Br－、OH－等阴离子，请填写鉴定其中SO32－、SO42－和Br－的实验报告；
限选试剂：2 mol·L－1HCl；1 mol·L－1H2SO4；1mol·L－1HNO3；1 mol·L－1BaCl2；
1 mol·L－1Ba(NO3)2；0.1 mol·L－1AgNO3；CCl4；苯；新制饱和溴水；新制饱和氯水。
正确答案
（1）
（2）SO32-＋Br2＋2OH－=H2O＋SO42-＋2Br－ 2分
（3）
（每空2分）
试题分析：（1）根据强酸制弱酸，浓硫酸（1：1）和Na2SO3微热可制取SO2，化学方程式为：
（2）Br2把Na2SO3氧化为SO42‾，在碱性条件下离子方程式为：SO32-＋Br2＋2OH－=H2O＋SO42-＋2Br－。
（3）SO32‾利用还原性检验，加入新制溴水，SO32‾被Br2氧化，现象为溴水褪色；SO42‾的检验应先加入足量稀盐酸，排除Ag+、CO32‾、SO32‾等离子的干扰，然后加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，证明待测液含有SO42‾；加入足量新制饱和氯水，可把Br‾氧化为Br2，因为上层液体呈橙红色，所以加入了密度小于水的苯。
某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。
Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质
（1）为了实现绿色环保的目标，能否用上图A2代替A1装置 （填“能”或“否”）。
（2）B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性，则B中所盛试剂
为 ，C中反应的离子方程式为 ，D中反应的化学方程式
为 。
Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物
实验结束，发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知：此黑色固体可
能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸，在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体，按如下实验方案探究其成分：
（3）步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是____________________________。
（4）黑色固体的成分是________________。
Ⅲ、尾气处理
用氨水吸收尾气中的SO2，“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。
（5）氨水吸收过量SO2的反应的离子方程为 。
正确答案
（1）能（1分）
（2）品红溶液（1分） SO2＋I2＋2H2O＝SO42-＋2 I-＋4H+（2分） SO2＋2H2S="3S↓+" 2H2O（2分）
（3）取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO3溶液，若无明显现象，则洗涤干净（2分）
（4）CuO、CuS、Cu2S（2分）
（5）NH3·H2O＋SO2＝NH4+＋HSO3-（2分）
试题分析：（1）A2装置不需要加热，且可以控制加入浓硫酸的量控制反应进行，更环保；（2）检验SO2漂白性一般用品红试剂，C中SO2与碘单质反应，D中与H2S反应归中反应；（3）取最后一次洗涤液少许，滴加少量AgNO3溶液，若无明显现象，则洗涤干净，强调最后一次洗涤液；（4）根据步骤Ⅰ产生蓝色溶液得出固体含有CuO，根据最后煅烧后质量的变化计算：若全为CuS，最后得到沉淀的质量应为2÷96÷2×144=1．5g，若全为Cu2S，最后得到沉淀的质量应为2÷160×144=1．8g，故两种物质均含有。（5）过量SO2应生成亚硫酸氢铵。
为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2，甲同学设计了如图实验装置。
回答下列问题：
（1）制取SO2的合适试剂是 。
a．80%的H2SO4(aq) b．10%的H2SO4(aq)
c．Na2SO3(s) d．Na2SO3（aq）
（1）装置C中NaOH(aq)的作用是 。
（1）移开棉花，将带火星的木条放在C试管口，未见木条复燃。甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式 。
（1）检验反应后B装置中生成物的方法是 。
（1）乙同学认为无论反应原理如何，最终都有O2产生。乙同学的理由是 。按照乙同学的观点，该装置还需作如下改进： 。（简要阐述，并指明必需的装置名称与试剂。）
正确答案
（1）a、c（1分×2）
（2） 吸收多余的SO2，防止污染环境（1分×2）
（3）SO2+ Na2O2→ Na2SO4（2分）
（4）取少量B中固体于试管中，加盐酸至溶液呈酸性，再滴入氯化钡溶液，若有白色沉淀生成，则B中反应后的生成物里有Na2SO4（2分）
（5）A中生成的SO2气体中含有水蒸气（2分）。在A和B之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶（或其他合适的干燥装置）。合理给分。 （2分）
试题分析：（1）因SO2的溶解度较大，应选用浓度较大的H2SO4溶液；为了使反应顺利进行须选择Na2SO3固体与硫酸反应（CaSO3固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水）．故答案为：bc（2）SO2有毒，直接排放到空气中污染环境．故答案为：吸收多余的SO2，防止污染环境（3）进入B装置的气体应该干燥，故应将②加在A和B之间．故答案为：②；将②加在A和B之间（4）木条不复燃，说明没有氧气生成，Na2O2有强氧化性，有SO2较强的还原性，产物应为Na2SO4，方程式为：SO2+Na2O2=Na2SO4．故答案为：SO2+Na2O2=Na2SO4
（5）在检验是否有Na2SO4生成时，要考虑到Na2SO3的干扰，因为SO32-有较强的还原性，可被过氧化钠氧化成SO42-．故答案为：不合理；如果固体中还有未反应的Na2O2，也能氧化亚硫酸钠为硫酸钠．（6）将Na2SO4转化成BaSO4沉淀，通过称量BaSO4沉淀的质量，计算含量，故应为acd。故答案为：acd
请回答下列化工生产中的一些问题：
（1）若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂，你认为厂址宜选在 的郊区（填标号）。
（2）CuFeS2 是黄铁矿的另一成分，煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为 。
（3）为提高SO3吸收率，实际生产中通常用 吸收SO3。
（4）已知反应2SO2（g）＋O2（g）
（5）由硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度不同而变化（见下表）
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4 的质量分数随温度升高而降低的原因 。
（6）在硫酸工业尾气中，SO2是主要大气污染物，必须进行净化处理，处理方法可用 （填名称）吸收，然后再用硫酸处理，重新生成SO2和一种生产水泥的辅料，写出这两步反应的化学方程式 。
正确答案
（1）C
（2）4CuFeS2＋13O2
（3）98%的浓硫酸
（4）80% 1.6×103
（5）SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应，随温度升高，平衡左移，SO3物质的量减少，所以CuSO4的量减少（或温度升高，SO3物质的量减少，故CuSO4的量减少）
（6）石灰水 SO2＋Ca（OH）2=CaSO3↓＋H2O
CaSO3＋H2SO4=CaSO4＋SO2↑＋H2O
（1）硫酸具有很强的腐蚀性，运输成本较高，故硫酸厂厂址应靠近硫酸消费中心；（2）由题意可知，反应物为CuFeS2和O2，产物为CuO、Fe2O3和SO2，配平即可；（3）SO3与水反应放出大量的热，易形成酸雾，影响SO3的吸收，故用水吸收的效率很低，而用98%的浓硫酸则可避免酸雾的形成，达到较高的吸收率；（4）设平衡时反应的O2的物质的量为x，可得反应的三段式：
2SO2 ＋ O2 2SO3
开始时 0.050 mol 0.030 mol 0
反应了 2x mol x mol 2x mol
平衡时 （0.050－2x）mol （0.030－x）mol 2x mol
由题意可知反应后气体分子物质的量为反应前的75%。则：
（6）SO2溶于水显酸性，可用碱性溶液吸收，和硫酸反应后可得到一种生产水泥的辅料，可知所用碱性溶液为Ca（OH）2溶液，反应为SO2＋Ca（OH）2=CaSO3↓＋H2O，CaSO3＋H2SO4=CaSO4＋SO2↑＋H2O。
资料显示：在煤中加入适量石灰石粉可使煤（含S）燃烧时产生的SO2转化成固体CaSO4 ，从而减少SO2排放，该方法被称为钙基固硫。这一过程是通过以下两步反应实现的：
㈠ CaCO3
对此，某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究。
已知实验所用样品：Ⅰ---S粉与CaCO3粉末的混合物
Ⅱ---CaSO4粉末
（1）实验一：①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2，加热至500℃左右，充分反应发现，B中红色消失、C中出现大量白色浑浊。停止该步实验的正确操作是 。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无明显现象。由此得知实验一过程中： A中发生反应的化学方程式是 ；C中反应的离子方程式是 。
③要获得与以上实验事实相一致的结论，可替代B中品红溶液的是 。
a.酚酞的NH3·H2O溶液 b.酸性KMnO4溶液
c.酚酞的NaHCO3溶液 d.Br2的CCl4溶液
（2）实验二：①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2，并迅速加热升温，控制在1000℃左右，充分反应。发现B中红色消失，C中出现白色浑浊。
②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，出现大量无色气泡，反应的离子方程式是 。
③反应结束后，将A中余下固体溶入水中，取其上层清液，滴加BaCl2溶液，立即有白色沉淀出现。
由此得知实验二： A中发生的反应有 （填选 “㈠”、“㈡”）。
（3）实验三：取样品Ⅱ装入A中。连续通入过量O2，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，则A中发生反应的化学方程式是 。比较实验一、二、三可知，如用该方法固硫，可行的基本条件是 。
（4）在中学化学实验室里，装置A通常只能选 为材料制作的玻璃管，但这种选择有一点不妥，其理由用化学方程式解释是： 。
（5）实验所需O2若改由空气提供，且对上述实验探究事实不产生影响，应在A前添加一装有某药品的装置。请将该药品和装置图示在图中的虚线框内。
正确答案
① 撤掉喷灯，继续通入O2至A冷却
② S +O2
③ a、b（2）② CO32-+2H+=CO2 ↑+H2O③ （一）、（二）
（3）2CaSO4
（4）石英 ， SiO2+CaO
（5）图略（装置+药品）
试题分析：（1）实验一：①取S粉与CaCO3粉末的混合物高温灼烧，有SO2产生，C中产生硫酸钡沉淀，D用来吸收过量的SO2，停止实验时，为了避免倒吸，撤掉酒精喷灯以后，要持续通氧气一直到冷却。②取反应后D中溶液滴加过量盐酸，无明显现象，说明没有CO2生成，CaCO3粉末没有分解，只有硫燃烧生成了SO2，C中SO2被氧气氧化产生硫酸钡沉淀，③要获得与以上实验事实相一致的结论，可替代B中品红溶液的用酚酞的NH3·H2O溶液，红色褪去，a正确；b.酸性KMnO4溶液，紫色褪去，正确；c.酚酞的NaHCO3溶液，亚硫酸酸性比碳酸强，会产生CO2，NaOH溶液会吸收CO2，加盐酸有气体产生，错误；d.Br2的CCl4溶液，与SO2不反应，无现象，错误。（2）实验二控制温度在1000℃左右，CaCO3粉末分解，硫燃烧生成了SO2，D中溶液吸收CO2，产生碳酸盐，加入盐酸有大量气泡。（3）实验三：取样品CaSO4粉末装入A中。连续通入过量O2，加热至1200℃左右，充分反应，B中红色消失，说明CaSO4分解，有SO2生成，因此用此方法固硫时，温度应选择实验二的温度，过低CaCO3粉末没有分解，过高CaSO4分解又有SO2生成，不能起到固硫的作用。（4）在中学化学实验室里，装置A通常选择石英材料，但是SiO2和CaO在高温下会反应。（5）实验所需O2若改由空气提供，且对上述实验探究事实不产生影响，应在A前添加一装有NaOH的洗气瓶，除去空气中的CO2。
某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后，进一步研究其与SO2反应情况，查阅相关资料知：过氧化钠与CO2反应有气体生成，而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为：CO2、SO2虽然都是酸性氧化物，但SO2具有较强的还原性，CO2无还原性，反应原理应该不相同，并设计如下实验进行探究。
（1）[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2，对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设：
假设一：反应后固体中只有Na2SO3，证明SO2未被氧化；
假设二：反应后固体中只有Na2SO4，证明SO2完全被氧化；
假设三：反应后固体中____________ _____，证明 。
（2）[定性研究]
为验证假设三是否成立，兴趣小组进行如下研究，请你完成下表中内容
（3）[定量研究]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装置D的作用是 。
②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g，装置D质量增加了m2g，装置E中收集到的气体为VL（已换算成标准状况下），用上述有关测量数据进行判断
正确答案
（1）固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化（每空2分，共4分）
（2）
（其他合理答案均可,如先加足量盐酸，再加BaCl2溶液）（每空2分，共4分）
（3）①吸收未反应的SO2。（共2分）
②
（每空2分，共4分）
试题分析：（1）固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物，证明二氧化硫部分被氧化；
（2）要证明假设3是否成立，就是要证明Na2SO3和Na2SO4存在，可以取反应后的固体放入试管中，加少量水溶解，加入BaCl2溶液，再加入稀盐酸。若加入BaCl2溶液有白色沉淀产生，加入盐酸沉淀部分溶解，则证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠。
（3）①D的作用吸收未反应的SO2。
②若Na2SO3未被氧化发生的反应只有２Na2O２＋２SO２＝２Na2SO3＋O２根据差量法得到V=7m1/30或m1=30V/7，若部分被氧化发生的反应还有Na2O２＋SO２＝Na2SO４，该反应中SO２全部转化为固体的质量，没有气体生成，这个时候固体的质量增大，可知0
研究性学习小组用Na2SO3与硫酸溶液(硫酸与水体积比1∶1)制备SO2并进行性质探究实验。
（1）D中的实验现象是 ，C、E中溶液都褪色，分别体现SO2 、 性质。
（2）请在方框中画出收集SO2以及尾气处理装置(标相关试剂)。
（3）研究小组发现B中有白色沉淀,为了清楚沉淀的物质，研究小组往B中加入过量稀盐酸，沉淀不溶解，你认为留下的沉淀物是 ，形成该沉淀的反应方程式有： 。
为了进一步验证沉淀原因，研究小组另取BaC12溶液，加热煮沸，冷却及时加入少量苯液封，然后再通SO2，结果发现沉淀量减少，但仍有轻微浑浊。研究小组改进A装置（如右图），再进行实验，B中没有出现浑浊。下列气体可作为X气体的是 （填序号，不定项选择)
A．CO2 B．NH3 C．O3 D．N2 E．NO2
（4）SO2为空气污染物，研究小组为测定某工厂区空气中SO2的含量，取10m3(标准状况)的空气，缓慢通过足量溴水中，在所得溶液中加入过量的BaC12溶液，将产生的白色沉淀洗涤、干燥，用电子称称其质量为0.233g，则：
①沉淀洗涤要干净，检验洗涤已经干净的实验操作是 。
②试计算此空气中SO2的浓度(列出计算表达式并计算结果，结果单位用mg/m3表示)。
正确答案
（1）出现淡黄色浑浊(或淡黄色沉淀或有淡黄色固体产生)(每空2分) 漂白性、还原性(各1分，共2分)
（2） 
（3）BaSO4(2分) SO2+H2O
（4）①取最后一次洗涤液少量于试管中，加入硝酸酸化的AgNO3溶液，没有明显现象，证明洗涤干净(2分)
②
试题分析：（1）SO2+2H2S==3S↓+2H2O，则D中出现淡黄色浑浊(或淡黄色沉淀或有淡黄色固体产生)；使品红溶液褪色体现了SO2的漂白性，使酸性高锰酸钾溶液褪色体现了SO2的还原性；（2）SO2易溶于水、密度比空气、有毒，因此常用向上排空气法或长进短出法收集，用NaOH溶液吸收多余的SO2；（3）BaSO3、BaSO4均为难溶物，前者能溶于盐酸，后者难溶于盐酸；SO2+H2O
(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验：
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用右图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出，发生的反应为：Na2SO3＋SO2＝Na2S2O5
（1）装置I中产生气体的化学方程式为 。
（2）要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体，可采取的分离方法是 。
（3）装置Ⅲ用于处理尾气，可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
（4）证明NaHSO3溶液中HSO3－ 的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是 (填序号)。
a．测定溶液的pH b．加入Ba(OH)2溶液 c．加入盐酸
d．加入品红溶液 e．用蓝色石蕊试纸检测
（5）检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 。
实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定
（6）葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下：
(已知：滴定时反应的化学方程式为SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI)
①按上述方案实验，消耗标准I2溶液25.00 mL，该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 g·L－1。
②在上述实验过程中，若有部分HI被空气氧化，则测得结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
正确答案
⑴Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O或Na2SO3+2H2SO4＝2NaHSO4+SO2↑+H2O
⑵过滤 ⑶d ⑷a、e
⑸取少量Na2S2O5晶体于试管中，加适量水溶解，滴加足量盐酸，振荡，再滴入氯化钡溶液，有白色沉淀生成
⑹①0.16 ②偏低
试题分析：⑴装置I中浓硫酸与亚硫酸钠反应产生二氧化硫气体，同时生成硫酸钠和水，根据观察法将其配平。
⑵装置Ⅱ中析出Na2S2O5晶体，通过过滤操作得到该晶体。
⑶处理过量的SO2尾气，A项装置瓶口封闭，错误；B项食盐水不能将大量的SO2尾气吸收，错误；C项漏斗口没入了液体中，错误，D项氢氧化钠溶液可吸收SO2尾气，同时能防倒吸，正确。
⑷若NaHSO3溶液中HSO3－ 的电离程度大于水解程度，则所得溶液显弱酸性，可通过测定溶液的pH(pH＜7)，用蓝色石蕊试纸检测(显红色)等途径来证明。
⑸若Na2S2O5晶体在空气中已被氧化，则应该生成Na2SO4，通过检验样品中是否含有SO42－即可。
⑹①根据反应“SO2＋I2＋2H2O＝H2SO4＋2HI”，则样品中抗氧化剂的残留量＝
②若有部分HI被空气氧化又生成I2，导致消耗标准I2溶液的体积偏小，则测得结果偏低。
(7分)盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就三大酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
（1）稀盐酸不与Cu反应，若在稀盐酸中加入H2O2（常见氧化剂，作氧化剂时还原产物为水）后，则可使铜顺利溶解。该反应的化学方程式为：__________________________________。
（2）在一定体积的18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0.9mol。则浓硫酸的实际体积_________(填“大于”、“等于”或“小于”)100mL。若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液（如KNO3溶液），则该反应的离子方程式为______________。
（3）根据下图操作及现象推断酸X为_______(填序号)。
a．浓盐酸 b．浓硫酸 c．浓硝酸
正确答案
(7分)（1） Cu+H2O2+2HCl ="=" CuCl2+2H2O（2分）
（2）大于（1分）；3Cu+8H++2NO3— ="=" 3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）
（3）b（2分）
试题分析：（1）在氧化剂过氧化氢的作用下把铜氧化成了铜离子，过氧化氢被还原为水，故方程式为： Cu+H2O2+2HCl ="=" CuCl2+2H2O；（2）铜只与浓硫酸反应，与稀硫酸不反应，故被还原的硫酸为0.9mol，反应掉的硫酸为1.8mol，反应后的溶液中还存在硫酸，故反应前硫酸的物质的量大于1.8mol，溶液的体积大于100ml；溶液中有氢离子，加入硝酸盐提供硝酸根离子，氢离子和硝酸根离子把铜氧化，故方程式为：3Cu+8H++2NO3— ="=" 3Cu2++2NO↑+4H2O（2分）；（3）铁和浓盐酸反应，排除a；铁放入浓硫酸、浓硝酸中，常温下钝化，把试管中的物质转移到水中，把浓硫酸稀释，铁粉和稀的硫酸反应生成硫酸亚铁，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，而铁和稀的硝酸反应生成硝酸铁，加氯化钡不反应；故选B。
[化学—选修2：化学与技术]（15分）
硫酸是工业生产中最为重要的产品之一，在化学工业的很多领域都要用到硫酸，如橡胶的硫化、表面活性剂“烷基苯硫酸钠”的合成，铅蓄电池的生产等。工业上生产硫酸的流程图如下：
请回答下列问题
（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，已知1g
（2）为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，采用在具有多层催化剂且又热交换的________(填仪器名称)中进行反应。在如图Ⅰ所示的装置中， A处气体进入装置前需净化的原因是 。
（3）精制炉气（含有
（4）已知：焙烧明矾的化学方程式4KAl（SO4）2•12H2O+3S═2K2SO4+2Al2O3+9SO2+48H2O。
焙烧711t明矾（M=474g/mol），若
（5）除硫酸工业外，还有许多工业生产。下列相关的工业生产流程中正确的是
正确答案
（第四空3分，其余2分）
（1）4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-3456kJ/mol
（2）接触室 防止催化剂中毒；水蒸气对设备和生产有不良影响
（3）不选B点，因为压强越大对设备的投资越大，消耗的动能大，二氧化硫原料的转化率在1个大气压时已达97%左右，再提高压强二氧化硫的转化率提高余地很小，所以采用1个大气压；
不选C点，因为温度越低，二氧化硫的转化率虽然更高，但是催化剂的催化效率受到影响，450°C时，催化剂的催化效率最高，所以选择A点，不选C点。
（4）320.6
（5）B
试题分析：（1）FeS2的摩尔质量是120g/mol，则4mol的FeS2完全燃烧放出的热量为7.2kJ×120×4=3456kJ，所以热化学方程式为4FeS2(s)+11O2(g)=2Fe2O3(s)+8SO2(g)△H=-3456kJ/mol
（2）二氧化硫转化为三氧化硫在接触室中进行；A处气体中含有杂质易使催化剂中毒，且水蒸气对设备和生产有不良影响，所以在进入接触室之前需净化；
（3）在反应2SO2+O2⇌2SO3中，SO2转化率较高，工业上一般不采用更高的压强，因为压强越大对设备的投资越大，消耗的动能越大．SO2的转化率在1个大气压下的转化率已达到97%左右，在提高压强，SO2的转化率提高的余地很小；本反应为放热反应，工业生产中不采取较低的温度，因为温度越低，SO2的转化率虽然更高，但催化剂的催化作用会受影响，450℃时，催化剂的催化效率最高。所以选择A点。
（4）根据明矾焙烧的化学方程式及元素守恒规律得：4KAl（SO4）2•12H2O～9SO2～9H2SO4，二氧化硫的利用率为95%，设焙烧711t明矾可生成98%的硫酸质量为x：4KAl（SO4）2•12H2O～9H2SO4，
4×474 9×98
711t×95% x×98%
解得x=320.6t
（5）A、通入与反应无关的气体，体积不变，压强增大，对平衡无影响，且对反应装置无利，错误；B、向装置中通入氧气且保持体积不变，可以增大氧气的浓度，反应速率加快，平衡正向移动，二氧化硫的转化率提高，对生产有利，正确；C、催化剂只能加快反应速率，不能改变平衡，错误；D、转移SO3减少生成物浓度，平衡正向移动，二氧化硫转化率提高，但温度降低会使催化剂的活性降低，反应速率减慢，对生产不利，错误，答案选B。
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
已知：Na2SO3＋H2SO4(浓)
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是 。
（2）实验过程中，C中的现象是 ，说明SO2具有 性。
（3）实验过程中，观察到装置B中出现了明显的白色沉淀。为探究该白色沉淀的成分，该小组同学进行了如下实验：
根据实验事实判断该白色沉淀的成分是 （填化学式），产生该白色沉淀的原因可能是 （填字母编号）。
a．BaSO3既不溶于水也不溶于酸
b．BaCl2溶液中可能溶解有氧气
c．BaCl2溶液中可能混有NaOH
d．由A制得的SO2气体中可能混有氧气
（4）如果将装置A中的浓H2SO4换作浓HNO3，对此实验是否有影响并明理由 。
正确答案
（1）分液漏斗 （2）KMnO4溶液退色 还原
（3）BaSO4 bd（选对一个给1分，错选不给分）
（4）有影响，浓HNO3可将亚硫酸钠氧化为硫酸钠，而得不到SO2气体(其它合理答案也得分)
试题分析：（2）酸性高锰酸钾为强氧化剂，其溶液褪色说明SO2具有还原性；（3）生成的沉淀不溶于盐酸，确定该沉淀为BaSO4，根据题意分析产物只能是SO2的氧化产物，氧化剂只能是空气中的氧气；（4）硝酸具有强氧化性，能把亚硫酸钠氧化为硫酸钠，而得不到SO2气体。
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是 ，A中发生反应的化学方程式为 ；
（2）实验过程中，装置B、C中发生的现象分别是 、 ，这些现象分别说明SO2具有的性质是 和 ；
（3）装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象 ；
（4）尾气可采用 溶液吸收。
正确答案
（共10分）(1)分液漏斗(1分) Na2SO3+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2+H2O （2分）
(2)溶液 由紫红色变为无色，无色溶液出现黄色浑浊、还原性和氧化性（每空1分，共4分）
(3)品红溶液褪色后，关闭分液漏斗活塞，点燃酒精灯加热，溶液恢复红色 （2分）
(4)NaOH （1分）
试题分析：（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）高锰酸钾溶液为紫红色，具有氧化性，二氧化硫具有还原性，二者发生氧化还原反应，则观察到红色逐渐变浅直至完全褪去，故答案为：红色逐渐变浅直至完全褪去；
（3）二氧化硫进入硫化钠溶液中发生的氧化还原反应为2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-，则观察到出现黄色浑浊，B中S元素的化合价升高，表现还原性，C中二氧化硫中硫元素的
化合价降低，表现氧化性，故答案为：2S2-+SO2+2H2O=3S↓+4OH-；出现黄色浑浊；还原性；氧化性；
（4）因二氧化硫能使品红褪色，但加热褪色后的溶液又可恢复红色，则操作为待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，观察到的现象为无色溶液恢复为红色，故答案为：操作：待品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热；现象：无色溶液恢复为红色；
（5）因浓硫酸不与二氧化硫反应，则不能处理尾气，abd都能与二氧化硫反应，但d碱性太弱，吸收效果不好，则利用ab的溶液来吸收尾气，
利用氢氧化钠溶液来吸收尾气，发生的离子反应为SO2+2OH-=SO32-+H2O，
利用高锰酸钾溶液来吸收尾气发生的离子反应为2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+，
故答案为：ab；SO2+2OH-=SO32-+H2O或2MnO4-+5SO2+2H2O═2Mn2++5SO42-+4H+。
点评：本题为实验习题，考查二氧化硫的制取及二氧化硫的性质实验，明确反应原理、二氧化硫的性质是解答本题的关键，难度不大。
（10分）现有ag铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，设计了下图所示的实验装置和实验方案（夹持仪器已省略），请回答相应问题。
（1）未点燃酒精灯前，A、B均无明显现象，其原因是：____ _。
（2）点燃酒精灯一段时间后，A、B中可观察到明显的现象。写出碳与浓硫酸加热反应的化学方程式_____________________________________。
（3）待A中不再逸出气体时停止加热，拆下E并称重。E增重b g。铁碳合金中铁的质量分数为_____________________(写表达式)。能用该方法测定的前提现象是 。
（4）某同学认为上述方法较复杂，使用下图所示的装置和其它常用实验仪器测定某些数据即可。为了快速和准确的计算出铁的质量分数，最简便的实验操作是_______(填写代号)。
A．用排水法测定H2的体积
B．反应结束后，过滤、洗涤、干燥、称量残渣的质量
C．测定反应前后装置和药品的总质量。
正确答案
（10分）（1）常温下，碳和铁不与浓硫酸反应
（2）C+2H2SO4(浓)
（3）(11a－3b)/11a C中紫色未褪尽
（4）C （每空2分）
（1）浓硫酸具有强氧化性，但在常温下，碳和铁不与浓硫酸反应，所以A、B中没有明显的现象。
（2）在加热的条件下，碳被浓硫酸氧化生成CO2，同时浓硫酸被还原生成SO2，反应的方程式是C+2H2SO4(浓)
（3）由于反应中生成的SO2被B、C吸收，水蒸气被浓硫酸吸收，所以E中吸收的是CO2，即CO2的物质的量是b/44mol，因此原合金中碳的质量是12b/44g。所以铁碳合金中铁的质量分数为
（4）由于排水法测量氢气的体积不易操作，且误差较大，选项A不正确；B中操作太繁琐，不正确；由于碳和稀硫酸不反应，而铁能和稀硫酸反应生成氢气，所以通过测定反应前后装置和药品的总质量即可以得出氢气的质量，进而得出铁的质量，所以正确的答案选C。
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