- 非金属及其化合物
- 共31702题
某教师在课堂上用下图所示的装置来验证浓硫酸与铜是否发生反应并探讨反应所产生气体的性质。请回答下列问题：
（1）通过试管乙中发生的 现象说明了铜和浓硫酸发生了化学反应，并且该现象还能说明产生的气体具有 性。
（2）若要收集试管甲中生成的气体，可以采用 收集方法。
①排水取气法 ②向上排空气取气法 ③向下排空气取气法
（3）写出试管甲中所发生反应的化学反应方程式 。
（4）试管乙口部浸有碱液的棉花的作用是 ，
此防范措施也说明产生的气体是 气体(填“酸性”、“中性”或“碱性”)。
正确答案
（1）品红溶液 漂白性 （2）②
（3）Cu+2H2SO4(浓) 
（4）吸收产生的SO2气体 防止污染环境 酸性
（1）SO2检验漂白性，能使品红溶液褪色，据此可以说明铜和浓硫酸发生了化学反应。
（2）SO2易溶于水，但密度大于空气的，所以可用向上排空气法收集，答案选②。
（3）方程式为Cu+2H2SO4(浓)
（4）SO2是一种大气污染物，同时也是一种酸性气体，可用碱液吸收。
对下列事实的解释错误的是
正确答案
A
在蔗糖中加入浓H2SO4后出现发黑现象，是由于浓H2SO4具有脱水性（即：蔗糖中并无水分子，只是使蔗糖中的H、O元素按H2O的组成脱去）
请用关系式法解决下列问题，然后自我界定学习本篇是否需要。
将 a g 铁和 b g 硫粉混合均匀，隔绝空气加强热，充分反应后，再将所得固体混合物放入足量稀 H2SO4 中，试求产生的气体在标准状况下的体积(用含 a 或 b 的代数式表示)。
正确答案
4a L
不论 Fe 过量与否，只要有 1 个 Fe 原子最终就产生 1 个气体分子，这个气体分子可能是 H2S，也可能是 H2。则：
n(气体)=n(Fe)=
V(气体)="22.4" L·mol－1×
（1）将m g铁粉和n g硫粉均匀混合，在密闭容器中加热到红热，冷却后加入____Lb mol·L-1的盐酸就不再产生气体。若把已放出的气体收集起来，在标准状况下的体积是______。
正确答案
（1）
硫酸和硝酸是中学阶段常见的两种强酸,请就两者与金属铜的反应情况回答下列问题:
(1)在100 mL 18 mol·L-1的浓硫酸中加入过量的铜片,加热使之充分反应,产生的气体在标准状况下的体积可能是 (填写代号);
(2)若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可将溶液稀释并向其中加入硝酸钠,写出反应的离子方程式: 。
正确答案
(1)AB
(2)3Cu+2N
(1)n(H2SO4)="0.1" L×18 mol·L-1="1.8" mol,根据反应:2H2SO4(浓)+Cu
(2)加入NaNO3后,剩余的稀硫酸与N
3Cu+2N
为了防治酸雨，减少煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上采用生石灰和含硫的煤混合使用以“固硫”(避免硫的化合物进入大气)，最后生成石膏。试回答：
(1)整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括：①化合反应②分解反应 ③置换反应 ④复分解反应 ⑤氧化还原反应 ⑥非氧化还原反应 ⑦离子反应 ⑧非离子反应(分子反应)。其中正确的是( )。
A．①⑤⑥⑦ B．①②③⑤⑧ C．①⑤⑥⑧ D．②④⑤⑦
(2)第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数为( )
A．1 B．2 C．3 D．4
(3)比较此法与石灰石粉末与含硫煤混合法哪个更好些________(A.生石灰 B．石灰石)，原因是________。
(4)你认为减少酸雨产生可采取的措施是( )。
①少用煤作燃料 ②把工厂的烟囱造高 ③先将燃料煤脱硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ⑤开发新能源，避免含S、N的氧化物大量排放
A．①②③ B．②③④⑤ C．①③⑤ D．①③④⑤
正确答案
(1)C (2)A (3)A 此法节约煤，成本低 (4)C
(1)在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO＋SO2=CaSO3、2CaSO3＋O2=2CaSO4，可见所涉及到的反应类型有化合反应、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。
(2)易错选B。主要是不清楚哪一个反应是第一步“固硫”反应。
(3)有的学生误答石灰石粉末与含硫煤混合法更好。忽略了石灰石分解为CaO需消耗很高能量，浪费煤，使生产成本提高。
(4)易错选A、B或D。错误的原因是不能正确应用已有知识来全面分析具体问题。把烟囱造高不能减少SO2的排放量；在土壤中施加石灰虽可中和酸雨造成的酸性，但不属于减少酸雨而采取的措施。
琉酸是无机“三大强酸"之一，其产量是衡量一个国家无机化工发展水平的重要标志。工业制硫酸的工艺流程如下图：
据图回答下列问题：
（1)写出用黄铁矿（主要含FeS2)造气的化学反应方程式________。
(2) 给出A、B物质的名称：A________,B________
(3) 催化氧化之前对SO2和空气的混合气体进行净化、干燥的目的是________ 选用B进入吸收塔吸收SO3的优点是________。
(4) SO2的催化氧化是一个可逆反应，采取适宜的反应条件有利于生产的进行。实际生产中，下列哪些生产条件或措施考虑到了平衡移动原理________ (选填序号）。
A.矿石加入沸腾炉之前先粉碎
B.使用V2O5作催化剂
C.催化反应室中选择400－5000C温度
D.净化后的炉气中要有过量的空气
E. 催化氧化在常压下进行
F. 将尾气中的SO2循环利用
(5) 某硫酸厂每天消耗黄铁矿石（含FeS2质量分動60%) 20吨，生产的三阶段的转化率依次为98%、95%、98%，则该工厂一天能生产B的质量为__________吨。
正确答案
（1）4FeS2＋11O2
（4）DF（3分） （5）18.2（2分）
试题分析：（1)工业上用黄铁矿（主要含FeS2)造气的化学反应方程式为4FeS2＋11O2
（2）三氧化硫在吸收塔中被浓硫酸吸收生成发烟硫酸。发烟硫酸通过稀释即得到98%的浓硫酸。所以A、B物质的名称分别是发烟硫酸和98%浓硫酸。
（3）由于SO2氧化生成三氧化硫需要催化剂，所以净化的目的是除去混合气体中的有害杂质，防止催化剂中毒；而干燥的目的是防止形成酸雾腐蚀管道及设备。三氧化硫直接用水吸收容易形成酸雾，且降低吸收效率，而用浓硫酸吸收可避免形成酸雾并提高吸收率。
（4）A、矿石加入沸腾炉之前先粉碎，可以增大反应物的接触面积，加快反应速率，与平衡无关系，A不正确；B、使用V2O5作催化剂可以降低活化能，加快反应速率，与平衡无关系，B不正确；C、由于该反应是放热反应，所以温度低有利于三氧化硫的生成，因此催化反应室中选择400－500℃温度与平衡移动原理无关系，C不正确；D、净化后的炉气中要有过量的空气，过量的空气可以增大反应物的浓度有利于平衡向正反应方向移动，D正确；E、该反应是体积减小的可逆反应，所以催化氧化在常压下进行与平衡移动原理无关系，E不正确；F、将尾气中的SO2循环利用，可以提高原料的利用率，与平衡移动原理有关系，F正确，答案选DF。
（5）根据S元素守恒可知：FeS2～～～～～～～～～～～～～2H2SO4
120t 2×98t
20t×0.6×0.98×0.95×0.98 m×0.98
解得m＝18.2t
硫酸是工业生产中重要的产品之一，以黄铁矿为原料生产硫酸的简单流程如下图所示。
请填写下列空白。
（1）黄铁矿燃烧生成SO2的化学方程式为_____________；接触室中发生反应的化学方程式为____________________。
（2）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装_____________（填设备名称）；吸收塔中填充有许多瓷管，其作用为__________________。
（3）为使黄铁矿煅烧充分，常通入过量40％的空气，则煅烧后炉气中SO2的体积分数为____________________（设空气中氧气的体积分数为0．20）；将上述炉气经净化除尘后直接送入接触室，流量为1．00m3／s，从接触室导出气体的流量为0．95m3／s（同温同压下测定），则SO2的转化率为________________％。
（4）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO2和铵盐。SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式为___________________。
（5）硫酸的用途非常广泛，可应用于下列____________（可多选）。
a．橡胶的硫化 b．过磷酸钙的制备
c．铅蓄电池的生产 d．表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成
正确答案
（15分）4FeS2+11O2
（2）热交换器（1分） 增加SO3与浓硫酸的接触面，有利于SO3的吸收（1分）
（3）0.108（2分） 92.6（2分）
（4）SO2＋Br2＋2H2O＝4H＋＋2Br－＋SO42－（2分） （5）b c d（3分）
试题分析：（1）黄铁矿燃烧燃烧生成SO2和氧化铁，反应的化学方程式为FeS2＋11O2
（2）为充分利用反应放出的热量，接触室中应安装热交换器；吸收塔中填充有许多瓷管，可以增加反应物的接触面积，加快反应速率，即作用为增加SO3与浓硫酸的接触面，有利于SO3的吸收。
（3）设二者恰好反应时需要空气的体积是x，则
4FeS2+11O2
11 8
0.2x 1.6x/11
则反应后SO2的体积分数是
2SO2+O2
2 1 2 1
0.1 1－0.95
所以SO2的转化率是
（4）单质溴具有氧化性，能把SO2氧化生成硫酸，反应的离子方程式是SO2＋Br2＋2H2O＝4H＋＋2Br－＋SO42－。
（5）硫酸的用途非常广泛，主要用于过磷酸钙的制备、铅蓄电池的生产表面活性剂“烷基苯磺酸钠”的合成，橡胶的硫化用的是单质硫，答案选bcd。2的吸收
（15分）某校化学兴趣小组为探究SO2气体的还原性设计了如下装置图：
（1）SO2气体还原Fe3+的离子反应方程式为 ；
（2）实验中所需的SO2气体可以用浓硫酸和铜反应来制取，该反应的化学方程式为
，在反应表现了H2SO4的哪些性质 。
（3）装置C的作用是 。
（4）若要从A中得到溶液提取晶体，必须进行的实验操作步骤：蒸发、冷却结晶、过滤、自然干燥，在这一系列操作中没有用到的仪器有 （填字母序号）。
E．玻璃棒 F．坩埚
（5）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他们取A中的溶液，分成三份，并设计了如下实验：
方案①：往第一份试液中加入KMnO4溶液，不变红，紫色褪去。
方案②：往第二份试液加入KSCN溶液，不变红，再加入新制的氯水，溶液变红。
方案③：往第三份试液加入用稀盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀
上述方案不合理的一个方案 （填数字序号），原因是 。
（6）上述装置中能表明I-的还原性弱于SO2的现象是 。
正确答案
（15分）（1）SO2＋2Fe3＋＋2H2O
（2）Cu＋2H2SO4(浓)
（3）吸收SO2尾气，防止污染空气（2分）；
（4）BF（2分）；
（5）①（1分）；因为A的溶液中含有SO2，SO2也能使KMnO4溶液褪色（2分）；
（6）B中蓝色溶液褪色（2分）。
本题为SO2的性质综合实验，二氧化硫是酸性氧化物，具有其通性，S为+4价，既有氧化性又有还原性，更多时候体现出还原性。（5）方案一中，SO2和Fe2+，都能是酸性高锰酸钾褪色，故不能确定是否发生反应。（6）氧化性、还原性的强弱，我们一般是看在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物，还原剂的还原性大于还原产物，故I2把SO2氧化，故SO2的还原性强于I-。
某学习小组对教材实验“在200mL烧杯中放人20 g蔗糖(C12H22O11)，加入适量水，搅拌均匀，然后再加入15 mL质量分数为98％浓硫酸，迅速搅拌”进行如下探究。
正确答案
（1）②④ （2）①Ⅱ ②品红溶液或溴水溶液 检验SO2是否被除尽 溶液变浑浊
（14分）某校研究性学习小组，探究一定量的浓硫酸与足量锌充分反应产生的气体产物，进行如下实验：按图组装好实验装置，在A中加入5 mL 98%的浓硫酸和足量的锌粒，微热试管A，观察到C、D、E中均有气泡产生；随后气泡量减少，品红溶液褪色，D中先出现浑浊后浑浊消失；反应较长时间后，C、D、E中的气泡量又会明显增加。
试回答：
(1)写出A中从反应开始到停止可能发生反应的化学方程式：____________________________________。
(2)从甲、乙中选择合适的装置填入B、C中，并进行正确连接，a接____、____接b，c接____、____接d；D、E两支试管中CCl4溶液的作用是______________________________________________。
(3) ①能证明浓硫酸具有强氧化性的实验现象为____________________________________；
②反应较长时间后气泡量又会明显增加的原因是_______________________________________。
(4)D中浑浊消失的离子反应方程式为_________________________________________。
正确答案
(1)Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑
(2)3或4 4或3 2 1 防倒吸
(3)C中品红溶液褪色 浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2
(4)SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO
（1）浓硫酸和锌反应生成硫酸锌、SO2和水。但随着反应的进行，硫酸的浓度逐渐降低，因此最后会生成氢气和硫酸锌，反应的方程式分别是Zn＋2H2SO4(浓)===ZnSO4＋SO2↑＋2H2O、Zn＋H2SO4(稀)===ZnSO4＋H2↑。
（2）由于SO2极易溶于水，所以B处应该是防倒吸的装置，所以选择是乙装置；C处是检验SO2的漂白性的，所以选择甲装置，因此正确的连接顺序是3或4 4或3 2 1。由于SO2极易溶于水，而四氯化碳的密度不溶于水，且在水的下层，所以D、E两支试管中CCl4溶液的作用是防倒吸。
（3）①证明浓硫酸具有强氧化性，数目反应中有SO2生成，因此现象是C中品红溶液褪色。
②随着反应的进行，浓H2SO4变成稀H2SO4后，与Zn反应放出H2，所以气体又逐渐增加。
（4）由于过量的SO2能和亚硫酸钙反应生成亚硫酸氢钙，因此又变澄清，反应的方程式是SO2＋H2O＋CaSO3===Ca2＋＋2HSO。
（15分）实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：
（1）将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是 ；
A．品红溶液 B．紫色石蕊溶液 C．酸性KMnO4溶液 D．溴水
（2）过程①中，FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为： ；
（3）过程③中，需加入的物质是 ；
（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有 ；
（5）过程⑤调节pH可选用下列试剂中的 (填选项序号)；
A．稀硫酸 B．CaCO3 C．NaOH溶液
（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是 ；
（7）实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.700g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO4)]n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为 。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。
正确答案
（1）ACD （2）4FeS+3O2 + 12H+= 4Fe3++6H2O+4S （3）Fe(或铁) （4）蒸发皿、玻璃棒
（5）C（6）促进Fe3+的水解 （7）31.1%
试题分析：（1）固体W中含有S、SiO2,将其灼烧。其中的S会变为SO2气体，SO2气体有漂白性，能使品红溶液褪色，SO2气体有还原性，能使酸性KMnO4溶液或溴水因发生氧化反应反应而褪色，但是使紫色石蕊试液变为红色。因此选项为A、C、D。（2）过程①中，根据框图中的各种物质及质量守恒定律和电子守恒、电荷守恒可知：FeS和O2、H2SO4反应的离子方程式为4FeS+3O2 + 12H+= 4Fe3++6H2O+4S。（3）由于发生反应得到的物质中含有Fe3+.，而最后要制取绿矾FeSO4，所以过程③中，要加入还原剂Fe粉。（4）过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有蒸发皿、玻璃棒。（5）过程⑤调节pH，使溶液的pH增大，应该加入碱，排除A，而若加入CaCO3，会消耗酸，但是引入的杂质离子Ca2+不容易除去，因此可选用下列试剂中的NaOH。选项为C。（6）过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是促进Fe3+的水解使迅速产生聚铁。（7）n(SO42-)=3.495g÷233g/mol=0.015mol。n(Fe)= n(SO42-)= 0.015mol,所以m(Fe)=0.015mol×56g/mol=0.84g，所以该聚铁样品中铁元素的质量分数为（0.84g÷ 2.700g）×100%=31.1%。2的性质、离子方程式的书写、化学实验基本操作及元素的质量分数的计算的知识。
已知某厂每天排出10000 m3尾气(已折算为标准状况)，内含0.268%(体积分数)的SO2，SO2可完全转化为H2SO4，若用黄铁矿来生产同样多的H2SO4，则需要多少克含FeS2
78.2% 的黄铁矿？
正确答案
9.18×104 g
只需找出 SO2与 FeS2的关系
FeS2 ~ 2SO2
120 g 44.8 L
m(黄铁矿)×78.2% 104＋3 L×0.268%
m(黄铁矿)=9.18×104g。
某课外学习小组的同学设计了如图的装置，以验证SO2的氧化性、还原性和漂白性。
回答以下问题：
33.单独检查装置C的气密性的操作是，关闭活塞b，然后________________________，
若发现________________，说明装置C气密性良好。
34.用Na2SO3固体和硫酸溶液制取SO2气体，应选用__________（选“A”或“C”）做气体发生装置，不选用另一装置的理由是 。
35.小组的同学在A、C装置中的另一个用FeS固体和稀硫酸制取H2S气体，反应的化学方程式为_________________ 。
36.SO2气体通过D装置时现象是____________________ ，通过E装置时现象是
________________ ；SO2与H2S在B装置中反应，现象是______________________。
37.F中盛有碱石灰，其作用是______________________。
正确答案
33.往试管中加水（1分）;若水加不进去（1分）
34.C（1分）；Na2SO3易溶于水,SO2也易溶于水,不能用有启普发生器功能的装置.（1分，答对1点即可）
35. FeS+H2SO4(稀)à Fe SO4+H2S↑（1分）。
36.红色褪去（1分）;紫色褪去（1分）; 瓶壁有淡黄色粉末和无色的小液滴（1分，答对1点即可）
37.吸收尾气（1分）
试题分析：33.检查装置C的气密性，关闭活塞b，然后往试管中加水，若水加不进去说明装置C气密性良好。
34.因为Na2SO3是固体粉末，启普发生器隔板盛放不了，和硫酸溶液制取SO2气体，应选用分液漏斗和反应器做气体发生装置。
35.用FeS固体和稀硫酸制取H2S气体为FeS+H2SO4(稀)→ Fe SO4+H2S↑。
36.SO2气体有漂白作用，通过D装置时使品红褪色；SO2气体有还原性，通过E装置时使酸性高锰酸钾溶液褪色；SO2与H2S在B装置中反应：SO2+2H2S→3S+2H2O，瓶壁有淡黄色粉末和无色的小液滴。
37. SO2和H2S都是酸性气体，F中盛有碱石灰，其作用是多余的SO2和H2S。2和H2S气体的发生装置及性质实验设计与评价。
（12分）【化学—化学与技术】
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浓硫酸。
（1）在硫酸工业生产中，我国采用黄铁矿为原料生产SO2，反应的化学方程式为 ，该反应在 中进行（填设备名称）。
（2）为了有利于SO2转化为SO3，且能充分利用热能，采用了多层催化剂且有热交换器的 （填设备名称）中进行反应。在如图所示的装置中，C处流出的气体有 ；SO3进入 （填设备名称）用____ 吸收，得到浓硫酸或发烟硫酸。
（3）实验测得SO2反应生成SO3的转化率与温度、压强有关，请根据下表信息，结合工业生产实际，选择最合适的生产条件是 。
（4）吸收塔排出的尾气中SO2的含量如果超过500
。
正确答案
（12分）
（1）4FeS2+11O2 
（2）接触室（1分）SO2、SO3、O2（2分）吸收塔（1分）98.3%的H2SO4（1分）
（3）400℃,1个标准大气压（2分）
（4）2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O（2分）
试题分析：（1）黄铁矿的主要成分为4FeS2，煅烧时与O2反应生成Fe2O3和SO2，化学方程式为：4FeS2+11O2
（2）SO2转化为SO3在接触室中进行；SO2与O2的反应为可逆反应，所以C处流出的气体有：SO2、SO3、O2；为了防止酸雾的形成，用98.3%的H2SO4吸收SO3，吸收SO3的设备是吸收塔。
（3）因为SO2与O2的反应是放热反应，所以选择的温度为400℃,而1个标准大气压时SO2的转化率已经很大，再增大压强，SO2的转化率提高不大，但会增加生产成本，所以选择1个标准大气压。
（4）SO2为酸性氧化物，与碱反应生成盐和水，化学方程式为：2NH3•H2O+SO2=(NH4)2SO3+H2O
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