- 非金属及其化合物
- 共31702题
黄铜矿(CuFeS2)是制取铜及其化合物的主要原料之一，还可制备硫及铁的化合物．
(1)冶炼铜的反应为：8CuFeS2＋21O2
(2)上述冶炼过程产生大量SO2.下列处理方案中合理的是________(填代号)．
a．高空排放
b．用于制备硫酸
c．用纯碱溶液吸收制Na2SO3
d．用浓硫酸吸收
(3)过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将I－氧化为I2：S2O82－＋2I－===2SO42－＋I2 通过改变反应途径，Fe3＋、Fe2＋均可催化上述反应．试用离子方程式表示Fe3＋对上述反应催化的过程．________、________(不必配平)
(4)利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣(含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3)可制备Fe2O3.方法为：
①用稀盐酸浸取炉渣，过滤．
②滤液先氧化，再加入过量NaOH溶液，过滤，将沉淀洗涤、干燥、煅烧得Fe2O3.
据以上信息回答下列问题：
a．除去Al3＋的离子方程式是________．
b．选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO. 提供的试剂：稀盐酸 稀硫酸 KSCN溶液 KMnO4溶液 NaOH溶液 碘水所选试剂为________．证明炉渣中含有FeO的实验现象为____________________________________．
正确答案
(1)Cu、O
(2)b、c
(3)2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2；S2O82－＋2Fe2＋===2SO42－＋2Fe3＋(4)a.Al3＋＋4OH－===AlO2－＋2H2O；
b．稀硫酸、KMnO4溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液使KMnO4溶液褪色
硫酸工业尾气中二氧化硫含量超过0.05%（体积分数）时需经处理后才能排放．某校兴趣小组欲测定硫酸工业尾气中二氧化硫含量，采用以下方案：
甲方案：如下图所示，图中气体流量计B用于准确测量通过尾气的体积．将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定二氧化硫的含量．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，可以提高实验准确度，其理由是：______．
（2）洗气瓶C中的溶液可以用其他试剂替代，请你举出一种：______．
（3）洗气瓶C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：实验步骤如以下流程图所示：
（4）写出步骤②中反应的化学方程式______．
（5）步骤③中洗涤沉淀的方法是______．
（6）通过的尾气体积为VL（已换算成标准状况）时，该尾气中二氧化硫含量（体积分数）为______（用含有V、m的代数式表示）．
丙方案：将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba（OH）2溶液，其余步骤与方案乙相同．
（7）你认为丙方案是否合理，说明理由：______．
正确答案
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中的溶液还可以用酸性高锰酸钾溶液、溴水等代替；
故答案为：酸性高锰酸钾溶液或溴水；
（3）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；
（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）洗涤沉淀的方法是：向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水流尽后，重复操作2～3次；
故答案为：向漏斗里注入蒸馏水，使水面没过沉淀物，待水流尽后，重复操作2～3次；
（6）mg是硫酸钡的质量，硫酸钡的物质的量为
故答案为：
丙方案：
（7）将乙方案中步骤①省略，直接将尾气通入过量Ba（OH）2溶液，BaSO3被部分氧化为BaSO4，导致测定的亚硫酸钡的质量偏大，测定二氧化硫的体积偏大，体积分数偏大，故不合理；
故答案为：不合理，BaSO3被部分氧化为BaSO4．
向氢氧化钠溶液中慢慢地通入二氧化硫气体，反应生成正盐，当继续通入过量二氧化硫时，正盐便转化成酸式盐．
（1）写出上述反应的化学方程式
①______
②______
（2）标准状态下，向100mL2mol/L的NaOH溶液中通入3.36L二氧化硫气体，反应后溶液中溶质的成分为______．
（3）试计算，在标准状态下，100mL2mol/L的NaOH溶液中最多可吸收多少体积二氧化硫气体？______．
正确答案
（1）向氢氧化钠溶液中慢慢地通入二氧化硫气体，开始氢氧化钠过量发生SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，生成正盐Na2SO3，继续通入过量二氧化硫时，发生Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3，生成酸式盐NaHSO3，
故答案为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3；
（2）100mL2mol/L的NaOH溶液中n（NaOH）=0.1L×2mol/L=0.2mol，3.36LSO2气体的物质的量n（SO2）=
故答案为：Na2SO3、NaHSO3；
（3）在标准状态下，100mL2mol/L的NaOH，n（NaOH）=0.2mol，当NaOH溶液反应吸收最多体积二氧化硫气体时，反应为SO2+NaOH=NaHSO3
1mol1mol
0.2molxx=0.2molV（SO2）=22.4L/mol×0.2mol=4.48L
故答案为：4.48L；
用如下装置可以完成一系列实验（图中夹持装置已略去）．
请回答下列问题：
Ⅰ．若用装置A选用浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2气体（根据需要可以加热），并通过装置B完成表中设计实验，请填写表中空白：
II．若用装置A选用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的四处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质、②蘸有KI溶液、③蘸有石蕊溶液、④蘸有浓NaOH溶液．回答下列问题：
（1）p中盛装试剂为______．
（2）反应开始后，观察到②处有棕黄色物质产生，写出②处发生反应的离子方程式______．①处包有的某固体物质可能是______．
a．MnO2 b．KMnO4 c．KCl d．Cu
（3）在整个实验过程中，在③处能观察到______．
（4）反应较长时间后，②处有棕黄色褪去，生成无色的IO3-，写出该反应的离子方程式：______．
正确答案
Ⅰ．SO2可溶于水生成亚硫酸（H2SO3），H2SO3显酸性，能使石蕊试液变红；
SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；
碘能使淀粉溶液变蓝，SO2具有还原性，能与碘水反应：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，溶液蓝色褪去；
SO2具有氧化性，能与氢硫酸反应：SO2+2H2S=3S+2H2O，
故答案为：
II．（1）因浓硫酸和浓盐酸混合时，为了使热量散发，应将浓硫酸缓慢加入到浓盐酸中，故答案为：浓硫酸；
（2）有棕黄色物质确定为单质碘，卤素单质间能发生置换反应：Cl2+2KI=2KCl+I2，因通过①后生成了Cl2，而KMnO4溶液能氧化HCl得到Cl2，所以某固体物质可能是KMnO4，故答案为：Cl2+2I-=2Cl-+I2；b；
（3）因Cl2能与水反应生成HCl和HClO，HCl具有酸性，能使石蕊溶液变红，HClO具有强氧化性能使红色褪去，故答案为：先变红后褪色；
（4）②处有棕黄色褪去，生成无色的IO3-，碘的化合价升高，则氯元素和化合价降低为-1价，化学方程式为：
5Cl2+I2+6H2O=2HIO3+10HCl，离子方程式为：5Cl2+I2+6H2O=12H++2IO3-+10Cl-，
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=12H++2IO3-+10Cl-．
用如下装置可以完成一系列实验（图中夹持装置已略去）．
请回答下列问题：
Ⅰ．若装置A中选用浓硫酸和亚硫酸钠固体制取SO2气体（根据需要可以加热），并通过装置B完成表中设计实验，请填写表中空白：
II．若装置A中选用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体，装置B中的四处棉花依次做了如下处理：①包有某固体物质、②蘸有KI溶液、③蘸有石蕊溶液、④蘸有浓NaOH溶液．请回答下列问题：
（1）写出用浓硫酸和浓盐酸混合制取HCl气体时，有利于HCl气体逸出的原因（写出两点）______，______．
（2）反应开始后，观察到②处棉花变成棕黄色，则①处包有的某固体物质可能是______．
a．MnO2 b．KCl c．KMnO4 d．Cu
写出②处发生反应的离子方程式______．
（3）在实验过程中，在③处能观察到______．
（4）反应较长时间后，②处的棕黄色褪去，产物之一为HIO3（强酸），写出该反应的离子方程式：______．
正确答案
Ⅰ．①二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能电离出自由移动的氢离子，所以显酸性，石蕊试液遇酸显红色．
②二氧化硫有漂白性，能使品红溶液褪色．
③二氧化硫有还原性，碘单质有氧化性，二氧化硫和碘能发生氧化还原反应，所以淀粉和碘水混合液会褪色．
故答案为：变红；褪色；还原性．
II．（1）浓硫酸有吸水性，吸收浓盐酸中的水分而促进浓盐酸的挥发；浓硫酸稀释时放出热量，也促进浓盐酸的挥发．
故答案为：浓硫酸具有吸水性，稀释时放热．
（2）反应开始后，观察到②处棉花变成棕黄色，说明有碘单质生成，所以①有氯气生成．
a．MnO2和浓盐酸反应必须在加热条件下才能反应，故错误．
b．KCl和氯化氢不反应，故错误．
c．KMnO4 有强氧化性，氯化氢有还原性，所以氯化氢和高锰酸钾能发生氧化还原反应生成氯气，氯气置换碘单质，故正确．
d．Cu和氯化氢不反应，故错误．
故选C．
氯气有强氧化性，能和碘离子发生置换反应生成碘单质，离子反应方程式为：Cl2+2I-=I2+2Cl-．
故答案为：C；Cl2+2I-=I2+2Cl-．
（3）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，石蕊试液遇酸变红色，次氯酸有漂白性，所以氯气通过蘸有石蕊溶液先变红后褪色．
故答案为：先变红后褪色．
（4）氯气有强氧化性，碘既有氧化性又有还原性，所以氯气和碘反应时，碘作还原剂，结合题意知，碘和氯气、水反应生成盐酸和碘酸，离子方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+．
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+．
某同学用如图1所示的装置来探究CO2、SO2与澄清石灰水的反应，结果通入CO2可以看到先变浑浊后变澄清的现象，但通入SO2看不到浑浊现象．
经思考后该同学改用图2所示的装置，将气体收集在注射器内，缓慢地将气体一个气泡一个气泡地通入澄清石灰水中，都能看到石灰水先变浑浊再变澄清的现象，且通入SO2时产生现象的速度明显比通入CO2快．
(1)对比分析两组实验，你认为用图1所示装置进行实验时，通入SO2不出现浑浊的原因可能是________________________________________________．
(2)用图2所示装置进行实验时，以相同速率通入CO2和SO2，SO2产生浑浊、澄清的现象比CO2快的原因是______________________________________________．
(3)用图1所示装置进行SO2与石灰水反应的实验若存在缺陷，其改进方法是(若你认为该装置没有缺陷，此空可以不填)____________________________．
正确答案
(1)制气装置产生SO2的速度快，SO2直接与Ca(OH)2生成了可溶于水的酸式盐Ca(HSO3)2，因而看不到沉淀
(2)SO2溶解度大，因而与石灰水反应也快，同时生成的亚硫酸的酸性比碳酸强
(3)用导管将尾气通入NaOH溶液中
用Na2SO3可以治理工业SO2尾气污染，这是一种治理SO2尾气污染比较新颖的方法。具体操作是：
①将含有SO2气体的工厂尾气通入到Na2SO3溶液中，使其吸收含有尾气中的SO2气体；
②将富集有SO2气体的溶液加热，即可使其中的SO2气体逸出，这些SO2气体可以应用于制取H2SO4。
该方法中Na2SO3可以循环使用，符合绿色化学的基本原则。请根据上述信息解答下列试题：
（1）写出①、②两步的化学方程式 ①______________________；②______________________
（2）今有10m3的0．1 mol/L的Na2SO3溶液，每次吸收标准状况下的含有SO2气体的尾气89．6m3后，即达到了饱和状态。试求该工厂产生的尾气中SO2气体的体积分数是多少？
正确答案
（1）①Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3；②2NaHSO3
（2）25％
A、B是两种常温下有刺激性气味的气体。将A(g)通入品红溶液中，品红溶液变为无色；将B(g)通入品红溶液中，品红溶液也变为无色。将A(g)通入紫色石蕊试液中，溶液变为红色；将B(g)通入石蕊试液中，溶液先变红后褪色。将A(g)和B(g)按1：1的体积比充分混合，通入品红溶液中，品红溶液不褪色，通入紫色石蕊试液中，溶液只变红不褪色。试回答下列问题：
(1)写出A、B的化学式：A__________，B___________。
(2)写出A与NaOH(aq)反应的化学方程式：_____________________ 或___________________。
(3)写出B与NaOH(aq)反应的离子方程式：____________________。
(4)加热通入A(g)后变为无色的品红溶液，现象是______________；加热通入B(g)后变为无色的品红溶液，现象是_________________。
正确答案
(1)SO2；Cl2 (2)2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O；NaOH+SO2=NaHSO3
(3)2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O
(4)溶液变为红色；无明显变化
W、X、Y、Z是原子序数依次增大的同一周期元素，原子序数均小于18，W、X是金属元素，Y、Z 是非金属元素。
(1)已知：W、X各自的氧化物对应的水化物可以反应生成盐和水，写出X的氧化物与过量氢氧化钠溶液反应的离子方程式__________________。
(2)W与Y可形成化合物W2Y，该化合物水溶液呈碱性，用离子方程式解释其原因：________________。
(3)Y的某氧化物通入Z单质的水溶液中，发生反应生成两种强酸的化学方程式为：________________。
(4)写出Z离子的核外电子排布式：____________________。
(5)W、X、Y、Z四种元素简单离子的半径由小到大的顺序是____<____< ____<____（写离子符号）。
正确答案
(1)Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
(2)S2-+H2O
(4)1s22s22p63s23p6
(5)Al3+；Na+；Cl-；S2-
酸雨是由于大气中SO2和NOx(NO和NO2)的含量不断升高，并转变为H2SO4和HNO3(主要是H2SO4)随雨水降落而形成的。
（1）为防止污染，火力发电厂用石灰吸收二氧化硫，方程式为___________________________；
___________________________；硫酸厂用氨水来吸收二氧化硫，离子方程式为_____________________________________；
（2）硝酸厂可用烧碱溶液来吸收氮的氧化物，对酸雨地区的治理，目前一种比较有效的方法是用直升飞机喷撒白垩粉（主要成分CaCO3），降解酸雨污染，其与硝酸的反应离子方程式是_____________________________。
正确答案
（1）CaO+SO2=CaSO3；2CaSO3+O2=2CaSO4；SO2+2NH3+H2O=2NH4++SO32-
（2）CaCO3+H+=Ca2++H2O+CO2
为探究Cl2和SO2同时通入H2O中发生的反应，某化学兴趣小组设计了下图所示的实验装置。
（1）化学兴趣小组的同学采用Na2SO3粉末与70%的硫酸反应制取SO2气体，采用MnO2和浓盐酸反应制取
Cl2。已知SO2的溶解度比Cl2大40倍，在此实验中，E仪器的作用是___________________；发生装置B应选择以下三种装置中的____________（填序号）
（2）资料显示等物质的量的Cl2和SO2同时通入H2O中恰好反应生成两种酸，请写出反应的离子方程式
______________________。
（3）为了不影响产物的检验，小组成员认为上述整套装置有一处不合理，应在_________装置之间（填代号）连接一装置，请在装置图右边的方框中画出简易装置图，并注明装置中盛有的试剂。
（4）已知干燥的SO2和Cl2在活性炭催化剂存在下反应生成液态的SO2Cl2，反应的方程式为：
SO2(g)+Cl2(g)
①为了提高上述反应中Cl2的平衡转化率，下列说法合理的是______________（填序号）
A、缩小容器体积 B、使用催化剂 C、增加SO2浓度 D、升高温度
②已知20℃时，AgCl的溶解度为1．5×10-4g，Ag2SO4的溶解度为0．796g，则SO2Cl2溶于水所得溶液中逐滴加入AgNO3稀溶液时，最先产生的沉淀是_______________。
正确答案
（1）防倒吸；①
（2）SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+SO42-
（3）BC；
（4）①AC；②AgCl
某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验．
请回答下列问题：
（1）装置A中盛放浓硫酸和亚硫酸钠的仪器名称分别是______、______；
（2）反应后，装置B中发生的现象是______，反应的离子方程式为______；装置C中的现象是______，表现了SO2的______；装置D中现象是______，发生反应的化学方程式为______；
（3）装置E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）F装置的作用是______，漏斗的作用是______．
正确答案
（1）根据反应的原理和实验的需要，装置A中盛放浓硫酸的为分液漏斗，盛放亚硫酸钠的仪器是圆底烧瓶，
故答案为：分液漏斗；圆底烧瓶；
（2）二氧化硫中硫元素是+4价，是中间价态，既有还原性，又有氧化性，氯气为黄绿色的气体，其溶液为黄绿色，具有强氧化性，能氧化二氧化硫中+4价的硫，生成硫酸和盐酸，溶液褪色；酸性高锰酸钾有强氧化性，也能氧化二氧化硫中+4价的硫，所以二氧化硫能被酸性高锰酸钾溶液氧化而褪色，同时说明二氧化硫有还原性；硫化氢中的硫为-2价，与二氧化硫作用，二氧化硫表现为氧化性，被还原成0价的硫，
故答案为：溶液褪色；SO2+Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl；溶液紫色褪去；还原性；有黄色沉淀生成；2H2S+SO2=2H2O+3S；
（3）二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但加热褪色后的品红溶液，溶液的颜色能复原，
故答案为：将试管E在酒精灯上加热，溶液恢复红色；
（4）1体积水中能溶解40体积的二氧化硫，所以用水可吸收二氧化硫，倒扣的漏斗溶液上升具有缓冲作用，能防止倒吸，故答案为：吸收多余的二氧化硫；防止倒吸；
现有下列4种物质：①NH3、②SO2、③NaCl溶液、④H2SO4溶液．其中，能使品红溶液褪色的是______（填序号，下同），焰色反应呈黄色的是______，遇氯化氢有白烟产生的是______，与氯化钡溶液反应产生白色沉淀的是______．
正确答案
SO2能够使品红溶液褪色，加热后又会恢复原色，故能使品红溶液褪色的是②；
钠元素焰色反应呈现黄色，所以焰色反应呈黄色的是③；
NH3 易挥发，遇到氯化氢后会生成氯化铵小颗粒，产生白烟现象，故遇氯化氢有白烟产生的是①；
四种物质中能够和氯化钡反应生成沉淀的是H2SO4，故四种物质中能够和氯化钡反应生成沉淀的是④，
故答案为：②；③；①；④．
分析下图装置，回答问题：
（1）装置A的烧瓶中发生的反应的化学方程式为______，
（2）装置C的直玻管中发生的反应的化学方程式为______，
（3）在装置D的U形管中有无色晶体生成，此晶体的化学式是______，
（4）装置E中NaOH的作用是______，反应的离子方程式为______；
（5）B装置的作用很多，除了可以混匀气体外，还可以：______；______．
正确答案
（1）因强酸可以制备弱酸，H2SO4是强酸，H2SO3是弱酸，发生的反应为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑，
故答案为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑；
（2）因二氧化硫在五氧化二钒的作用下，发生催化氧化：2SO2+O2
（3）因三氧化硫的熔点、沸点低，经冷凝后变为固体，而二氧化硫的熔点、沸点较高，常温下为气体，故答案为：SO3；
（4）因二氧化硫有毒，需要进行尾气吸收，以防止污染空气，由于二氧化硫为酸性氧化物，可以与碱反应：
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O，离子方程式：SO2+2OH-=SO32-+2H2O，故答案为：吸收尾气；SO2+2OH-=SO32-+2H2O；
（5）因浓硫酸具有吸水性，可做干燥剂，单位时间内产生气泡数越多，气体的体积越大，故答案为：与圆底烧杯相接导管的气泡速度与直玻管中气泡速度之比为2：1（SO2与O2的气泡之比为2：1）；干燥气体．
CO、NO与SO2等物质是大气污染物。
（1）SO2不仅本身污染大气，而且它在大气中经尘粒催化能与水、氧气作用形成危害更大的酸雨，反应的化学方程式是：①___________②___________。
（2）CO、NO是汽车尾气的主要成分之一。冶理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方程式：___________。
正确答案
（1）①2SO2+O2===2SO3；②SO3+H2O=H2SO4；
（2）2CO＋2NO
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