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题型:填空题
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填空题

(一)现有以下物质:A:Na2O2  B:Al(OH)3  C:纯盐酸  D:CaClO•Cl   E:O3 F:HF  G:Fe(OH)3胶体 H:液氨

(1)属于氧化物的是:______(2)属于混合物的是:______

(3)属于弱电解质的是:______(4)属于非电解质的是:______

(二)以下是有关SO2、Cl2的性质实验.

(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质.

若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同?______(填“相同”或“不相同”);若装置D中装的是V2O5(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为______.

(2)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4:3;当Cl2与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生.写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式______.

正确答案

(一)(1)由两种元素组成的化合物中,其中一种元素是氧元素,这样的化合物叫做氧化物,所以由两种元素组成且其中一种元素为氧元素的化合物是Na2O2,故答案为:A;

(2)由两种或多种物质混合而成的,这些物质相互间没有发生反应,混合物里各物质都保持原来的性质;纯盐酸中氯化氢是溶质,水是溶剂,所以是混合物;氢氧化铁胶体是混合物,所以属于混合物的为CG,故答案为:CG;

(3)在水溶液里只有部分电离的电解质是弱电解质,弱电解质包括弱酸、弱碱,氢氧化铝是弱碱,所以是弱电解质;HF是弱酸,所以是弱电解质,故答案为:CF;

(4)在水溶液里或熔融状态下都不导电的化合物是非电解质;所以属于非电解质的是液氨,故答案为:H;

(二)(1)二氧化硫能和有色物质反应生成无色物质,所以二氧化硫有漂白性;氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸具有强氧化性,能使有色物质褪色,所以若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象相同,都使品红褪色;

二氧化硫和氧气在五氧化二钒作催化剂、加热条件下能发生氧化还原反应生成三氧化硫,反应方程式为 2SO2+O22SO3

故答案为:相同;2SO2+O22SO3

(2)若由元素S和O组成-2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4:3,所以X中S和O的原子个数比为=3:2,所以该离子为S2O3 2-;氯气有强氧化性,能和硫代硫酸根离子发生氧化还原反应,根据题意知,该反应中有硫酸根离子生成,所以氯气中氯元素得电子生成氯离子,所以该反应的离子方程式为

4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

故答案为:4Cl2+S2O32-+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+

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题型:简答题
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简答题

某化学兴趣小组学习了CO2和Na2O2反应后,想探究SO2和Na2O2反应的情况.

①甲学生判断SO2和Na2O2反应与CO2和Na2O2反应相似,有氧气生成,则该反应化学方程式______.

②乙学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠,则该反应的化学方程式为______.

③该小组同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成,拟使用下列装置进行实验.

装置D的作用是______.

④为确认反应产物,请完成下列实验表格

正确答案

①CO2和Na2O2反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2,甲学生判断SO2和Na2O2反应与CO2和Na2O2反应相似,有氧气生成,则反应方程式为甲学生判断SO2和Na2O2反应与CO2和Na2O2反应相似,有氧气生成,故答案为:2Na2O2+2SO2=Na2SO3+O2

②由于Na2O2的强氧化性,S元素的化合价应由+4价升高到+6价,反应的化学方程式为Na2O2+SO2=Na2SO4,反应物氧气生成,

故答案为:Na2O2+SO2=Na2SO4

③装置D有两个作用,一是吸收剩余的防止污染空气,二是防止空气中的水和二氧化碳进入,干扰实验,

故答案为:吸收剩余的防止污染空气,防止空气中的水和二氧化碳进入,干扰实验;

④为确认反应产物,

由操作①氧气可使带火星的木条复燃,可用用带火星的木条靠近干燥管末端,若木条复燃说明有氧气生成,反之则无氧气生成;

由操作②检验是否生成硫酸钠,可少量硬质管中的固体于试管中,加蒸馏水溶解加入盐酸酸化在滴入氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则有硫酸钠生成,反之则无硫酸钠生成,

故答案为:

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题型:简答题
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简答题

硫酸亚铁是比较重要的亚铁盐,在农业上用作农药,主治小麦黑穗病,在工业上用于染色、制造蓝黑墨水和木材防腐、除草剂等.

(1)实验室条件下用铁粉和稀硫酸制取少量硫酸亚铁溶液,为防止其变质,应在该溶液中应加入适量______.

(2)新制的绿矾晶体(FeSO4•7H2O)是浅绿色的,但在空气中极易变成黄色或铁锈色的碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4],写出该反应的化学方程式:______.

(3)已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2.某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物.已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C.

①装置II的试管中不装任何试剂,其作用是______,试管浸泡在50℃的热水浴中,目的是______.

②装置III和装置IV的作用是探究本实验气体产物成分.请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论.

限选试剂:3mol.L-1.H2S04、6mol.L-l NaOH、0.5mol.L -1 BaCl2、O.5mol.L-1Ba(NO32、0.01mol.L-1 酸性 KMnO4 溶液、0.0l mol.L-1 溴水.

③装置V的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试剂是______.

④如何检验装置Ⅰ中固体完全分解后生成固体产物有无FeO?写出步骤、现象及结论:______.

正确答案

(1)为防止亚铁离子被氧化为铁离子,可以加入金属铁,为防止亚铁离子水解,可以加入硫酸,故答案为:铁;硫酸;

(2)亚铁离子具有还原性,易被氧气氧化,反应方程式为:4FeSO4•7H2O+O2=4Fe(OH)SO4+5H2O,故答案为:4FeSO4•7H2O+O2=4Fe(OH)SO4+5H2O;

(3)①产生的气体极易和溶液反应时,会产生倒吸,所以装置II的试管能防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶);SO3的沸点是44.8°C,当温度高于44.8°C时三氧化硫为气体状态,把试管浸泡在50℃的热水浴中能防止SO3液化或凝固,故答案为:防止溶液倒吸入装置Ⅰ中(或安全瓶);防止SO3液化或凝固.

②FeSO4分解的气体产物可能为三氧化硫也可能为氨氧化硫和二氧化硫的混合物,三氧化硫遇到钡离子生成白色沉淀,二氧化硫能使高锰酸钾或溴水褪色;故答案为:

③氯气的尾气处理用烧碱溶液,故答案为:NaOH溶液;

④FeO中的铁为+2价,可以用盐酸将氧化物溶解,得到的亚铁离子能使高锰酸钾褪色,故答案为:取少量分解后剩余固体于试管中,往试管中加入足量稀盐酸,充分反应后,滴入酸性KMnO4溶液,若酸性KMnO4溶液褪色,说明生成的固体产物含有FeO.

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题型:简答题
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简答题

物质A~G有下图所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中A为某金属矿的主要成分,经过一系列反应可得到B和C。单质C可与E的浓溶液发生反应,G为砖红色沉淀。

请回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式:B ________、E _________、G _________;

(2)利用电解可提纯C物质,在该电解反应中阳极物质是 ,阴极物质是____________,电解质溶液是______________;

(3)反应②的化学方程式是__________________________________________________。

(4)将0.23 mol B和0.11 mol氧气放入容积为1 L的密闭容器中,发生反应①,在一定温度下,反应达到平衡,得到0.12 mol D,则反应的平衡常数K=___________。若温度不变,再加入0.50 mol氧气后重新达到平衡,则B的平衡浓度______(填“增大”、“不变”或“减小”),氧气的转化率________(填“升高”、“不变”或“降低”),D的体积分数_______(填“增大”、“不变”或“减小”)。

正确答案

(1) SO2 ;H2SO4 ;CuO

(2)粗铜;精铜;溶液

(3)

(4)23.8 ;减小;降低;减小

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简答题

以下四组气体分别与对应的试纸接触,均能使试纸变蓝的是(  )

正确答案

能使湿润红色石蕊试纸变蓝的只有氨气,由此可排除B、C选项;

若使湿润的淀粉-KI试纸,则气体具有氧化性,能氧化碘离子,所以Cl2、NO2均能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,

显然只有选项D符合,

故选D.

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填空题

工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题:

(1)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1mol O2发生反应,则下列说法正确的是                   

A.若反应速率v (SO2) ﹦v (SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态

B.保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,化学反应速率加快

C.平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,各反应物的转化率一定都增大

D.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大

E.平衡后升高温度,平衡常数K增大

F.保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大

(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:

 

①实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为       , 表中y ﹦      

②T1                 T2 ,(选填“>”、“<”或“="”)," 实验2中达平衡时 O2的转化率为                

(3)尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:

① 该溶液中c(Na+)与 c(OH)之比为                                        

② 该溶液中c(OH-)= c(H+)+              +               (用溶液中所含微粒的浓度表示)。

③ 当向该溶液中加入少量NaOH固体时,c(SO32)                , 水的离子积Kw                     。(选填“增大”、“减小”或“不变”)

(4)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是                                               

A. Na2CO3           B. Ba(NO3)2             C.Na2S         D.酸性KMnO4

正确答案

(1)D F;(2)①  0.2 mol· L-1· min-1;    0.2 mol    ②  >;   90﹪

(3)① 2×105 ;   ② c(HSO3-)+2c(H2SO3)  ③增大; 不变 (4)B﹥C = D﹥A   。

试题分析:(1)A、没有明确v和v,反应速率v (SO2) ﹦v (SO3),不能说明该可逆反应已达到平衡状态,错误;B、保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,SO2、SO3和O2浓度不变,化学反应速率不变,错误;C、平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,但各反应物的转化率不一定都增大,错误;D、该反应正向为气体体积减小的反应,平衡后移动活塞压缩气体,平衡正向移动,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大,正确;E、该反应为放热反应,平衡后升高温度,平衡逆向移动,平衡常数K减小,错误;F、保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,平衡逆向移动,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大,正确;选DF;(2)①根据题给数据分析,实验1从开始到反应达到化学平衡时O2的物质的量变化为1.2mol,根据反应方程式确定SO2的物质的量变化为2.4mol,根据公式v=△n/△tV计算,v(SO2)表示的反应速率为0.2 mol· L-1· min-1;根据题给数据分析,实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol,根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol,则平衡时O2的物质的量为0.2mol,表中y﹦0.2mol;②根据题给数据分析,温度由T1变为T2,平衡正向移动,该反应为放热反应,根据温度对化学平衡的影响规律判断,改变的条件为降温,故T1>T2 , 根据题给数据分析,实验2从开始到反应达到化学平衡时SO2的物质的量变化为3.6mol,根据反应方程式确定O2的物质的量变化为1.8mol,则实验2中达平衡时 O2的转化率为90﹪;(3)①常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液,c(Na+)=0.2mol/L,实验测定其pH约为8,c(OH)=10—6 mol/L,该溶液中c(Na+)与 c(OH)之比为2×105;② 根据质子守恒,该溶液中c(OH-)= c(H+)+c(HSO3-)+2c(H2SO3);③ 常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液存在水解平衡:SO32- + H2O  HSO3- + OH-,当向该溶液中加入少量NaOH固体时,氢氧根浓度增大,平衡逆向移动,c(SO32)增大,温度不变,水的离子积Kw不变;(4)设各物质物质的量为1mol,A.根据化学方程式2SO2+Na2CO3+H2O=2NaHSO3 +CO2判断,1molNa2CO3最多吸收2molSO2;B. 根据化学方程式Ba(NO3)2 +3SO2+2H2O=BaSO4+2H2SO 4判断,1molBa(NO3)2 最多吸收3molSO2;C.根据化学方程式2Na2S+SO2 +2H2O=3S+4NaOH和SO2 +NaOH=NaHSO3判断,1molNa2S最多吸收2.5molSO2;D.根据电子守恒判断,1molKMnO4最多吸收2.5molSO2;则理论吸收量由多到少的顺序是B>C = D>A 。

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题型:简答题
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简答题

为探究亚硫酸钠的热稳定性,某研究性学习小组将无水亚硫酸钠隔绝空气加热,并利用受热后的固体试样和下图所示的实验装置进行实验。请回答下列有关问题:

(1)若某种固体物质受热发生了分解,下列说法正确的是(     )

A.充分加热后一定有固体残留           B.加热前后固体颜色一定无变化

C.加热前后固体质量一定有变化         D.一定生成了新的物质

E.充分加热后得到的残留固体一定为混合物

(2)查阅资料:无水亚硫酸钠隔绝空气受热到600℃才开始分解,且分解产物只有硫化钠和另外一种固体,则Na2SO3固体加热到600℃以上分解的化学方程式                        。如果加热温度低于600℃,向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,在滴加稀盐酸的整个过程中HSO3的物质的量浓度变化趋势为                        

(3)如果加热温度高于600℃一段时间后,向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀,且有大量气泡产生,则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为                               ;此时在B、C两装置中可能观察到得现象为                                              

(4)在(3)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除Cl外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X)。为检验该阴离子(X),先取固体试样溶于水配成溶液,以下是检验阴离子(X)的两种实验方案,你认为合理的方案是      (填“甲”或“乙”),请说明另一方案不合理的原因                              

方案甲:取少量试样溶液于试管中,先加稀HNO3,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。

方案乙:取少量试样溶液于试管中,先加稀HCl,再加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明该离子存在。

正确答案

(1)D(2分)

(2),先逐渐增大,后逐渐减小(2分)

(3)2S2-+SO+6H+ =3S↓+3H2O(2分);   B中品红溶液褪色,C中无明显变化(或答“B中无明显变化,C中产生黑色沉淀”, 答“B中品红溶液褪色,C中产生黑色沉淀”不得分) (2分)

(4)乙(2分);甲中先加入具有强氧化性的稀HNO3,它能将SO氧化成SO,不能判定是否生成SO(2分)

(2分)

试题分析:(1)A.充分加热后不一定有固体残留,如碳酸氢铵分解,故A不符合;   B.加热前后固体颜色不一定无变化,如高锰酸钾溶液前后有元素变化,故B不符合;C.加热前后固体质量不一定有变化,如亚硫酸钠受热分解生成硫化钠和硫酸钠,因分解产物都是固体,因此反应前后固体质量并没有发生变化,故C不符合;    D.一定生成了新的物质,化学反应一定有新物质变化,故D符合;E.充分加热后得到的残留固体不一定为混合物,如氯酸钾完全分解生成氯化钾和氧气,故E不符合;故选D; (2)由题意,Na2SO3要加热到600度以上才分解,因此题中加热温度600度以下冷却后得到的固体仍为Na2SO3向此固体中滴加HCl后,一方面是Na2SO3固体溶于水,这将导致溶液中SO32-浓度增大;另一方面是HCl与SO32-反应,这将导致SO32-浓度减小生成亚硫酸氢根离子浓度增大;加入HCl到一定程度时,SO32-已完全转化为HSO3-,此时前者作用消失,完全是后者起作用,HSO3-浓度先增大后将逐渐减小,直至最后下降到接近于零,故答案为:先逐渐增大,后逐渐减小;(3)如果加热温度为700℃,向所得固体试样中缓缓滴加稀盐酸至足量,观察到烧瓶中出现淡黄色沉淀为硫,且有大量气泡产生说明为二氧化硫,则固体试样跟盐酸反应生成淡黄色沉淀的离子方程式为:2S2-+SO32-+6H+=3S↓+3H2O;生成二氧化硫的反应为SO32-+2H+=SO2↑+H2O,此时在B、C两装置中可能观察到得现象为二氧化硫具有漂白作用使品红褪色,生成的气体不是硫化氢通过硫酸铜无现象;(4)在(3)中滴加足量盐酸后,烧瓶内除Cl-外,还存在另一种浓度较大的阴离子(X).通过实验分析判断,离子为硫酸根离子,确定分解产物为硫化钠和硫酸钠,为检验该阴离子(X),先取固体试样溶于水配成溶液,为了加速固体试样的溶解,可以用玻璃棒搅拌或加热,检验硫酸根离子是加入盐酸,无变化,再加入氯化钡生成白色沉淀证明是硫酸根离子;甲实验加硝酸,原来溶液中含亚硫酸钠,遇硝酸被氧化为硫酸钠,干扰硫酸根离子的检验,故答案为:搅拌(或加热); 乙;甲中先加入具有强氧化性的稀HNO3,它能将SO32-氧化成SO32-,不能判定是否生成SO32-;(5)依据上述分析判断,亚硫酸钠加热到600℃以上分解生成硫化钠和硫酸钠,反应的化学方程式为4Na2SO3=Na2S+3Na2SO4

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题型:简答题
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简答题

某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行系列实验,实验时将药品A逐滴加入到固体B中,请根据下列实验回答问题:

(1)若A为水,B为过氧化钠,C中盛有酸化过的FeCl2溶液,旋开活塞E后,C中的现象为______,

C中发生反应的离子方程式为______;

(2)利用上述装置还可以验证物质的性质,如设计证明氧化性:KMnO4>Cl2,并制取漂白液,则A中加浓盐酸,B中加______溶液,C中发生反应的离子方程式为______.

(3)利用上述装置还可以验证SO2的化学性质,A为硫酸,B为亚硫酸钠固体,那么C中盛有______溶液时可验证其还原性; 而C中盛有______溶液时可验证其漂白性.

正确答案

(1)过氧化钠与水反应生成氧气,能氧化具有还原性的FeCl2,生成黄色的Fe3+,发生反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O,

故答案为:溶液由浅绿色逐渐变为(棕)黄色,4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O;

(2)KMnO4>Cl2,酸性高锰酸钾与浓盐酸反应生成氯气,B中应加入高锰酸钾,制备漂白液,用氯气和NaOH溶液反应,反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,

故答案为:高锰酸钾(酸性高锰酸钾);Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O;

(3)SO2具有还原性,可与氯水等氧化性物质反应,SO2具有漂白性,可使品红褪色,所以C中应盛有品红,

故答案为:氯水(或溴水或酸性高锰酸钾溶液);品红.

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填空题

以硫铁矿(主要成分为FeS2)为原料制备氯化铁晶体(FeCl3·6H2O)的工艺流程如下

回答下列问题:

(1)在一定条件下,SO2转化为SO3的反应为SO2+O2SO3,该反应的平衡常数表达式为K=

__________;过量的SO2与NaOH溶液反应的化学方程式为________________________。

(2)酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量,其目的是________、________。

(3)通氯气氧化时,发生的主要反应的离子方程式为________________________;该过程产生的尾气可用碱溶液吸收,尾气中污染空气的气体为________(写化学式)。

正确答案

(1)k=c2(SO3)/[c(O2)·c2(SO2)];SO2+NaOH=NaHSO3(2)提高铁元素的浸出率;抑制Fe3+水解

(3)Cl2+Fe2+=2Cl-+Fe3+;Cl2、HCl

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题型:简答题
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简答题

二氧化硫是硫的重要化合物,在生产、生活中有广泛应用。探究二氧化硫的制取和性质都有着非常重要的意义。

(1)工业上用黄铁矿(FeS2,其中S元素为-1价)在高温下和氧气反应制备SO2

该反应中被氧化的元素是__________(填元素符号)。当该反应转移5.50mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为________L。

(2)①实验室可用70%的浓硫酸和亚硫酸钠反应制取二氧化硫,如果能控制反应速度,下图中可选用的发生装置是_______(填写字母)。

②若用硫酸和亚硫酸钠反应制取3.36L(标准状况)二氧化硫,如果已有4.0%亚硫酸钠(质量分数)被氧化成硫酸钠,则至少需称取该亚硫酸钠_______g(保留一位小数)。

(3)某化学兴趣小组设计用如图装置验证二氧化硫的化学性质。

①能说明二氧化硫具有氧化性的实验现象为___________________________。

②为验证二氧化硫的还原性,充分反应后,取试管b中的溶液分成三份,分别进行如下实验:

方案Ⅰ:向第一份溶液加入品红溶液,红色褪去

方案Ⅱ:向第二份溶液加入BaCl2溶液,产生白色沉淀

方案Ⅲ:向第三份溶液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成

上述方案中合理的是________(填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”);试管b中发生反应的离子方程式为______________。

正确答案

(1)S、Fe(2分)   22.4(2分)

(2)①a d(2分)  ②19.8(2分)

(3)①a试管中有淡黄色沉淀生成(2分)

②II (2分)   Cl2+SO2+2H2O=4H+2Cl+SO42(2分)

试题分析:(1)4FeS2 + 11O22Fe2O3 + 8SO2,该反应中化合价升高的元素有S、Fe,所以被氧化的元素是S、Fe;设生成二氧化硫的体积是x L。

4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2   转移电子

179.2 L           44 mol

x L              5.50 mol     x=22.4

(2)①用硫酸和亚硫酸钠制取SO2的试剂为固态和液态,反应条件不需加热,可通过控制添加硫酸的速率来控制反应速率,结合装置可知a、d可达到目的。亚硫酸钠为粉末状固体,不能用装置e。②由硫守恒可得:Na2SO3~SO2,因此需称取纯净Na2SO3的质量为:m(Na2SO3)=126g·mol-1×3.36L/22.4 L·mol-1=18.9g;4g亚硫酸钠氧化为硫酸钠后质量变为(4×142)/126=4.5g,则有4.0%亚硫酸钠被氧化为硫酸钠的样品中亚硫酸钠的质量分数为:96/100.5×100%=95.5%,因此称取变质样品的质量应为:18.9g÷95.5%=19.8g。(3)①硫化钠能和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫单质,所以现象是a试管中有淡黄色沉淀生成。②II合理,二氧化硫被氧化生成硫酸根离子,和钡离子反应生成白色沉淀,据此能证明二氧化硫的还原性;氯气和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,离子方程式为:Cl2+SO2+2H2O=4H+2Cl+SO42

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题型:简答题
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简答题

某研究性学习小组的同学为验证浓硫酸与铜能反应而稀硫酸不能,设计了如图所示装置进行探究:将6.4 g铜片和含0.2 moL溶质的18.4 mol/L浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到无气体生成为止。(假定在此过程溶液体积不变)

(1)甲同学认为要证实上述结论,还应进行稀硫酸与铜片混合加热实验,你认为有无必要,并说明理由:________________

(2)下列试剂中能够用来进一步证明反应结束后的烧瓶中确有余酸的是:_____

(3)为定量测定余酸的物质的量浓度,甲、乙两位同学进行了如下设计:

Ⅰ甲同学设想:在A装置增加一个导管通氮气驱赶气体(假定生成的气体全部逸出),先测定生成的SO2的量,然后计算剩余硫酸的浓度。他设计了如下二种方案来测定SO2的量:

方案① 将产生的气体缓缓通入足量用稀硫酸酸化的KMnO4溶液,再加入足量BaCl2溶液,过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。

方案② 将气体缓缓通入足量硝酸钡溶液中,然后过滤、洗涤、干燥、称量沉淀。

经仔细分析后,发现有不合理之处,请填写下表(可以不填满):

 

Ⅱ乙学生设计的方案是:分离出反应后的溶液并加蒸馏水稀释至1000 mL,取20.00 mL于锥形瓶中,滴入2~3滴酚酞指示剂,用标准NaOH溶液进行滴定(已知氢氧化铜开始沉淀的pH约为5),这种方法能否求出余酸的浓度,理由是_______________________________________。

(4)请再设计其他可行的实验方案,来测定余酸的物质的量浓度,简要写出操作步骤及需要测定的数据(不必计算,不必写操作细节)_____________________________________________________。

正确答案

(1)无必要,随着反应的进行,浓硫酸变成稀硫酸,稀硫酸与铜不反应。 (2)A

(3)I

 

Ⅱ.不能,PH>5时,Cu2+会与碱反应生成沉淀,不能达到滴定终点。

(4)方案一:①取反应后溶液,向其中加入足量锌;②收集并测定氢气的体积;③通过氢气量计算剩余硫酸的物质的量浓度

方案二:反应结束后将烧瓶中的铜片取出,洗净、烘干,称其质量即可

方案三:反应结束后将烧瓶中的铜片取出,然后向溶液中加入足量氯化钡溶液,过滤出沉淀,洗净、干燥后称量。

试题分析:(1)开始是能硫酸与Cu发生反应:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O。随着反应的进行。硫酸逐渐变稀。稀硫酸与铜片不发生反应。反应后的溶液中含有CuSO4、H2O及过量的H2SO4。要证明反应结束后的烧瓶中确有余酸,A.加入Fe粉会发生反应:CuSO4+Fe= FeSO4+Cu; H2SO4+Fe= FeSO4+H2↑.会有气体产生,因此会冒出气泡。正确。B.由于溶液中含有大量的水,无论酸是否有剩余,都会发生反应:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。因此不能证明酸剩余。错误。C.溶液中含有CuSO4,一定会发生反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓。不能证明酸剩余。错误。D.在金属活动性顺序表中Ag位于H后面,不能把酸中的氢置换出来。错误。因此选项为A。(3)I、方案①中KMnO4溶液酸化是用的硫酸,因此在高锰酸钾溶液中的SO42-包括SO2氧化产生的和外加的两部分,这样产生的硫酸钡沉淀就偏多,导致剩余的硫酸偏少(或偏低)。改变的措施是采用其它的氧化剂如溴水或碘水或硝酸溶液等氧化SO2,使其转化为硫酸,再用氯化钡溶液减小滴定。方案②设计合理、操作无误。Ⅱ、用标准NaOH溶液滴定剩余硫酸时,由于在溶液中含有CuSO4,用酚酞作指示剂,变色点为8,但氢氧化铜开始沉淀的pH约为5。Cu2+也会与碱反应生成沉淀,不能达到滴定终点。无法准确测定剩余硫酸的物质的量的多少。(4)其他可行的用来测定余酸的物质的量浓度实验方案可以是方案一:①取反应后溶液,向其中加入足量锌;②收集并测定氢气的体积;③通过H2量计算剩余硫酸的物质的量浓度。方案二:反应结束后将烧瓶中的铜片取出,洗净、在N2的环境中烘干,称其质量即可。方案三:反应结束后将烧瓶中的铜片取出,然后向溶液中加入足量氯化钡溶液,过滤出沉淀,洗净、干燥后称量。根据反应消耗的Cu的质量科确定由CuSO4产生的沉淀的质量。进而计算出剩余酸的物质的量。在这三种方案中第三种方案可操作性更强,误差更小。第二种方法中要在惰性气体或N2的环境中进行不容易进行。而第一种方法H2的体积测量容易引起误差,而且不容易换算为标准状况下。容易产生误差。

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题型:简答题
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简答题

硫代硫酸钠(Na2S2O3)俗称保险粉,可用于照相业作定影剂,也可用于纸浆漂白

作脱氯剂等。实验室可通过如下反应制取:2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2

(1)用图所示装置制取Na2S2O3,其中NaOH溶液的作用是   。如将分液漏斗中的H2SO4改成浓盐酸,则三颈烧瓶内除Na2S2O3生成外,还有     (填化学式)杂质生成。

(2)为测定所得保险粉样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数,可用标准碘溶液进行滴定,反应方程式为2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6

①利用KIO3、KI和HCl可配制标准碘溶液。写出配制时所发生反应的离子方程式:                     

②准确称取一定质量的Na2S2O3·5H2O样品于锥形瓶中,加水溶解,并滴加   作指示剂,滴定终点的现象是                                              

③若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则测量的Na2S2O3·5H2O的质量分数会   (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(3)本实验对Na2S的纯度要求较高,利用图所示的装置可将工业级的Na2S提纯。已知Na2S常温下微溶于酒精,加热时溶解度迅速增大,杂质不溶于酒精。提纯步骤依次为:

①将已称量好的工业Na2S放入圆底烧瓶中,并加入一定质量的酒精和少量水;

②按图所示装配所需仪器,向冷凝管中通入冷却水,水浴加热;

③待烧瓶中固体不再减少时,停止加热,将烧瓶取下;

④趁热过滤;

                                  

⑥将所得固体洗涤、干燥,得到Na2S·9H2O晶体。

正确答案

(1)吸收SO2尾气,防止污染空气    NaCl(或S,或NaCl、S)

(2)①IO3+5I+6H+= 3I 2+3H2O     淀粉 

②溶液由无色变为蓝色,且半分钟内不褪色      

③偏低

(3)将所得滤液冷却结晶,过滤

试题分析:(1)实验中使用污染性气体SO2,防止其逸出污染空气,故用碱液吸收;浓盐酸引入了氯离子,故有NaCl杂质,还可能有硫元素的归中反应产物S;(2)①发生归中反应,IO+5I-+6H+=3I2+3H2O;有碘单质参与或生成的反应均用淀粉做指示剂;实验是用碘溶液滴定Na2S2O3·溶液,滴定前溶液为无色,滴定终点后碘与淀粉显蓝色,且要保证试剂充分反应故应让现象半分钟内不褪色;③该现象会有Na2S2O3没反应完全,导致碘标准液量偏少,计算出Na2S2O3也偏少,结果偏低;(3)根据信息提示Na2S提纯应在温度高的情况下溶解于酒精,趁热过滤除去杂质,然后冷却结晶过滤洗涤干燥得到纯净的产品。

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题型:简答题
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简答题

为研究铜与浓硫酸的反应,某化学兴趣小组进行如下实验。

实验Ⅰ 反应产物的定性探究

实验装置如图所示。(固定装置已略去)

(1)A中反应的化学方程式为                                            

(2)F烧杯中的溶液通常是               

(3)实验过程中,能证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素的现象是                                                                                               

(4)实验结束后,证明A装置试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是                                                                                                                                                                                               

(5)为说明浓硫酸中的水是否影响B装置现象的判断,还须进行一次实验。实验方案为                                                                                                                                                                                               

实验Ⅱ 反应产物的定量探究

(6)在铜与浓硫酸反应的过程中,发现有黑色物质出现,经查阅文献获得下列资料。

资料1:

 

资料2:X射线晶体分析表明,铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu2S、CuS、Cu7S4中的一种或几种。仅由上述资料可得出的正确结论是       __。

a.铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

b.硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质

c.该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15  mol·L-1

d.硫酸浓度越大,黑色物质越快出现、越难消失

(7)为测出硫酸铜的产率,将该反应所得溶液中和后配制成250.00 mL溶液,取该溶液25.00 mL加入足量KI溶液振荡,以淀粉溶液为指示剂,用b  mol·L-1Na2S2O3溶液滴定生成的I2,3次实验平均消耗该Na2S2O3溶液V mL。若反应消耗铜的质量为a g,则硫酸铜的产率为    _。(已知:2Cu2+4I=2CuI+I2,2S2O32-+I2=S4O62-+2I

正确答案

(1)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O

(2)NaOH溶液(或酸性KMnO4溶液等)

(3)D装置中黑色固体颜色无变化,E中溶液褪色

(4)将A装置中试管内冷却的混合物沿杯壁(或玻璃棒)缓缓倒入盛有水的烧杯中,并不断搅拌,看溶液是否变蓝

(5)使用上述装置,不放入铜丝进行实验,观察无水硫酸铜是否变蓝

(6)abd (7)%

(1)反应的还原产物为SO2;(2)该实验尾气为SO2,可以用强碱或者强氧化剂溶液吸收;(3)要证明浓硫酸中硫元素的氧化性强于氢元素则需证明A中还原产物为SO2而非H2,产物为SO2则D中黑色固体颜色不变,E中品红溶液会褪色;(4)若含有Cu2则溶于水显蓝色;(5)对比实验中,不加入铜丝则反应不会发生,由现象可以判断反应外的因素对实验是否存在影响;(6)生成物可能不止一种,则反应可能不止一个,a项正确;硫酸浓度越低,黑色物质出现的温度越高,消失的温度越低,则硫酸浓度选择适当,可避免最后产物中出现黑色物质,b项正确;只要控制在合适的温度,浓硫酸浓度小于15 mol/L也可与铜反应,c项错误;硫酸浓度越大,黑色物质出现温度越低,消失温度越高,d项正确;(7)滴定反应溶液中铜离子的物质的量为 mol,滴定I2消耗的Na2S2O3的物质的量为 mol,可知反应生成的I2的物质的量为 mol,反应生成的Cu2的物质的量为 mol,则CuSO4的产率为%。

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题型:填空题
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填空题

工业废水随意排放会造成严重污染,根据成分不同可采用不同的处理方法。

(1)电池生产工业废水中常含有Cu2+等重金属离子,常用FeS等难溶物质作为沉淀剂除去。已知室温下Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2,Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2

①请用离子方程式说明上述除杂的原理                                          

②FeS高温煅烧产生的SO2气体通入下列溶液中,能够产生沉淀的是     (填序号)

③若将足量SO2气体通入0.2 mol·L-1的NaOH溶液,所得溶液呈酸性,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为                          

(2)采用电解法处理含有Cr2O72的酸性废水,在废水中加入适量NaCl,用铁电极电解一段时间后,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,从而降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极则不能产生Cr(OH)3沉淀,用必要的化学语言说明原因___________________。

(3)废氨水可以转化成氨,氨再设计成碱性燃料电池。如图是该燃料电池示意图,产生的X气体可直接排放到大气中。a电极作       极(填“正”“负”“阴”或“阳”),其电极反应式为       ;T℃下,某研究员测定NH3·H2O的电离常数为1.8×10-5,NH4+的水解平衡常数为1.5×10-8(水解平衡也是一种化学平衡,其平衡常数即水解常数),则该温度下水的离子积常数为          ,请判断T      25℃(填“>”“<”“=”)。

正确答案

(1)①FeS(s)+Cu2+(aq)=" CuS(s)+" Fe 2+(aq)

②A C D

③c(Na+)>c(HSO3-)> c (H+)>c(SO32-)> c(OH-)。

(2)因为Fe电极在电解过程中产生还原性的Fe2+,将溶液中Cr2O72还原为Cr3+,Cr2O72+6Fe2++14H+ =2Cr3++6Fe3++7H2O。若改用石墨电极,阳极产生的是Cl2,不能将Cr2O72还原为Cr3+

(3)负   2NH3+6OH-6e=N2+6H2O    2.7×10-13;>

试题分析:(1) FeS尽管难溶,也有一定的溶解度,在溶液中存在着沉淀溶解平衡:FeS(s)Fe2+(aq)+S2-(aq) ,由于Ksp(FeS)=6.3×10-18mol2·L-2>>Ksp(CuS)=1.3×10-36mol2·L-2,所以当溶液中含有Cu2+时,Cu2+就会与FeS电离产生的S2-结合产生更难溶的沉淀CuS。Cu2++ S2-=CuS↓,FeS再溶解电离,产生的S2-再反应变为CuS沉淀。最终能够把溶液中的Cu2+完全沉淀除去。反应的两种方程式为:①FeS(s)+Cu2+(aq)=" CuS(s)+" Fe 2+( aq). ② SO2+H2O=H2SO3,溶液显酸性。A.当向其中加入Ba(NO3)2时,也就相当于存在硝酸。硝酸有强氧化性,能把H2SO3氧化产生H2SO4.故会产生BaSO4沉淀。正确。B.假如能与BaCl2发生反应,则反应的方程式为:B.BaCl2+ SO2+H2O=BaSO3↓+2HCl. BaSO3能与HCl发生反应,所以在酸性环境不存在。即该反应是不能发生的。换句话说就是不能发生反应产生沉淀。C.酸性氧化物SO2能与碱发生反应:Ba(OH)2+ SO2=BaSO3↓+ H2O.正确。D.首先发生反应:2NH3+ SO2+H2O= (NH4)2SO3,然后发生:(NH4)2SO3+BaCl2= BaSO3↓+ 2NH4Cl .正确。因此选项为A、C、D。③由于SO2足量。所以反应的方程式为:SO2+NaOH=NaHSO3。NaHSO3=Na++HSO3-。HSO3-在溶液中存在电离平衡HSO3-H++SO32-和水解平衡HSO3-+ H2O H2SO3+OH-。电离使溶液显酸性,水解使溶液显碱性。因为所得溶液呈酸性,所以电离大于水解。c (H+)>c(OH-).在溶液中除了存在水解平衡外还存在H2O H++OH-,SO32-只有HSO3-电离产生,所以c (H+)>c(SO32-)。电解质的电离程度:HSO3-> H2O。因此c(SO32-)> c(OH-)。无论HSO3-是电离还是水解都要消耗,所以c(Na+)>c(HSO3-).因此溶液中各种离子的浓度关系为:c(Na+)>c(HSO3-)> c (H+)>c(SO32-)> c(OH-)。(2) 用铁电极电解一段时间后, Fe(OH)3沉淀生成,说明Fe与电源的正极相连接,作阳极,被氧化发生还原反应:Fe-2e-=Fe2+.产生的Fe2+有还原性,能将溶液中Cr2O72还原为Cr3+,二者发生的反应为:Cr2O72+6Fe2++14H+ =2Cr3++6Fe3++7H2O,Cr3+与Fe3+水解产生Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀,从而可以降低废水中铬元素的含量。若阳极用石墨电极,则电极本身不参加反应,是溶液中的Cl-失去电子。在阳极产生的是Cl2,就不能将Cr2O72还原为Cr3+。(3)氨设计成碱性燃料电池,产生的X气体可直接排放到大气中。则X为N2,a电极作负极,电极反应为2NH3+6OH-6e=N2+6H2O。通入空气的电极为正极,发生反应:O2+4e-+2H2O=4OH-。NH3·H2O NH4++OH-- NH4++ H2O H+ + NH3·H2O, .将两式相乘,可得。c (H+)·c(OH-)=K(电离) ·K(水解) ·c(H2O)="Kw." 所以在该温度下水的离子积常数Kw=2.7×10-13.水是弱电解质,升高温度,促进水的电离,水电离产生的离子浓度增大,水的离子积常数也增大。由于2.7×10-13>1.0×10-14.所以温度高于25℃。2的除去方法、含有Cr2O72的酸性废水的电解法处理、原电池的反应原理及电极式的书写、弱电解质的电离平衡、盐的水解平衡、水的离子积常数的计算的知识。

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题型:简答题
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简答题

某校化学兴趣小组设计了图示实验装置(图中省略了夹持仪器)来测定某铁碳合金中铁的质量分数,并探究铁与浓硫酸的反应。

(1)m克铁碳合金中加入过量浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象,其原因是①常温下碳与浓硫酸不反应;②                   

(2)写出加热时A中碳与浓硫酸发生反应的化学方程式                    

(3)B中的现象是:                                                   

C的作用是:                                                     

(4)待A中不再逸出气体时,停止加热,拆下E并称重,E增重bg。则铁碳合金中铁的质量分数为      (写含m、b的表达式)。

⑸反应一段时间后,用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样,试样中所含金属离子的成分有以下三种可能:

A:只含有Fe3+;B:只含有Fe2+;C:                                   

验证C的实验方法是                                                      

                                                           

正确答案

(1) 常温下Fe遇浓硫酸发生钝化  (1分)

(2) C + 2H2SO4(浓)  CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O(2分)

(3) 品红溶液褪色,或“颜色变浅” (1分) 除尽反应产物中的SO2气体 (1分)

(4)(11m-3b)/11m   (2分)

⑸既有Fe3+又有Fe2+    (1分)

取试样少许于试管中,先滴加少量的KSCN溶液,振荡后溶液显红色证明有Fe3+ (1分);再取试样少许于另一支试管中,滴加少量的酸性KMnO4溶液,若浅红色褪去,证明溶液中含有Fe2+(1分)。 (2分,检验Fe3+ 1分,检验Fe2+ 1分)

试题分析:(1)依据铁在常温下在浓硫酸中钝化,碳和浓硫酸需要加热反应分析可知,往铁碳合金中加入浓硫酸,未点燃酒精灯前,A、B均无明显现象。

(2)碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,则化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,

(3)气体中含有二氧化硫,通过品红溶液会褪色,通过高锰酸钾溶液可以除去二氧化硫,避免干扰二氧化碳的测定。

(4)根据CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O,E增重b g,可算出碳的质量有 g,则铁的质量分数:

(5)由A、B假设可推出C假设为:既有Fe3+又有Fe2+;可用KSCN检验Fe3+、然后用酸性KMnO4溶液检验Fe2+

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