- 非金属及其化合物
- 共31702题
某工厂的燃料煤中硫的质量分数为0.32%，该工厂每天燃烧这种煤10t,计算:
(1)如果煤中的硫全部转化为SO2,每天可产生的SO2的质量为多少t；
（2）这些SO2在标准状况下的体积。
正确答案
（1）0.64t (2)224m3
略
现有四个无标签的试剂瓶，分别盛有硫酸、BaCl2溶液、盐酸和不知名称的某正盐溶液M，将四种试剂分别标为A、B、C、D，取少量试剂分别进行实验得到如表格所示关系(其中无色气体能使澄清石灰水变浑浊，M溶液进行焰色反应为黄色)。
(1)写出试剂名称：A ，B 。
(2)写出生成X的离子方程式： 。
(3)有人认为M是Na2CO3，此结论是否正确 (填“正确”或“不正确”)，如认为正确，请说明推断的依据 ，如不正确，请说明理由 。
(4)若A、硝酸、D三种溶液混合后仍有沉淀，则其反应的离子方程式为 。
正确答案
(1)氯化钡溶液 硫酸
(2)SO42-＋Ba2＋=BaSO4↓
(3)不正确 亚硫酸钠与硫酸反应生成的SO2也能使澄清石灰水变浑浊
(4)3SO32-＋2H＋＋2NO3-＋3Ba2＋=3BaSO4↓＋2NO↑＋H2O
由B与D反应产生无色气体及气体的性质和已有物质组成知，B是盐酸或硫酸、D是碳酸盐或亚硫酸盐，再结合A与B反应能生成沉淀知B只能是硫酸，A是BaCl2溶液。A、硝酸、D三种溶液混合后能得到沉淀，此种沉淀是BaSO4，则M应该是Na2SO3。
（1）按反应中的理论值，SO2和O2的体积比为2:1，但实际生产中这个比值是多少？为什么？
（2） 通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合？
（3） 若该厂每天排放10000 m3尾气，求该厂每月（按30天计算）可得到(NH4)2SO4的质量为多少？
正确答案
（1）根据2SO2+O2≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（2） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3)根据2SO2+O2≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～(NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
（1）根据2SO2+O2≒ 2 SO3，SO2和 O2按2：1（体积比）的理论值反应，但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理，增大廉价的氧气的浓度，可使反应：2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动，这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。
（3） 2NH3 ～ SO2
2 1
V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h
(3)根据2SO2+O2≒ 2 SO3，以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4
得关系式： SO2 ～ 2NH3～(NH4)2SO4
22.4L 132g
107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4]
m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t
将SO2和O2以体积比为1：3混合后，通入接触室发生反应2SO2(g)+O2(g)
正确答案
90% 在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。
这是一道关于化学平衡和转化率的综合计算题。根据相同条件下气体的密度之比等于同体积气体的质量之比，且反应前后质量守恒，可得出气体的密度之比等于气体体积的反比。设反应前混合气体中SO2的体积为1 L，O2应为3 L达平衡时SO2的转化的体积为x 。
2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g) 总体积
V/L（起始） 1 3 0 4L
V/L（转化） 2x x 2x
V/ L（平衡）1-2x 3-x 2x 4-x
根据气体的密度之比等于气体体积的反比，可得：
71：80=（4-x）：4 x=0.45L，则转化的二氧化硫为0.9L，
二氧化硫的转化率为：0.9L÷1L×100%=90%
在工业上不加压，SO2的转化率就达90% 以上，已经很高，若再加压SO2的转化率提高不大，但对设备的要求要提高许多，故没有必要再加压。
某学生对SO2与漂粉精的反应进行实验探究：
（1）C12和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是 。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是 。
（3）向水中持续通入SO2，未观察到白雾。推测现象i的白雾由HC1小液滴形成，进行如下实验：
a.用湿润的碘化钾淀粉试纸检验白雾，无变化；
b.用酸化的AgNO3溶液检验白雾，产生白色沉淀。
① 实验a目的是 。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是 。
（4）现象ii中溶液变为黄绿色的可能原因：随溶液酸性的增强，漂粉精的有效成分和C1-发生反应。通过进一步实验确认了这种可能性，其实验方案是 。
（5）将A瓶中混合物过滤、洗涤，得到沉淀X
①向沉淀X中加入稀HC1，无明显变化。取上层清液，加入BaC12溶液，产生白色沉淀。则沉淀X中含有的物质是 。
②用离子方程式解释现象iii中黄绿色褪去的原因： 。
正确答案
（1）2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。（2）漂白性。（3）①检验氯气。②SO2也能和酸化的硝酸银生成白沉。 （4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可。（5）①CaSO4。②Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl-＋4H++ SO42-。
（1）考查氯气与石灰乳的反应，基础方程式2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（2）漂粉精中ClO-水解显碱性、同时具有漂白性（3）用湿润的淀粉碘化钾试纸可以检验氯气，不能说明白雾为HCl的原因为：SO2也能和酸化的硝酸银生成白沉（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可（5）X为CaSO4黄色褪去的方程式也为基础方程式Cl2＋SO2＋2H2O=2Cl-＋4H++ SO42-
（1）C12和Ca（OH）2制取漂粉精的化学方程是2Cl2＋2Ca(OH)2 =Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O。
（2）pH试纸颜色的变化说明漂粉精溶液具有的性质是漂白性。
（3）① 实验a目的是检验氯气。
②由实验a、b不能判断白雾中含有HC1，理由是SO2也能和酸化的硝酸银生成白沉。
（4）要证明现象II中黄绿色为溶液酸性的增强引起的，可以在原溶液中滴加稀硫酸，观察溶液的颜色变化即可。
（5）①CaSO4。②Cl2＋SO2＋2H2O===2Cl-＋4H++ SO42-。
本题以非金属化合物的性质为载体考查综合实验。
（14分）某同学想通过利用下图所示装置（夹持装置略去）实验，探究SO2与Na2O2反应的产物
请分析：Ⅰ．装置B的作用 装置D的作用
Ⅱ．如何检验反应中是否有O2生成
Ⅲ．对C中固体产物提出如下假设：假设1：只有Na2SO3 假设2：只有Na2SO4
假设3：
（1）若按假设2进行，反应方程式为
（2）若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，甲同学设计如下实验：
得出结论：假设2成立
该方案是否合理 （填“是”或“否”），理由是
（3）若假设2成立，反应前后C管增加6.4g ，请计算10g含有杂质的Na2O2固体中，Na2O2的质量分数为 （所含的杂质不与SO2发生反应）
正确答案
(1) Na2O2 + SO2 ="==" Na2SO4
Ⅰ、浓硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫；碱石灰是干燥剂，能吸收水分，防止水蒸气的干扰；碱石灰是碱性物质，能吸收二氧化硫等酸性气体，防止污染大气，故答案为：干燥SO2气体，防止水蒸气与Na2O2反应；防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量的SO2，以免污染空气；
Ⅱ、用带火星的木条可检验氧气，故答案为：用带火星的木条靠近干燥管口a，观察其是否燃烧；
Ⅲ、推理法可以推出：假设3：是含有亚硫酸钠和硫酸钠的混合物，故答案为：有Na2SO3和Na2SO4；
（1）过氧化钠和二氧化硫反应生成硫酸钠的原理方程式为：Na2O2+SO2=Na2SO4，故答案为：Na2O2+SO2=Na2SO4；
（2）生成的白色沉淀中如果含有亚硫酸钡，加入硝酸后，会将之氧化为硫酸钡，不能得出结论：产物是Na2SO4，故答案为：否；HNO3有氧化性，据此不能确定产物是Na2SO3还是Na2SO4或二者兼有；
（3）如果根据（m2-m1）等于参加反应的SO2质量，推断生成Na2SO3的质量为（m2-m1）×126/64g，但是该反应中吸收SO2同时有O2产生，所以（ m 2-m 1）不等于参加反应的SO2质量，故该推算不合理，故答案为：因为该反应中吸收SO2同时有O2产生，所以（m2-m1）不等于参加反应的SO2质量，故该推算不合理；
（4）若假设2成立，过氧化钠和二氧化硫的反应为：Na2O2+SO2=Na2SO4，则增重等于参加反应的SO2质量，则参加反应的Na2O2物质的量n（Na2O2）=
点评：本题考查了常见气体的制取和实验装置的选择，是一道综合知识题目，难度较大．
（7分）某报刊曾报道下面一段新闻“某日凌晨，一辆载有浓硫酸的罐车在某境内侧翻。从车中流出的硫酸使路边杂草等被腐蚀成黑色，上面泛起黑色的泡沫，空气中到处弥漫着刺鼻的气味。”请用化学知识解释下列问题：
⑴ “路边杂草被腐蚀成黑色”其原因是
⑵浓硫酸为不挥发性强酸，为什么说“到处弥漫着刺鼻的气味”
。
⑶该运载硫酸的车罐可能是用 制造的。
⑷写出两种鉴别浓硫酸和稀硫酸的简单方法
正确答案
（7分）
⑴浓硫酸使草碳化（1分）
⑵碳化后的碳与浓硫酸反应生成SO2（1分）
⑶铁或铝（1分）
⑷方法一：分别取少量样品于两只试管中，分别加入铁片或铝片，有气体生成的是稀硫酸，没有明显现象的是浓硫酸（2分）
方法二：分别取少量样品于两只试管中，分别加入CuSO4·5H2O 晶体，晶体溶解溶液呈蓝色的是稀硫酸，固体由蓝色变成白色的是浓硫酸（2分）
（其他合理答案也可以）
略
（本题共14分）
硫有多种含氧酸，亚硫酸（H2SO3）、硫酸（H2SO4）、焦硫酸（H2SO4·SO3）、硫代硫酸（H2S2O3）等等，其中硫酸最为重要，在工业上有广泛的应用。在实验室，浓硫酸是常用的干燥剂。
完成下列计算：
(1)焦硫酸（H2SO4·SO3）溶于水，其中的SO3都转化为硫酸。若将445g焦硫酸溶于水配成4.00L硫酸，该硫酸的物质的量浓度为________mol/。
(2)若以浓硫酸吸水后生成的H2SO4·H2O计算，250g质量分数为98%的硫酸能吸收多少g水？
(3)硫铁矿是工业上制硫酸的主要原料。硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
3FeS2＋8O2→Fe3O4＋6SO2 4FeS2＋11 O2→2Fe2O3＋8SO2
若48mol FeS2完全反应耗用氧气2934.4L（标准状况），计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比。
(4)用硫化氢制取硫酸，既能充分利用资源又能保护环境，是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。
硫化氢体积分数为0.84的混合气体（H2S、H2O、N2）在空气中完全燃烧，若空气过量77%，计算产物气体中SO2体积分数（水是气体）。（已知空气组成：N2体积分数0.79、O2体积分数0.21）
正确答案
(1)1.25 (2)250×98%÷98×16＝40g
(3)2934.4÷22.4＝131mol
设Fe3O4 amol Fe2O3 bmol
3a+2b＝48 8a+11÷2b＝131 a＝4 b＝18
n (Fe3O4):n(Fe2O3)＝2:9
(4)设混合气为1体积，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。所需空气为1.26÷0.21×1.77＝10.62
体积
试题分析：(1)445g焦硫酸的物质的量＝445g÷178g/mol＝2.5mol，其中硫酸和三氧化硫均是2.5mol，2.5mol三氧化硫又产生2.5mol硫酸，则溶液中硫酸的物质的量是5.0mol，浓度是5.0mol÷4L＝1.25mol/L。
(2)250g质量分数为98%的硫酸中硫酸的质量是250g×98%＝245g，其中溶剂水是5g，硫酸的物质的量是245g÷98g/mol＝2.5mol，可以结合水的物质的量是2.5mol，质量是2.5mol×18g/mol＝45g，因此还可以吸收水的质量是45g－5g＝40g。
(3)设Fe3O4的物质的量是amol，Fe2O3的物质的量是bmol
反应中消耗氧气的物质的量是2934.4L÷22.4L/mol＝131mol
则根据方程式可知3a+2b＝48、8a+11÷2b＝131
解得a＝4、b＝18
则n (Fe3O4):n(Fe2O3)＝2:9
(4)设混合气为1体积，根据氯化氢完全燃烧的方程式2H2S＋3O2点燃2SO2＋2H2O 可知，0.84体积硫化氢完全燃烧生成0.84体积二氧化硫和0.84体积水，消耗1.26体积氧气。反应中空气过量77%，因此所需空气为
（6分）指出硫酸在下列用途或反应中表现的性质
（1）实验室制取H2 ;（2）可用作H2、SO2等气体的干燥剂
（3）铝制容器可盛放浓H2SO4 ;
(4) 浓H2SO4使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后变黑
（5）浓H2SO4溶解金属铜 （6）浓H2SO4加到浓盐酸中产生白雾
正确答案
（6分）（1） B ;（2） C （3） E ;(4) BD （5） BE （6） C
(每空1分，漏选不给分)
略
（16分）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）写出试管甲中所发生反应的化学方程式，并标明电子转移方向和数目。
。
（3）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 （填“酸性”、“中性”或“碱性”）气体， （填“有”或“无”）毒性。
（4）SO2的排放是造成酸雨的主要因素，某同学通过实验探究，得出酸雨pH随时间的增加而减小的结论。为进一步研究酸雨的成分，该同学取某一时段的这种雨水V L，加入0.5 mol/L的Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀时，恰好消耗40.00 mL Ba(OH)2溶液。请计算：
①该雨水中共溶解SO2的体积是 mL（标准状况）。
②若生成沉淀物的质量为4.50 g，则沉淀物的组成为 （填写化学式）。
正确答案
（每空2分，共16分）
（1）品红溶液褪色； 漂白
（2）
（3）吸收SO2； 酸性； 有
（4）448； BaSO3和BaSO4。。
略
（ 6分）如右图。在一支试管中放入一小块铜片，再加入少量浓硫酸，然后把试管固定在铁架台上。把一小条蘸有品红溶液的滤纸放入带有单孔橡皮塞的玻璃管中。塞紧试管口，在玻璃导管口处缠放一团蘸有Na2CO3溶液的棉花。给试管加热，观察现象。当试管中的液体逐渐透明时，停止加热。
回答下列问题：
（1）试管中的液体反应一段时间后，b处滤纸条的变化为 _。
待试管中反应停止后，给玻璃管放有蘸过品红溶液的滤纸处微微加热，滤纸条的变化为 。
（2）待试管中的液体冷却后，将试管上层液体倒去，再慢慢加入少量水，可观察溶液呈 色。
（3）玻璃导管口蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是 ，有关反应的化学方程式为 。
正确答案
略
某研究小组利用题9图装置探究铜与浓硫酸反应的产物。
实验步骤与现象如下：
①检查装置气密性，向A中加入5 mL浓硫酸，打开K，将铜丝伸入浓硫酸中，给A处加热，观察到B中品红溶液褪色，再关闭K。
②实验观察到A中液面下铜丝变黑，产生气泡，液面上方产生大量白雾，一段时间后溶液中有白色固体出现，拉出铜丝，停止加热。回答下列问题：
（1）溶液中白色固体是 (填化学式)，C中CCl4的作用是 。
（2）取出铜丝，用蒸馏水洗净后伸入到稀硫酸中，铜丝变亮、溶液变蓝。写出A中可能发生反应的化学方程式： 、 。
（3）分离出C中的上层液体，滴加过量稀盐酸和BaCl2溶液，有白色沉淀产生。
①分离的操作名称为： ：
②白色沉淀为： ；
③产生白色沉淀的原因可能是 。
正确答案
（1）CuSO4；防倒吸；
（2）Cu+H2SO4(浓)
（3）①分液；② BaSO4；③装置中的O2参与了反应
试题分析：（1）浓硫酸在加热时发生反应Cu+2H2SO4(浓)
(13分) 用如右图装置进行铜与一定体积已知浓度的浓硫酸反应的实验研究。
（1）写出试管B中的实验现象 。
（2）写出A处反应的化学方程式，并用双线桥标明电子转移的方向和数目： 。
（3）充分反应后，该学生发现铜和硫酸都有剩余。在不补充浓硫酸的前提下，若要使剩余的铜片溶解，可再加入（要求填写一种不是酸类的物质） 。
（4）B试管口的棉花应沾有的试剂是 ，其作用是 ，离子方程式为 。
正确答案
（1）品红溶液褪色
（2）
（3）NaNO3、Fe2O3、FeCl3（其它合理答案均可）
（4）NaOH溶液 吸收尾气，防止污染 2OH－＋SO2＝SO32－＋H2O
试题分析：（1）试管B中的现象是品红溶液褪色。（2）A处反应的化学方程式及双线桥为：
点评：本实验比较基础，难度小，可作为对学生进行基础训练的习题。
某化学课外小组利用下图装置探究SO2的性质。
请回答下列问题：
（1）装置甲中A仪器的名称是_____________，烧瓶内发生反应的化学方程式为_____________________________________。
（2）装置乙中出现的现象是_______________________________，可以证明SO2具有______（填代号）。装置丙中发生反应的化学方程式为______________________，可以证明SO2具有______（填代号）。
A．氧化性 B．还原性 C．漂白性
（3）收集SO2气体可以选择的装置为______（填代号）。
从环保的角度考虑，收集装置的出气口需要连接一个盛有_________（填化学式）溶液的洗气瓶。
正确答案
（1）分液漏斗 Cu+2H2SO4（浓）
2H2S+ SO2=3S↓+2H2O a （3）a c NaOH
试题分析：在烧瓶中发生反应：Cu+2H2SO4(浓)
（6分）下图为浓硫酸与铜反应的实验装置图。
（1）浓硫酸与铜反应的化学方程式为 。
（2）实验中，当产生的气体进入盛有品红溶液的仪器b中时，品红溶液将 ，原因是 。
正确答案
（6分）Cu + 2H2SO4(浓)
浓硫酸具有强氧化性，可将铜氧化为硫酸铜，而部分硫酸被还原为二氧化硫：Cu + 2H2SO4(浓)
由于二氧化硫具有漂白性，可与品红结合生成无色化合物，故可使品红试液褪色。
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