- 非金属及其化合物
- 共31702题
(6分)32g Cu与一定量的浓硫酸加热后，恰好完全反应，反应方程式如右： Cu + 2H2SO4 
问：(1)得到SO2气体的体积(标准状况下)是多少？
(2)把所得的CuSO4 配制成250mL CuSO4 溶液，所得溶液中溶质的物质的量浓度。
正确答案
（6分）
略
(12分)某研究小组欲探究SO2的化学性质，设计了如下实验方案。
（1）在B中检验SO2的氧化性，则B中所盛试剂可为________。
（2）在C中装FeCl3溶液，检验SO2的还原性，则C中反应的离子方程式为__________________________。
（3）在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段时间后，D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题：
限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0．5 mol·L－1盐酸、0．5 mol·L－1H2SO4溶液、0．5 mol·L－1BaCl2溶液、品红溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假设一：该白色沉淀为CaSO3；
假设二：该白色沉淀为________；
假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物。
(ⅱ)基于假设一，填写下表：
(ⅲ)若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：
__________________________________________________。
正确答案
（1）硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液） （2） 2Fe3＋+SO2+2H2O═2 Fe2＋SO42-+4H+；
（3）（i）CaSO4；（ii）
（iii）Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
试题分析：（1）硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液）中的硫元素都为-2价，与二氧化硫反应，化合价会升高，被氧化，二氧化硫表现氧化性，如：2H2S+SO2=3S+2H2O中， SO2表现氧化性；（2）FeCl3溶液与SO2反应生成硫酸亚铁和盐酸，反应的离子方程式为2Fe3＋+SO2+2H2O═2 Fe2＋SO42-+4H+；（3）（i）新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，可能会发生氧化还原反应，生成产物可能为CaSO4；故假设二：该白色沉淀为CaSO4；（ii）基于假设一：白色沉淀为CaSO3，亚硫酸钙和盐酸反应CaSO3+2HCl═CaCl2+SO2↑+H2O，二氧化硫能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊，实验操作为用另一干净试管取少量沉淀样品，加入过量（或适量）0.5 mol•L-1HCl，将产生的气体通入品红溶液（或新制澄清石灰水）； 若固体完全溶解，有气泡产生，且能使品红溶液褪色（或新制澄清石灰水变浑浊），则假设一成立；否则，假设一不成立；（iii）若假设二成立，漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸根，生成该白色沉淀的化学方程式：Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
分某同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验
（1）B是用来收集实验中生成的气体的装置，但未将导管画全，请在答题卷上把导管补充
完整 。
（2）请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式 。
（3）实验中D中的现象 。
（4）实验中，该同学取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1H2SO4溶液放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余；该同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H2SO4的剩余，下列药品中能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是 填字母编号）。
a．BaCl2溶液 b．Ba(NO3)2溶液 c．银粉 d．Na2CO3粉末
（5）若将16g铜与50mLH2SO4物质的量浓度为一定值的浓硫酸反应，铜完全溶解。请回答：
①反应中产生的气体在标准状况下的体积为 L。
②该反应中被还原的H2SO4的物质的量为 mol。
③待产生的气体全部释放后，向溶液中滴加VmL a mol·L-1NaOH溶液，恰好使溶液中
的Cu2+全部转化为沉淀，则原浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度= mol·L-1。
正确答案
（1）
（3）紫色石蕊试液变红 （4）bd （5）① 5.6；② 0.25；③（aV×10-2+5）
试题分析：（1）作图时B装置中导气管长进短出；（2）铜与浓硫酸反应生成二氧化硫和硫酸铜，注意配平；（3）二氧化硫溶于水，得到的的溶液显酸性 ，紫色石蕊试液变红；（4）能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是b、d，a.反应后生成的硫酸铜中也含有硫酸根离子，能与BaCl2溶液生成白色沉淀，不能检验出硫酸的存在；b．如果溶液中有硫酸剩余，加入Ba(NO3)2溶液，除了生成白色硫酸钡沉淀，还会在烧瓶口处观察到红棕色的NO2气体，故能检验出硫酸的存在；c．加入银粉没有明显变化，不能检验出硫酸的存在；d．如果溶液中有硫酸剩余，加入Na2CO3粉末会生成无色的CO2气体，故能检验出硫酸的存在；（5）①根据铜的质量，利用铜与硫酸反应的化学方程式计算；②根据元素守恒，被还原的H2SO4的物质的量等于生成SO2的物质的量；③“恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀”，则此时，溶液为Na2SO4溶液，根据硫元素守恒，则硫酸的物质的量：n（H2SO4）=n（Na2SO4）+n（SO2）=n（NaOH）×1/2+n（SO2），然后根据c=n/V(aq)计算。
（8分）实验室要配制1mol/L的稀硫酸250mL，回答下列问题：
（1）需要98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸 mL
（2）配制时，必须使用的仪器有 (填代号)
①烧杯 ②100 mL量筒 ③20 mL量筒 ④1000 mL容量瓶 ⑤250 mL容量瓶 ⑥托盘天平(带砝码) ⑦玻璃棒 还缺少的仪器是 。
（3）配制时，该实验两次用到玻璃棒，其作用分别是 、 。
（4）配制过程中出现以下情况，对所配溶液浓度有何影响（填“偏高”“偏低”“不影响”）
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。 。
②如果加水超过了刻度线，取出水使液面恰好到刻度线。 。
③容量瓶没有干燥。
正确答案
略
（12分）（1）为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”（不使含硫化合物进入大气）反应的化学方程式_______________________________。
（2）某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏（CaSO4·2H2O）。写出两个反应的化学方程式
_______________________________。
正确答案
（1）CaO+SO2
（2）Ca（OH）2+SO2====CaSO3+H2O，2CaSO3+O2+4H2O====2（CaSO4·2H2O）
（1）注意“固硫”的含义：不使含硫化合物进入大气。因而不包括下列反应：S+O2
硫煤中的硫元素大多数是以化合态存在的，游离态的单质硫很少，上列反应也不能准确表示硫煤中硫变为SO2的反应。
（2）所提供的石灰浆应该是过量的，所以不会生成Ca（HSO3）2，否则得不到CaSO4·2H2O。
(12分)【化学——化学与技术】
工业上以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸。请回答下列问题：
（1）煅烧黄铁矿的设备名称是__________，进料前必须将黄铁矿粉碎，目的是________。所得炉渣的用途有__________________________(填一种用途)。
（2）进入接触室前的气体必须经过净化处理，目的是防止________________________________。
（3）生产过程中，吸收三氧化硫常用的物质是_____________________________。
（4）温度变化与二氧化硫转化率的变化关系可用下图中的曲线______(填“a”或“b”)表示。
（5）工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体。反应的化学方程式为：
________________________________、_________________________________。
正确答案
（12分）
（1）沸腾炉（1分）增大接触面积。加快反应速率，使黄铁矿反应更充分（2分）
做水泥配料或炼铁原料（1分）
（2）催化剂中毒（2分）
（3）98.3%的浓硫酸（1分）
（4）a（1分）
（5）Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O （2分）CaSO3+H2SO4
试题分析：（1）煅烧黄铁矿是在沸腾炉中与氧气反应，所以设备名称为：沸腾炉；将固体物质粉碎，可增大接触面积，加快反应速率，使黄铁矿反应更充分；炉渣中含Fe2O3，含铁量较高，经处理后常用作炼铁的原料。
（2）生成二氧化硫气体含有杂质，能使催化剂中毒，所以必须经过净化处理，防止催化剂中毒。
（3）为了防止酸雾的产生，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
（4）因为SO2与O2反应是放热反应，温度升高，SO2的转化率减小，故可用曲线a表示。
（5）SO2被Ca(OH)2吸收，化学方程式为：Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O；CaSO3再与硫酸反应，得到CaSO4并且回收SO2，化学方程式为：CaSO3+H2SO4
填空题（共7分）
（1）SO2到品红溶液，溶液褪色，SO2体现______性。
（2）SO2到酸性高锰酸钾溶液，溶液褪色，SO2体现_____性
（3）SO2到紫色石蕊溶液，溶液变____, SO2体现______性
（4）过量的氯气通到紫色石蕊溶液，溶液先变_____,后_____, 最终溶液为
__________色。
正确答案
(各1分，共7分)漂白，还原，红，酸，红，褪色，淡黄绿色
试题分析：SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色；SO2具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化褪色；SO2是酸性氧化物，溶于水生成亚硫酸，溶液显酸性，使紫色的石蕊试液变红色；氯气溶于水生成氯化氢和次氯酸，所以过量的氯气通到紫色石蕊溶液，溶液先变红色,后褪色，最终溶液为淡黄绿色。2的性质
点评：该题是高考中的常见题型，属于基础性试题的考查，侧重对学生基础性知识的巩固和训练，有利于培养学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，提高学生的应试能力和学习效率。
（18分）
张明同学对硫酸及其盐的某些性质中进行了如下实验探究。
[实验一
[实验二
[实验三]用KHSO4制取H2O2并测其质量分数
正确答案
共18分
若溶液变为红色，说明该固体已变质；若溶液未变红色，说明该固体没有变质 (2分)
（7）3.4% (3分)
略
碳跟浓硫酸共热产生的气体X和铜跟浓硝酸反应产生的气体Y同时通入盛有足量氯化钡溶液的洗气瓶中（如图装置）
请回答下列问题。
（1）气体X的主要成分有______
（2）洗
（3）管口Z处的现象是_________________，产生此现象的原因是_______________。（用化学方程式表示）
正确答案
（1）
（2）有白色沉淀生成（2分）
略
（14分）脱除天然气中的硫化氢既能减少环境污染，又可回收硫资源.
（1）硫化氢与FeCl3溶液反应生成单质硫，其离子方程式为 .
（2）用过量NaOH溶液吸收硫化氢后，以石墨作电极电解该溶液可回收硫、其电解总反应方程式（忽略氧的氧化还原）为 ;该方法的优点是 .
（3）一定温度下1 mol NH4 HS固体在定容真空容器中可部分分解为硫化氢和氨气.
①当反应达平衡时ρ氨气×p硫化氢=a（Pa2）,则容器中的总压为 Pa;
②题26图是上述反应过程中生成物浓度随时间变化的示意图.若t2时增大氨气的浓度且在t3时反应再次达到平衡，诸在图上画出t2时刻后氨气、硫化氢的浓度随时间的变化曲线.
正确答案
（1）2Fe2++H2S=S↓+2Fe2++2H
（2）Na2S+2H2O
副产氢气，生成的NaOH可循环利用.
（3）①2/3
②
略
(14分)为研究盛装浓硫酸的铁质材料(碳素钢)与浓硫酸的反应，某学习小组进行了以下探究活动：
[实验]取一铁钉放入一定体积浓硫酸中，加热，充分反应后得到溶液X并收集到气体Y。
①甲同学认为x中除Fe3+外还可能含有Fe2+。若要确认其中的Fe2+，应选用 (选填序号)
KSCN溶液和氯水 b．铁粉和KSCN溶液 c．浓氨水 d．酸性：KMn04溶液
②为分析气体成分，乙同学取448mL(标准状况)气体Y通人足量溴水中，发生的反应式 为：Br2+SO2+2H20====2HBr+H2S04，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥 固体2．33 g
[提出猜想]
分析上述实验中SO2的体积分数的结果，同学们认为Y中还可能含有其它气体并作如下
猜测：
猜想一：Y气体中可能含有H2；
猜想二：
猜想三：
[设计实验，验证猜想]
为验证以上猜想，同学们准备用下列装置设计探究实验(装置可重复使用，夹持仪器省
略)。
(1)实验装置连接次序为A→ → →F → →F
(2)装置B中试剂作用是 。
(3)猜想一的理由是 (用化学方程式表示)。
(4)如果猜想一成立，预计实验现象应该是 。
正确答案
①d
②猜想二：Y气体中可能含有CO2；
猜想三：Y气体中可能含有H2和CO2
（1）B C E D
（2）检验SO2是否除尽
（3）Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑
（4）E中固体由黑变红，D中固体由白变蓝色
①溶液为Fe3+和Fe2+离子的混合物，加入KSCN溶液和氯水、铁粉和KSCN溶液、浓氨水都不能检验亚铁离子的存在，亚铁离子具有还原性，高锰酸钾溶液呈紫色，具有氧化性，可与亚铁离子在酸性条件下反应二褪色，故答案为：d；
②除SO2外，根据反应：C＋H2SO4(浓)
（1）根据铁钉（或碳素钢）中含有碳元素，推断所的气体中可能含有二氧化碳，结合图中设计装置的目的，可知检验二氧化碳的方法是首先将二氧化硫除去→确认二氧化硫已经完全除去→澄清石灰水，对于氢气的检验则可通过与灼热氧化铜的反应现象和对产物水的验证来实现，验证气体存在的顺序为：SO2→CO2→CO和H2被氧化→H2O→CO2，实验中要避免其它物质的性质干扰，故答案为：B→C→F→E→D；
（2）CO2气体和SO2气体都能使澄清石灰水变浑浊，检验CO2气体的存在应先除去SO2气体并检验是否除尽，故答案为：检验SO2是否除尽；
（3）气体中如含有H2，发生的反应为Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑，故答案为：Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑；
（4）含有H2，与CuO在加热条件下反应生成铜和水，E中固体由黑色氧化铜生成红色铜，D中无色硫酸铜吸水生成五水硫酸铜蓝色晶体，故答案为：E中固体由黑变红，D中固体由白变蓝色．
(1)用过量铜片与0.2 mol浓H2SO4共热足够长时间(只考虑铜与浓H2SO4反应，忽略其他副反应)，甲认为产生的SO2少于0.1 mol，理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________；
而乙同学认为产生的SO2为0.1 mol，理由是_____________________________________________。
(2)实验证明铜不能在低温下与O2反应，也不能与稀H2SO4共热发生反应，但工业上却是将废铜屑倒入热的稀H2SO4中并通入空气来制备CuSO4溶液的。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为___________________________________________________________。
利用铜制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为_________________________________________。
以上两种方法________(填“前”或“后”)者好，原因是_____________________。
正确答案
(1)由反应Cu＋H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O知，当0.2 mol浓H2SO4全部反应时才生成0.1 mol SO2，随着反应进行，浓H2SO4变稀，不能与Cu反应，故甲认为少于0.1 mol SO2；乙同学认为稀H2SO4与铜反应由于加热时间足够长，水比H2SO4易挥发，因此，H2SO4始终保持较高浓度，直至与铜完全反应为止；(2)2Cu＋2H2SO4(稀)＋O22CuSO4＋2H2O Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O'前'若制得1 mol CuSO4，第一种方法只需1 mol H2SO4，而第二种方法则要用2 mol H2SO4，而且生成的SO2会造成大气污染
(1)过量铜片与0.2 mol H2SO4(浓)反应，理论上生成0.1 mol SO2，但当浓H2SO4变稀时与Cu不反应，故甲认为少于0.1 mol SO2；乙同学认为加热足够长时间，水挥发后，稀H2SO4又变成浓H2SO4，直至与Cu反应完全。(2)两种方法前者好因为不产生有污染的SO2气体，且生成等量的CuSO4耗H2SO4少。
2007年徐州市区空气质量良好以上天数达到了312天，成为近年来“蓝天”最多的一年。作为产煤较多和机动车数量快速增长的地区，徐州市区空气中二氧化硫和氮氧化物含量控制的任务依然艰巨。请回答下列问题：
(1)燃烧化石燃料排放的烟气中含有NOX和S02。含有碱的黄磷乳浊液 能够同时去除NOX和S02，这是由美国科学家研发的，命名为
PhoSNOx法。在该方法最后阶段NO2--与HSO3--反应生成(NH4)2SO4
其离子方程式为 。
(2)工业上将S02转化为SO3是在接触室(如右图)里进行的，中部是一 个热交换器，它是用导热性能好的管状材料制成。温度低的气体A 从管外流过；经上层催化反应后的热气体从管内流过，通过导热材料进行气体与气体的热交换。 中学化学实验中也有许多需要进行热交换，下列实验中需要进行热交换的(直接加热除外)是 (填字母)。
(3)一定条件下，N02和S02很容易发生反应生成NO和SO3(g)。现将
NO和S02的混合气体通入容积为50 ml的容器中，充满后用带有导
管的塞子密封，则再向该容器中通入O2的体积V在 mL范
围内才能保持容器内的压强不变(设气体体积均在相同条件下测定，
且不考虑NO2转化为N204)。
(4)将盛有x molNO和y mol NO2的混合气(标准状况)的试管倒扣在足量
的水中，通入O2可以使水充满试管。请在右面的坐标图中大致画出不
断通人氧气的过程中溶液的pH与V（O2）的关系曲线(设生成的硝酸均在试管内)。
正确答案
(1)
(2)BDE
(3)0
（4）
(3) 设NO体积为a ,则SO2体积为50-a。若全部转化
2SO2 + O2 =" " 2SO3 2NO + O2 =" " 2NO2
2 1 2 1
50-a 25-a/2 a a/2
则氧气体积最大为25-a/2 + a/2=25。
（4）试管内溶液的物质的量浓度始终为1/22.4 mol/L 。
某兴趣小组在实验室用铜和硫酸为原料，采用多种方法制取硫酸铜，制备方法如下：
方法一
⑴甲同学取6.4 g铜片和10 mL 18 mol·L－1浓硫酸，放在试管中共热时发现，铜与热的浓硫酸反应后并没有得到预期的蓝色溶液，而是在试管底部看到白色沉淀。甲同学为了验证其中白色沉淀的主要成分，设计下列实验。
实验步骤：倾倒掉上层液体后，向所得白色的固体中加入适量蒸馏水，边加边搅拌。
实验现象：白色物质溶解，溶液变为蓝色。
实验结论：所得白色固体的化学式为 。
（2）乙同学与甲同学做相同的实验，还观察到加热过程中，试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，持续加热，淡黄色固体物质又慢慢地溶于浓硫酸而消失，同时产生能使品红溶液褪色的气体，淡黄色固体消失的原因是(用化学反应方程式回答) 。直到最后反应完毕，发现试管中还有铜片剩余。
方法二
（3）丙同学认为甲设计的实验方案不好，他自己设计的思路是：2Cu＋O2
对比甲的方案，你认为丙同学的优点是①_________________________，②_ 。
方法三
⑷丁同学取一铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色，写出反应的化学反应方程式 。
正确答案
(9分)[（1）CuSO4 (1分) （2）S＋2H2SO4(浓)
（3）①产生等量的硫酸铜，消耗的硫酸更少 (2分)；②不产生污染物SO2 (2分)
⑷H2SO4＋Cu＋H2O2＝CuSO4＋2H2O (2分)
试题分析：（1）白色的固体中加入适量蒸馏水，白色固体溶解，且观察到溶液为蓝色，这说明所得白色固体为CuSO4。
（2）试管内壁上部析出少量淡黄色固体物质，由存在的元素可知淡黄色固体物质为S，S具有还原性，浓硫酸具有强氧化性，S与浓硫酸发生氧化还原反应，方程式为S＋2H2SO4(浓)
（3）由反应方程式2Cu＋O2
（4）双氧水具有强氧化性，能氧化单质铜，因此铜片和稀硫酸放在试管中，再向其中滴入双氧水，发现溶液逐渐呈蓝色，这是由于发生了氧化还原反应导致的，该反应化学方程式为H2SO4＋Cu＋H2O2＝CuSO4＋2H2O。
工业上生产硫酸时,利用催化氧化反应将SO2转化为SO3是一个关键步骤。压强及温度对SO2转化率的影响如下表(原料气各成分的体积分数为：SO2 7%,O2 11%,N2 82%)：
(1)已知SO2的氧化是放热反应，如何利用表中数据推断此结论？
_____________________________________________________________________
(2)在400~500 ℃时，SO2的催化氧化采用常压而不是高压，主要原因是：___________；
(3)选择适宜的催化剂，是否可以提高SO2的转化率？___________(填“是”或“否”)，是否可以增大该反应所放出的热量？___________(填“是”或“否”)；
(4)为提高SO3吸收率，实际生产中用___________吸收SO3；
(5)已知：2SO2(g)+O2(g)===2SO3(g) ΔH=－196.6 kJ·mol－1，计算每生产1万吨98%硫酸所需要的SO3质量和由SO2生产这些SO3所放出的热量。
正确答案
（1）压强一定时,温度升高时,SO2转化率下降,说明升温有利逆反应的进行,所以正反应为放热反应；
（2）增大压强对提高SO2转化率无显著影响，反而会增加成本；
（3）否 否
（4）浓硫酸
（5）8.0×103t ；9.83×109KJ
（1）从题中表格数据可以看出同一压强下不断升高温度，SO2的转化率不断降低，说明可逆反应2SO2(g)＋O2(g) 
（2）从表中数据可以看出400~500℃，10Mpa时，SO2的转化率为99.3%~99.9%，可是常压下SO2的转化率已经很高，压强增大100倍，转化率提高的并不明显，反而需要增大设备强度，增加投资，降低企业经济效益。
（3）催化剂可以缩短达到平衡的时间，但不可以使平衡发生移动，故不能提高SO2的转化率，也不能增大反应放出的热量。
（4）因为SO3 + H2O＝ H2SO4该反应放出大量的热，产生的酸雾阻止SO2的吸收，实际生产中用98.3%的浓H2SO4吸收SO3。
（5）解：1万吨98%的硫酸含H2SO4的质量：9.8×109g
设需要SO3的质量为x，该反应产生的热量为y。
H2SO4 →SO2 →△H
98g 80g —196.6×0.5KJ
9.8×109g x y
X=（9.8×109g×80g）÷98g=8.0×109g=8.0×103t
Y=8.0×103t×98.3KJ÷80g=9.83×109KJ
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