- 非金属及其化合物
- 共31702题
(10分) 某同学用如图所示装置探究SO2的性质及其有关实验．
(1)实验室用亚硫酸钠固体和一定浓度的硫酸反应制备SO2气体，写出该反应的化学方程式______________________________________________________________
(2)分别将SO2气体通入下列C溶液中，请回答下列问题：
①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是______________，继续通入过量SO2气体，现象是________________．
②SO2通入紫色KMnO4溶液，现象是______________，其反应的离子方程式为_______________________．
③过量SO2慢慢地通入澄清石灰水中，现象___________________________________
④若C为双氧水，则通入SO2后，请大胆判断所得溶液是________(填溶质的化学式)，若该同学制备的SO2气体中混有CO2气体，产生杂质的原因可能是亚硫酸钠固体中混有__________．
正确答案
(1)Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
(2)①变红（1分） 不褪色或不明显
②颜色逐渐变淡或紫色消失 5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋
③先变浑浊，后又变澄清
④H2SO4 碳酸盐或碳酸氢盐
试题分析：（1）实验室制备SO2的方程式为：Na2SO3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋H2O
（2）①SO2虽然有漂白性，但是不能漂白石蕊，只能使石蕊变红不能褪色。
②SO2具有强还原性所以通入到KMnO4溶液中，KMnO4溶液紫色褪去。反应的离子方程式为：5SO2＋2MnO＋2H2O===5SO＋2Mn2＋＋4H＋。
③CaSO3难溶Ca(HSO3)2可溶，所以SO2通入澄清石灰水中产生沉淀，继续通入，沉淀溶解。
④H2O2具有氧化性，SO2具有还原性，所以将SO2通入到H2O2中能反应生成H2SO4。如果制得的SO2混有CO2杂质，说明Na2SO3中混有了Na2CO3或NaHCO3。2的性质
点评：本题非常基础，主要考查学生对SO2性质的掌握。
（8分）过氧化氢（H2O2）是一种无色粘稠液体，其水溶液又俗称双氧水，呈弱酸性，医疗上用作外科消毒剂。研究表明：H2O2具有立体结构，两个氢原子像在半展开书本的两页纸上，两页纸面的夹角约为94°，氧原子在书的夹缝上，O－H键与O－O键之间的空间夹角约为97°
⑴H2O2的电子式为 ，⑵经测定，H2O2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱，请写出其第一步的电离方程式_____________。
⑶H2O2溶液与一种弱酸的酸性氧化物反应生成强酸，该反应的离子方程式为 ，并在方程式上标出电子转移的方向与数目。
⑷为了贮存、运输、使用的方便，工业上采用“醇析法”将其转化为固态的过碳酸钠晶体（其化学式为2Na2CO3·3H2O2），该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。则下列物质能使过碳酸钠较快失效的是（多选） 。
正确答案
略
（6分）某硫酸厂以硫铁矿为原料生产硫酸，主要过程的化学反应情况如下：
（1）将硫铁矿燃烧的化学方程式补充完整：4 +11O2
（2）该厂现用100吨含硫40％的硫铁矿生产硫酸，可生产98％的浓H2SO4多少吨？（除上述硫的损失外，忽略其它损失）
正确答案
（1）FeS2（2分） (2)111.72吨（4分）
略
下图是各物质的反应关系图：已知A和E都是黄色粉末。F有刺激性气味且有漂白性常被不法商人用来漂白腐竹等。请据此回答下列问题：
（1）写出下列各物质的化学式：A．__________ H．___________；
（2）写出反应①和反应②的化学方程式：
①___________________________________________________；
②__________________________________________________。
正确答案
（共12分）
（1）Na2O2； H2 SO4
（2）①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
②Cu+2H2SO4（浓）
试题分析：（1）、由题意可知，具有刺激性气味，有漂白性的F为SO2；由转化关系及主要物质的性质可知，A、B、C、E、F、G、H分别为Na2O2、Na2CO3、O2、S、SO2、SO3、H2SO4；（2）、过氧化钠常用作供氧剂，与CO2发生氧化还原反应，生成碳酸钠和氧气，反应式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；铜与浓硫酸混合加热，反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应式为Cu+2H2SO4（浓）
（１８分）某同学用如下图1所示的装置来探究SO2的性质及有关实验。
（1）实验前应先检验装置的气密性，方法是
（2）实验室用亚硫酸钠固体与硫酸反应制取SO2气体，写出该反应的化学方程式
。
（3）分别将SO2气体通入气体下列C溶液中，请回答下列问题：
①少量SO2通入紫色石蕊试液，现象是 ，继续通入过量的SO2气体，现象是 。
②SO2通入紫红色KMnO4溶液，现象是 ，
③SO2慢慢通入澄清石灰水中，现象 。
（4）若同学制取的SO2气体中混有CO2气体，请你设计实验证明混合气体中既有SO2气体，又有CO2气体。可以选择下图2洗气装置设计实验。洗气装置里的溶液是：
A浓硫酸、B氢氧化钠溶液、C硫酸铜溶液、D品红溶液、
E澄清石灰水、F高锰酸钾溶液、G碳酸氢钠溶液。
上述装置的所装试剂连接顺序是（用字母表示，所给装置可以重复使用，有些装置也可以不用） 。
正确答案
（1）关闭分液漏斗的活塞，用双手（或热毛巾）握住B，C 中有气泡产生，移开双手，C中导管形成一段水柱，说明不漏气。（３分）
（2）Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O（３分）
（3）①紫色溶液变为红色 红色不褪去（或溶液颜色无变化）（３分）
②紫红色褪去 （3分）
③首先有白色沉淀生成，然后白色沉淀消失（３分）
（4）D、F、D、E或D、F、F、E（其它顺序合理也给分）（３分）
（1）检验气密性的方法是，首先关闭分液漏斗的活塞，然后用双手（或热毛巾）握住B，C中有气泡产生，移开双手，C中导管形成一段水柱，说明不漏气。
（2）硫酸的酸性强于亚硫酸的，因此硫酸和亚硫酸钠反应，生成硫酸钠、SO2和水。反应式为Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O。
（3）①SO2溶于水生成亚硫酸，溶液显酸性，所以溶液显红色。由于SO2的漂白不能使酸碱指示剂褪色，所以继续通入SO2，溶液的颜色也不会变化。
②SO2具有还原性，高锰酸钾溶液具有氧化性，二者发生氧化还原反应，所以溶液的紫红色会褪去。
③SO2是酸性氧化物，和氢氧化钙反应生成亚硫酸钙白色沉淀和水。继续通入SO2，白色沉淀逐渐消失而溶解。
（4）检验SO2一般用品红溶液，检验CO2一般用澄清的石灰水。但由于SO2也能是澄清的石灰水变混浊，所以显检验SO2，且在通入澄清的石灰水之前，还应除去SO2，为了防止SO2除不尽，还需要再次透过品红溶液，来检验SO2是否完全被除尽。所以正确的答案是D、F、D、E或D、F、F、E。
（8分）碘是人类必需的生命元素，在人体的生长发育过程中起着重要作用。
（1）人体中碘的重要来源之一是加碘食盐。加碘食盐中的碘元素以碘酸钾（KIO3）的形式存在，其碘元素的化合价是__________。加碘食盐的食用方法是“待食品熟后加入”，说明碘酸钾在受热时易__________。
（2）海带或海苔中含有丰富的碘元素，也是人体碘的一种来源。取海带灰的浸取液加硫酸酸化，再加入少量H2O2溶液与淀粉溶液，溶液变蓝，证明海带中含有碘元素。反应的离子方程式是________。
（3）2012年3月，北京市最新规定食盐中碘含量标准为（18~33）mg／kg。为测定加碘食盐样品的碘含量，某实验小组设计了如下步骤：
I. 用天平准确称取10.0 g食盐样品，加适量蒸馏水使其完全溶解。
II. 用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO3与KI反应完全。
III. 以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10－3mol·L－1的Na2S2O3溶液6.0 mL，恰好反应完全。（已知：
①步骤II中反应的离子方程式是__________。
②步骤III中判断反应恰好完全的现象是__________。
③上述实验样品中碘含量是__________mg／kg，符合北京市规定。
正确答案
（1）＋5（1分）分解（1分）
（2）
（3）①
②蓝色褪去（1分） ③25.4（1分，25不扣分）
（1）碘酸钾中K和O的化合价分别是＋1价和－2价，所以碘的化合价是2×3-1=+5价。碘酸钾受热易分解，所以应该是“待食品熟后加入”。
（2）双氧水具有氧化性，能氧化碘离子，生成单质碘，方程式为
（3）①在酸性溶液中，碘酸钾能氧化碘化钾生成单质碘，方程式为
②由于碘和淀粉发生显色反应，容易显蓝色，所以终点时碘现象时蓝色褪去。
③根据方程式可知KIO3～3I2～6Na2S2O3，所以碘酸钾的物质的量是2.0×10－3mol·L－1×0.006L÷6＝2.0×10－6mol，所以样品中碘含量是2.0×10－6×127×1000mg÷0.01kg＝25.4mg／kg。
（6分）硫酸是一种实验室常用的化学试剂。请按要求填空：
（1）浓硫酸试剂瓶上适合贴上的图标是 （填写字母标号）。
（2）实验室用1.0mol·L-1的硫酸配制0.10mol·L-1的稀硫酸100mL，所需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、胶头滴管、酸式滴定管和 。
（3）用上图所示的实验装置②验证铜与浓硫酸反应的还原反应，则装置②、③中试剂依次为： 、 。
正确答案
(6分)
略
A、B、C三种常见短周期元素，可以形成AB2、C2B、C2B2、C2A、AB3等化合物。已知B的离子和C的离子有相同的电子层结构，A离子比B离子多一个电子层。完成下列问题。
(1)写出C2B2的电子式________________。
(2)AB3在常温下为________态，其固体属________晶体，AB3的水化物，在低温下和C2B2反应生成一种正盐和一种稳定性较差的过氧化物，写出反应的化学方程式________________。
(3)C2A属于________晶体，其水溶液呈________性，用离子方程式说明理由_____________。
(4)AB3在水化物跟C2A溶液反应的离子方程式为________________，此生成物与AB2反应的化学方程式为________________。
正确答案
(1)Na+Na+
(2)液 分子 Na2O2+H2SO4====Na2SO4+H2O2
(3)离子 碱 S2-+H2O
(4)2H++S2-
本题以推断的形式考查元素及其化合物的有关内容。由物质的化学式和B、C、A电子层结构已知条件可推断AB2、C2B2、C2A、AB3依次为SO2、Na2O2、Na2S、SO3。Na2O2为离子化合物，SO3在常温下为液态，其固体属分子晶体，H2SO4常温下与Na2O2反应是复分解的强酸制取弱酸，生成有弱酸性的H2O2。Na2S为离子化合物，由于S2-的水解使溶液显弱碱性。Na2S与H2SO4是制取H2S气体，生成的H2S气体可与SO2反应生成单质S。
下列实验事实或实验现象，反映了硫酸的哪些性质？
(1)在工业上可用铁槽车或铝槽车运输浓硫酸_________________________________。
(2)浓硫酸与甲酸共热可制备一氧化碳_______________________________________。
(3)实验室用锌粒和稀H2SO4反应制备氢气___________________________________。
(4)浓硫酸露置在空气中质量增加____________________________________________。
(5)浓硫酸和食盐反应可生成NaHSO4和Na2SO4两种盐_____________________________。
正确答案
(1)强氧化性 (2)脱水性 (3)酸的通性(或强酸性) (4)吸水性 (5)二元酸
浓H2SO4可使铁、铝钝化，即使铁、铝表面氧化而生成一层致密的氧化膜，阻止了反应的进一步进行，故工业上可用铁槽车、铝槽车运输浓H2SO4，但要指出的是在加热条件下可破坏钝化膜。在反应HCOOH
下图是某学校实验室从化学试剂商店买回的浓硫酸试剂标签上的部分内容。现用该浓硫酸配制100 mL 1 mol·Ｌ－1的稀硫酸。
可供选用的仪器有：
①胶头滴管；②烧瓶；③烧杯；④ 药匙；⑤量筒；⑥托盘天平。
请回答下列问题：
(1)盛放浓硫酸的试剂瓶标签上应印有下列警示标记中的
(2)配制稀硫酸时，还缺少的仪器有 (写仪器名称)；
(3)经计算，配制100 mL1 mol·Ｌ－1的稀硫酸需要用量筒量取上述浓硫酸的体积为 mL，量取硫酸时应选用 mL规格的量筒；
A．10 mL B．50 mL C．100 mL D．200mL
(4)在烧杯中稀释浓硫酸的实验操作为
，若在稀释过程中，少量浓硫酸不慎沾在手上，处理方法为
。
(5)对所配制的稀硫酸进行测定，发现其浓度大于1 mol·Ｌ－1，配制过程中下列各项操作可能引起该误差的原因 。
A．用量筒量取浓硫酸时，仰视刻度线取浓硫酸
B．容量瓶用蒸馏水洗涤后未干燥，含有少量蒸馏水
C．将稀释后的稀硫酸立即转入容量瓶后，紧接着就进行以后的实验操作
D．转移溶液时，不慎有少量溶液洒到容量瓶外面
E．定容时，俯视容量瓶刻度线进行定容
F．定容后，把容量瓶倒置摇匀后发现液面低于刻度线，便补充几滴水至刻度处
正确答案
(1)D(1分) (2)玻璃棒、100mL的容量瓶(各1分) (3)5.4(2分) A(1分)
(4)将浓硫酸沿烧杯壁缓缓注入装有水的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，使产生的热迅速散去(1分) 立即用大量水冲洗，可以涂上NaHC
略
用CO还原SO2（500℃，铝钒土作催化剂）是冶金工业中从烟道废气中回收硫的方法。
（1）写出有关反应的方程式： 。
（2）某工厂每天排放500m3烟道废气，已知其中含SO2的体积分数为2.6%（已折算成标准状况），试计算用上述方法理论上可回收多少千克硫？
正确答案
（1）2CO+SO2
从性质和价态分析，CO作还原剂，被氧化的产物为CO2；SO2则作氧化剂，被还原的产物为S。计算时，根据上述反应式找出计算关系式，一步计算，注意单位换算要准确。
设能从500m3烟道废气中回收的硫质量为m。
SO2 ～ S
1mol 32g
m="18" 600g=18.6kg
（1）将一束灼热的细铜丝立刻放进盛有氯气的集气瓶中，产生的现象是 ，反应的方程式是 。若将一束擦亮的细铜丝伸进装有硫蒸气的大试管内，产生的现象是 ，反应的方程式是 ，由此得出Cl2与S的氧化性比较是 。
（2）某学生在做铜丝在硫蒸气中燃烧的实验时，先将铜丝用砂纸磨光，在酒精灯上预热后迅速插入试管内靠近熔化的硫的液面上方，结果未见铜丝燃烧。实验失败的可能原因是：① ,② 。
（3）汞蒸气有毒。①万一把汞洒出，可以在溅洒有微细汞滴的部位撒一层硫磺粉，这时发生反应的化学方程式是： 。②室内有汞蒸气时，应进行通风以降低汞蒸气浓度，这时通风口装在墙的 （填“上”或“下”）部的效率高。
（4）举出两个实验事实，说明氧的非金属性比氟弱：① ;② 。
正确答案
（1）棕黄色的烟 Cu+Cl2 
（2）①铜丝预热时表层生成的CuO隔绝了铜与硫蒸气的接触 ②熔化的硫未达到沸腾，S蒸气的浓度小，温度低
（3）①Hg+S 
（4）①F2与H2在暗处化合，O2与H2要点燃才化合 ②F2与水反应：2F2+2H2O
（1）Cu在Cl2中燃烧生成固体小颗粒CuCl2,Cu在S蒸气中燃烧生成Cu2S。（2）应考虑S蒸气的浓度大小、反应温度等因素。（3）由于汞在常温下可与S反应，故可用此法消除少量汞引起的污染。汞的相对原子质量为200.6，远大于空气的平均相对分子质量29，所以汞蒸气的密度大于空气，在室内的下部空间存在。（4）根据氟气、氯气与氢气化合的难易、反应条件及反应的剧烈程度设计实验，此外，F2与H2O反应可以置换出氧而产生氧气。
接触法制H2SO4的基本原理是：
①4FeS2+11O2
②2SO2+O2 2SO3
③SO3+H2O 
其中排放的尾气含少量SO2，为防止污染大气，在排放前应设法进行综合利用。
（1）某硫酸厂每天排放10000m3（换算成标准状况下体积）尾气中含0.2%（体积分数）的SO2，问用NaOH溶液、石灰及氧气处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏（CaSO4·2H2O）？
（2）如果将一定体积的尾气通入100mL2mol·L-1的NaOH溶液使其完全反应，经测定所得溶液含16.7g溶质。试分析溶液的成分，并计算各成分的物质的量。
（3）工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO3，调节尾气排放的流量，以取得SO2和NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高NaHSO3的产量。现设n（SO2）、n（NaOH）、n（NaHSO3）分别表示SO2、NaOH、NaHSO3的物质的量，且
x=n（SO2）/n（NaOH）
n（NaHSO3）
提示：该题取材于接触法制硫酸的过程中对废气SO2的处理，即消除了SO2对空气的污染，又使SO2得到综合利用。该题在能力要求上有一定的深度和坡度。第（1）步考查多步反应的计算，所发生的一系列反应较为复杂，但根据S元素守恒找出关系式，即可得出答案。第（2）步涉及平行反应中混合物的计算。反应方程式为2NaOH+SO2
正确答案
（1）设得CaSO4·2H2O的质量为y。
根据S元素守恒有：
SO2 ～ CaSO4·2H2O
22.4L 172g
104×103×0.2%L y
y=153.6kg
（2）若溶质全为Na2SO3，则反应为
2NaOH+SO2
m（Na2SO3）=126g·mol-1×2×
若溶质全为NaHSO3，则根据反应
NaOH+SO2
m（NaHSO3）=104g·mol-1×2×0.1mol=20.8g
由于20.8>16.7>12.6,所以溶质为Na2SO3和NaHSO3的混合液。
设混合物中NaHSO3的物质的量为m,Na2SO3的物质的量为n。
解法一：
解之，得：m=0.1mol,n=0.05mol
解法二：用配平方程式计算
（2n+m）NaOH+（m+n）SO2
则有
m=0.1mol n=0.05mol
（3）SO2通入NaOH溶液时可能发生的反应为
2NaOH+SO2
NaOH+SO2
①当x=
②当x=
③当
n（NaHSO3）+2n（Na2SO3）=n（NaOH） （Na+守恒）
n（Na2SO3）+n（NaHSO3）=n（SO2） （S守恒）
解之,得n（NaHSO3）=2n（SO2）-n（NaOH）
化合物SOCl2是一种液态化合物，沸点为77℃。在盛有10mL水的锥形瓶中，小心地滴加8~10滴SOCl2，可观察到剧烈反应，液面上有大量白雾，并有刺激性气味的气体逸出。该气体可使滴有品红试液的滤纸褪色。轻轻振荡锥形瓶，等白雾消失后，往溶液中滴加AgNO3溶液，有不溶于稀HNO3的凝乳状白色沉淀产生。根据上述实验，写出以下反应的化学方程式：
（1）SOCl2和水反应_____________。
（2）SOCl2和足量氢氧化钠溶液反应 。
（3）SOCl2和足量碳酸钠溶液反应 。
正确答案
（1）SOCl2+H2O=2HCl+SO2
（2）SOCl2+4NaOH=2NaCl+Na2SO3+2H2O
（3）SOCl2+2Na2CO3=2NaCl+Na2SO3+2CO2
略
硫通常是一种淡黄色的晶体。有橙色、无色、红棕色三种颜色的硫蒸气，它们都是硫的单质，但每个分子中硫原子的个数不同，可用Sx表示。对这三种硫蒸气测定的结果是：①橙色蒸气的密度折算成标准状况后是11.43g·L-1，则它的化学式是 ；②红棕色蒸气的质量是相同状况时同体积空气的6.62倍，则它的化学式为 ；③无色蒸气对氢气的相对密度是64，则它的化学式是 。此事实说明：硫有 。
正确答案
S8 S6 S4 多种同素异形体
硫有多种同素异形体，本题可依据不同的方法求算这些单质的摩尔质量。①M=ρVm=11.43g·L-1×22.4L·mol-1≈256g·mol-1，故其化学式为S8； ②M=6.62×29g·mol-1≈192g·mol-1，故该单质的化学式为S6； ③M=64×2g·mol-1=128g·mol-1，故该单质的化学式为S4。
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