- 非金属及其化合物
- 共31702题
在氧气中充分燃烧1克含杂质的硫铁矿试样，得到残余固体0.76克(假设杂质不参加反应)，问生产10吨98%的浓硫酸需要这种矿石多少吨？（反应过程中硫损失2%）
正确答案
需该矿石8.5吨。
设硫铁矿样品中FeS2的纯度为X，生产10吨98%浓硫酸需该矿石质量为Y。4FeS2+11O2 ="=== " 2Fe2O3 +8SO2 △m
480克 320克 160克
1克×X 1克-0.76克=0.24克
X=72%
120 196
Y·72%×(1-2%) 10吨×98%
Y=8.5吨
某硫酸厂每天用含FeS2 60%的硫铁矿500 t生产硫酸，如果在沸腾炉内损失5%的硫，SO2的转化率为90%。每天能生产98%的硫酸多少吨？
正确答案
427.5 t
设可得98%的浓硫酸的质量为x。
2H2SO4 ～ FeS2
2×98 t 120 t
98%x 500 t×60%×(1－5%)×90%
(2×98 t)∶120 t=(98%x)∶［500 t×60%×(1－5%)×90%］
x="427.5" t
煤是重要的化工原料，用煤作燃料，不仅存在浪费，而且因烟煤中含有硫的化合物（如FeS2），燃烧时会生成SO2气体造成环境污染。
设某具有30万户人口的中等城市，每户每天燃煤5 kg，这种煤中含FeS2 5%，燃烧时，设有90%的硫转化成二氧化硫，被排放到大气中。FeS2燃烧时化学方程式如下：
4FeS2+11O2
问：（1）燃烧1 t煤，可产生多少千克的SO2？
（2）该中等城市如果全部以上述的煤作燃料，每年（按365天计算）将有多少吨SO2排放到大气中？
正确答案
（1）48 kg (2)26280 t
（1）设产生SO2的质量为x，根据硫元素守恒，得下列关系式：
FeS2 ~ 2SO2
120 2×64
1 t×103 kg·t-1×5%×90% x
x="48" kg
(2)由（1）可知1 t煤燃烧时产生SO2 48 kg，即0.048 t，一年烧煤的质量="0.005" t×30×104×365=5.475×105 t
所以一年产生的SO2的质量=5.475×105×0.048 t="26280" t
工业上用含80% FeS2的硫铁矿制取硫代硫酸钠，涉及到的化学反应如下（杂质不与O2、盐酸反应）：
4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 ①
FeS2＋2HCl→ FeCl2＋H2S↑＋S↓ ②
2H2S＋SO2→ 3S＋2H2O ③
2NaOH＋SO2→Na2SO3＋H2O ④
Na2SO3＋S
通过分析上述反应，进行计算：
（1）若在某密闭容器中加入150 g上述硫铁矿，并通入10 mol含氧气体积分数为0.4的富氧空气，按反应①充分反应后得到的气体中SO2的体积分数为__________（计算结果保留3位小数）。
（2）若以上各步反应的转化率均为100%，则150 g上述硫铁矿理论上最多可制得Na2S2O3___ g。
（3）若NaOH溶液吸收SO2的吸收率为90%，其它反应的转化率均为100%，则150 g上述硫铁矿最多可制得Na2S2O3多少g（写出计算过程，计算结果保留1位小数）？
（4）若反应②、④的转化率为90%，其它反应的转化率均为100%，要制得Na2S2O3最多，则原料中FeS2在反应①和②中的理论质量配比为多少（写出计算过程，计算结果保留3位小数）?
正确答案
（10分）
（1）0.216（2分）。（2）158 g（2分）。（3）149.7 g（3分）。（4）1.475（3分）
略
根据下表，用化学式或元素符号完成下列问题：
(1)非金属性最强的元素是_________________。
（2）还原性最强的离子是________________。
（3）H2Te的稳定性比HI（填“强”或“弱”）______________。
（4）已知：2F2+2H2O====4HF+O2，Cl2+H2S====2HCl+S↓，请完成下列化学方程式：
Br2+H2Se====________________。I2+H2Te====______________。
正确答案
（1）F （2）Te2- （3）弱 （4）2HBr+Se 2HI+Te
在元素周期表中，氧族元素位于卤素的左边，所以，非金属性要比同周期卤素的非金属性弱。同主族元素，从上到下，非金属性逐渐减弱。因此，上表中非金属性最弱的元素是Te，非金属性最强的元素是F。
正确答案
241.0 mL
在稀释过程中SO3与水作用生成硫酸，反应方程式如下：
SO3＋H2O===H2SO4。
(1)1 L发烟硫酸的总质量为1000×1.95="1950" g，其中SO3的质量为1950×30%="585" g,n(SO3)=
(2)混合物原H2SO4的质量为1950－585="1365" g，由SO3转化生成H2SO4的质量为98×7.3="716.6" g，溶液中H2SO4的总质量为m总(H2SO4)=1365＋716.6="2081.6" g
(3)假设稀释后总溶液的质量为x,则有
2081.6=95%·x，x="2191" g，应补加水的质量m2(H2O)=2191－2081.6="109.4" g。
(4)整个稀释过程中应加入水的质量m总(H2O)=m1(H2O)＋m2(H2O)="131.6" g＋109.4g
=241.0g。
硫酸工业生产应考虑综合经济效益问题。
（1）据测算，接触法制硫酸过程中，若反应热都未被利用，则每生产1 t 98%的硫酸需消耗3.6×105 kJ的热量。请通过计算判断，若反应SO2(g)+
（2）CuFeS2是黄铁矿的另一成分，燃烧时，CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2，该反应的化学方程式为 。
（3）硫酸厂沸腾炉排出的矿渣中含有Fe2O3、CuO、CuSO4（由CuO与SO3在沸腾炉中化合而成），其中硫酸铜的质量分数随沸腾炉温度的不同而变化（见下表）。
已知CuSO4在低于660 ℃时不会分解，请简要分析上表中CuSO4的质量分数随温度升高而降低的原因 。
正确答案
（1）6.23×105 kJ的热量
（2）4CuFeS2+13O2
（3）SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应，随温度的升高，平衡向逆反应方向移动，SO3的物质的量减少，所以CuSO4的量减少
（1）SO2~SO3~H2SO4 放出的热量
98 g 98.3 kJ
1×106×98% g x
x=9.83×105 kJ
9.83×105 kJ-3.6×105 kJ=6.23×105 kJ
所以可向外界输出6.23×105 kJ的热量
（2）4CuFeS2+13O2
（3）SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应，随温度的升高，平衡向逆反应方向移动，SO3的物质的量减少，所以CuSO4的量减少
向一个小烧杯中加入20克蔗糖，加3~4滴水，再加入20ml浓硫酸，观察到的实验现象是：烧杯发热、蔗糖变黑、体积膨胀，变成疏松多孔的海棉状的炭，并放出有制激性气味的气体。这个过程表现出浓硫酸的特性是 。
正确答案
吸水性、脱水性、强氧化性。
本题能力层次为D，浓硫酸吸水会放出大量的热，为后面发生的反应提供热量，浓硫酸的脱水可以使蔗糖“炭化”，在受热的情况下浓硫酸和碳反应生成有刺激性气味的SO2气体。2H2SO4（浓）+C
学法指导：浓硫酸有很强的吸水性，可以做干燥剂，吸水同时会放热；浓硫酸能按水的组成比脱去纸、棉布、木条等有机物中的氢、氧元素，也就是平时说的“脱水”；浓硫酸有很强的氧化性（比稀硫酸强）能和大多数金属（如Cu）或非金属（如C）起氧化还原反应。
用如图装置进行实验，请回答下列问题：
I．（1）若通入SO2气体，请填写表中空格：
（2）写出③中反应的离子方程式：______
II．若通入HCl气体，装置中的四处棉花依次做了如下处理：①包有用水润湿某固体物质、②浸有KI溶液、③浸有石蕊溶液、④浸有浓NaOH溶液．请回答：
（1）观察到②处棕黄色物质产生，则：①处包有的某固体物质可能是下列的______（填下面物质的序号），其反应的离子方程式为______．
a．MnO2 b．KMnO4 c．KCl d．Cu
（2）在实验过程中，在③处能观察到______．
（3）反应较长时间后，②处棕黄色褪去，生成无色的IO3-，该反应的离子方程式为______．
正确答案
I．（1）①二氧化硫能和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能电离出氢离子使溶液呈酸性，石蕊试液遇酸变红色．
故答案为：变红．
②二氧化硫有漂白性，能使品红溶液褪色．
故答案为：褪色．
③二氧化硫有还原性，碘有氧化性，二氧化硫和碘能发生氧化还原反应而使淀粉和碘水混合液褪色．
故答案为：还原性．
（2）二氧化硫能和碘发生氧化还原反应生成硫酸和氢碘酸，离子方程式为I2+SO2+2H2O=SO42-+4H++2I-．
故答案为：I2+SO2+2H2O=SO42-+4H++2I-．
Ⅱ．（1）氯化氢和碘化钾不反应，但氯化氢有还原性，能被强氧化剂氧化生成氯气，所以应选取强氧化剂，能把氯化氢氧化成氯气，具有强氧化性的物质只有高锰酸钾；发生的离子方程式为：
2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5 Cl2↑+8H2O．
故答案为：b； 2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5 Cl2↑+8H2O
（2）氯气和水反应生成盐酸和次氯酸，所以溶液呈酸性，石蕊试液遇酸显红色；次氯酸有漂白性，而使溶液褪色，所以看到的现象是先变红后褪色．
故答案为：先变红后褪色．
（3）氯气有氧化性，碘有还原性，氯气能把碘氧化为碘酸同时生成盐酸，
离子方程式为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+．
故答案为：5Cl2+I2+6H2O=2IO3-+10Cl-+12H+．
已知氯气的漂白作用实际上是氯气与水反应生成的次氯酸的漂白作用．为了探究二氧化硫的漂白作用到底是二氧化硫本身还是二氧化硫与水作用的产物，某学习小组设计了如图装置来进行实验．请回答相关问题．
亚硫酸钠浓硫酸品红的酒精溶液
（1）为了探究干燥的SO2能不能使品红褪色，某同学设计了如图所示实验装置，请指出实验装置图设计中的不合理之处．①______；②______．
（2）按照修改后的装置，实验中控制二氧化硫以大约每秒3个气泡的速度通过品红的酒精溶液时，经过一小时后，品红仍不褪色．这说明品红褪色的原因不是二氧化硫直接导致．为此，SO2能使品红的水溶液褪色的可能微粒有______．
（3）甲同学实验如下：取等量、相同浓度的品红水溶液于两支试管中，再分别加入少量亚硫酸钠固体和亚硫酸氢钠固体，两支试管中的品红都褪色，对此，他得出结论：使品红褪色的微粒是HSO3-和SO32-，不是H2SO3．你认为他的结论是否正确______，其理由是______．
（4）为了进一步探究，乙组同学做了如下实验：分别取相同浓度的品红水溶液各20ml于两只小烧杯中，两只烧杯中同时一次性各加入20ml 0.1mol/L的亚硫酸钠，20ml1mol/L的亚硫酸氢钠溶液，发现加入亚硫酸钠溶液的品红褪色较快．
①微粒浓度与褪色快慢关系，请用“多”或“少”填写“______”内容．
②根据实验和分析，得出的结论是______．
正确答案
（1）该实验是探究干燥的SO2能不能使品红褪色，所以二氧化硫通入品红溶液前要进行干燥；二氧化硫有毒，所以多余气体不能直接排空，故要有尾气处理装置．
故答案为：①二氧化硫没有干燥（或缺少二氧化硫的干燥装置）；②没有尾气吸收装置．
（2）二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸是二元弱酸，所以能发生两步电离，第一步生成氢离子和亚硫酸氢根离子，亚硫酸氢根离子电离生成亚硫酸根离子和氢离子，SO2+H2O
故答案为：H2SO3、HSO3-、SO3 2-．
（3）亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都是强碱弱酸盐，都能发生水解，水解反应方程式为：亚硫酸钠的水解，SO32-+H2O=HSO3-+OH-、HSO3-+H2O=H2SO3+OH-；亚硫酸氢钠的水解，HSO3-+H2O=H2SO3+OH-；通过水解方程式看出，无论亚硫酸钠还是亚硫酸氢钠都能水解生成亚硫酸，故该说法错误．
故答案为：不正确，因亚硫酸根离子和亚硫酸氢根离子都会水解生成亚硫酸．
（4）①亚硫酸钠和亚硫酸氢钠都能电离和水解，但电离程度大于水解程度，水解是微弱的；亚硫酸氢根离子能电离出亚硫酸根离子，但较弱，所以亚硫酸氢钠溶液中的亚硫酸根离子比亚硫酸钠溶液中的少；亚硫酸氢钠溶液中的亚硫酸氢根离子比亚硫酸钠溶液中的多；亚硫酸根离子的水解程度大于亚硫酸氢根离子的水解程度，且亚硫酸根离子的第二步水解更弱，所以亚硫酸氢钠溶液中的亚硫酸比亚硫酸钠溶液中的多．
故答案为：少；多；多．
②根据实验和分析，得出的结论是使品红褪色的微粒是亚硫酸根离子．
故答案为：使品红褪色的微粒是亚硫酸根离子．
在一定条件下，下列各物质（均为中学化学常见物质，其中A是淡黄色固体。）可发生如下图所示的变化（反应中生成的水未写出）：
请回答下列问题：
（1）固体A是______________（填化学式），A中含有的化学键为______________（填化学键类型）。
（2）反应（Ⅰ）的离子方程式为____________________________；反应（Ⅱ）的化学方程式为____________________________。
（3）H与液体X反应的化学方程式为____________________________；固体B与溶液L反应的离子方程式为____________________________。
正确答案
（1）Na2O2；离子键和共价键
（2）OH-+SO2==HSO3-；SO2+Br2+2H2O==H2SO4+2HBr
（3）SO3+H2O==H2SO4；HSO3-+H+==SO2↑+H2O
甲、乙、丙为常见单质，乙、丙两元素在周期表中位于同一主族。X、A、B、C、D、E、F、G均为常见的化合物，其中A和X的摩尔质量相同，A、G的焰色反应为黄色。在一定条件下，各物质相互转化关系如图。请回答
（1）写化学式：丙________E________
（2）X的电子式为_____________。
（3）写出反应⑥的化学反应方程式：________________________。
（4）写出B与G溶液反应生成F的离子方程式：________________________。
（5）在上图的反应中，不属于氧化还原反应的是（填序号）____________________。
（6）将8g 乙在足量丙中燃烧，所得气体D通入100mL 3.5mol·L-1的B溶液中，完全吸收后，溶液中的溶质及其物质的量分别为________________；若同体积的气体D通入100mL 2.5mol·L-1的B溶液中，完全吸收后，溶液中所含离子的物质的量浓度由大到小的顺序为________________。
正确答案
（1）O2；SO3
（2）
（3）2Na2O2+SO2==Na2SO4
（4）HCO3-+OH-==CO32-+H2O
（5）⑧⑨
（6）0.15mol NaHSO3和0.1mol Na2SO3 ；c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（H+）＞c（SO32-）＞c（OH-）
下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图（有关反应的条件及生成的H2O已略去），
已知：（a）A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。
（b）反应①、②是化工生产中的重要反应。
（c）化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是常用的氮肥。
（d）化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
（e）化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。
请按要求填空：
（1）反应③的化学方程式_________________。
（2）C的结构式___________；H的化学式___________。
（3）L的溶液与化合物E反应的离子方程式_________________。
（4）化合物J的化学式_________________。
正确答案
（1）2NH3+H2SO4==(NH4)2SO4
（2）N≡N；(NH4)2SO3或NH4HSO3 （3）ClO-+SO2+2OH-==Cl-+SO42-+H2O
（4）N2H4
有A、B、C、D、E五种短周期元素，已知相邻的A、 B、C、D四种元素原子核外共有56个电子，在周期表中的位置如图所示。E的单质可与酸反应，1molE单质与足量酸作用，在标准状况下能产生33.6LH2。E的阳离子与A的阴离子核外电子层结构完全相同。
回答下列问题：
（1）五种元素的名称：A______，B______， C______，D______，E______。
（2）B、C、D元素的原子半径由大到小的顺序为__________________________，它们的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱顺序为_________________________。
（3）写出C单质在足量A单质中燃烧后的产物与D单质同时通入水中的化学方程式__________________。
（4）A与E形成的化合物的化学式是________，它的性质决定了它在物质的分类中应属于____________。
（5）向D与E形成的化合物的水溶液中滴入烧碱溶液直至过量时，观察到的现象是__________________，有关反应的离子方程式为_________________________。
正确答案
（1） 氧；磷；硫；氯；铝
（2）r(P)> r(S)>r(Cl)；HClO4>H2SO4>H3PO4
（3）SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl
（4）Al2O3；两性氧化物
（5）有白色沉淀生成，当达到最大量时又逐渐减少，最终沉淀完全消失，变成澄清溶液；
Al3++3OH-==Al(OH)3↓；Al(OH)3+OH-==AlO2-+2H2O
有A、B、C、D、E五种元素，原子序数依次增大，位于不同的三个短周期，其中B与D为同一主族元素，它们可形成化合物DB2、DB3，在同周期元素中，C的金属性最强，E的非金属性最强；请回答：
（1）写出A、E三种元素的名称：A____________，E_____________。
（2）A、B形成的原子个数比为1∶1的化合物的电子式为__________________，该化合物与DB2化合生成一种强酸的化学方程式为：__________________________。
（3）已知在一定条件下1mol DB2完全转化为气态DB3，放出98．3 kJ的热量。该反应的热化学方程式是
_____________________________，工业上进行这一反应的设备是_____________，反应的适宜条件为
________________________。
（4）用铂作电极电解由C、E形成化合物的饱和溶液时，检验阳极产物的实验方法为________________________________________；电解一段时间后，将阳极产物和阴极溶液混合，反应的离子方程式是
_____________________________。工业实际中常采用阳离子交换膜电解槽进行电解，若某一电极由碳钢网制成，则该电极为电解槽的___________(填“阴”或“阳”，下同)极，精制的由C、E形成的化合物的饱和溶液进入_________极室。
正确答案
（1）氢；氯
（2）
KI淀粉试纸接近阳极产物，试纸变蓝；Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O；阴；阳
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