- 非金属及其化合物
- 共31702题
近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法。第一步是用Na2SO3溶液吸收SO2生成NaHSO3；第二步是加热吸收液，使之重新生成Na2SO3，同时得到含高浓度SO2的副产品。试写出上述两步反应的化学方程式。
第一步：_____________________________________
第二步：_____________________________________
正确答案
（1）Na2SO3+SO2+H2O==2NaHSO3
（2）2NaHSO3
中学化学中常见的物质有如图所示的转化关系（反应条件略去）．X、Y、Z、W是单质，其余均为化合物，A、W、Z常温下呈气态，且A是一种大气污染物，B是一种常用的酸．
（1）写出下列物质的化学式：
Y______、A______、C______．
（2）D的电子式为______．
（3）我国生产B的工业中，常采用以下方式处理尾气A：
试从综合经济效益的角度分析，这样处理的目的是（答出其中两点即可）：
a．______；b．______．
（4）反应①的化学方程式：______．
反应②的化学方程式：______．
反应④的离子方程式：______．
正确答案
A是一种大气污染物，可能为SO2或NO2，由题目可知，X、Z中只有Z为气体，则X应为S，Z为O2，A为SO2，B是一种常用的酸，应为H2SO4，题中SO2和K反应生成H2SO4，则K应为氧化性物质H2O2，H2SO4和C反应生成明矾，则C应为KAlO2，所以Y和D应为Al和KOH溶液的反应，则Y为Al，D为KOH，W为H2，E为H2O，生成物G为Al（OH）3，F为K2SO4，则
（1）由以上分析可知，Y为Al，A为SO2，C为KAlO2，故答案为：Al、SO2、KAlO2；
（2）D为KOH，为离子化合物，电子式为
，故答案为：
；
（3）二氧化硫和氨水反应生成亚硫酸铵，进而与过氧化氢反应生成硫酸铵，可减少SO2对环境污染、使原料利用率得到提高、副产品可作化肥，
故答案为：a．减少SO2对环境污染；b．可以使原料利用率得到提高；c．副产品可作化肥，社会需求量大（任意填两种）
（4）反应①Al和KOH溶液的反应，反应的化学方程式为2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑，反应②为H2O2和SO2的反应，反应的化学方程式为H2O2+SO2=H2SO4，反应④KAlO2与酸的反应，生成Al（OH）3沉淀，反应的离子方程式为AlO2-+H++H2O=Al（OH）3，
故答案为：2Al+2KOH+2H2O=2KAlO2+3H2↑；H2O2+SO2=H2SO4；AlO2-+H++H2O=Al（OH）3↓．
如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都是非金属单质，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，它是火箭推进剂的成分之一，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 或： ClO-+SO2+ H2O==Cl-+SO42-+2H+（4）N2H4
某科研小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时，利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。（1）请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式：SO2+2NaOH=________________．
（2）反应Cl2+Na2SO3+2NaOH==2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________________．
（3）吸收尾气一段时间后，吸收液（强碱性）中肯定存在Cl-、OH-和SO42-。
请设计实验，探究该吸收液中可能存在的其他阴离子（不考虑空气的CO2的影响）．
①提出合理假设．
假设1：只存在SO32-；假设2：既不存在SO32-也不存在ClO-；假设3：_____________．
② 设计实验方案，进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。
限选实验试剂：3moL/LH2SO4、1moL/LNaOH、0.01mol/LKMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊试液．
正确答案
（1）Na2SO3+H2O
（2）Na2SO3（3）①SO32-、ClO-都存在
②
下图每一方框中的字母代表一种反应物或生成物。
产物J是含A金属元素的胶状白色沉淀，L为液体，I为NaCl溶液，D是淡黄色固体单质。
试填写下列空白：
（1）L的化学式为：_________________。
（2）F的化学式为：______________。
（3）写出J受热分解反应的化学方程式：______________________________。
（4）H和G之间反应的化学方程式为：______________________________。
正确答案
（1）H2O
（2）Na2S
（3）2Al(OH)3
（4）2H2S+SO2==3S+2H2O
如图，A到L为常见物质或该物质的水溶液，B在A气体中燃烧产生棕黄色烟，B、G为中学化学中常见金属单质，I的焰色反应为黄色，组成J的元素原子核内只有一个质子，F为无色、有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪色．
回答下列问题：
（1）K名称为______，所含的化学键有______．
（2）①D的水溶液呈棕黄色，则D的水溶液与G反应的离子方程式为______．
②少量B与C的浓溶液加热时反应的化学方程式为______
（3）①若将F通入一定量K的水溶液中，则所得溶液中各离子浓度一定满足的下列关系式为______（填代号）．
A．c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c（SO32-）
B.2c（Na+）=3c（H2SO3）+3c（HSO3-）+3c（SO32-）
C．c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H2SO3）
D．c（OH-）＞c（H+）
②若将标准状况下2.24L的F通入150mL1mol•L-1的K溶液中．则所得溶液中各粒子浓度关系满足的上述关系式为______（填代号）．
正确答案
由J的元素原子核内只有一个质子知J为H2；I的焰色反应为黄色，所以I含Na元素；由金属B在A气体中燃烧产生棕黄色烟可知A为Cl2，B为Fe或Cu，则D为FeCl3或CuCl2，；
且D+G+H2O→H+I+J，结合I含Na元素知G为金属钠，且H2O+G→K+J（H2），所以K为NaOH，D的水溶液呈棕黄色，则D为FeCl3，其水溶液与Na的反应为：6Na+2FeCl3+6H2O═2Fe（OH）3↓+6NaCl+3H2↑，F为无色、有刺激性气味气体，且能使品红溶液褪色，应为SO2，则C为H2SO4，E为Fe2（SO4）3，H为Fe（OH）3，L为NaCl，
（1）由以上分析可知，K为NaOH，名称为氢氧化钠；所含化学键为离子键和共价键；故答案为：氢氧化钠；离子键、共价键；
（2））①D的水溶液呈棕黄色，D为FeCl3，在氯化铁溶液中加入金属钠，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀，则FeCl3的水溶液与Na反应的离子方程式为：Fe3++6H2O+6Na=2Fe（OH）3↓+6Na++3H2↑或2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，
故答案为：2Fe3++6H2O+6Na=2Fe（OH）3↓+6Na++3H2↑或2Na+2H2O═2Na++2OH-+H2↑，Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓；
②少量B为Fe与C为H2SO4，少量铁在与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铁和二氧化硫和水，反应的化学方程式为：2Fe+6H2SO4（浓）
故答案为：2Fe+6H2SO4（浓）
（3）①若将F为SO2通入一定量K为NaOH的水溶液中，反应生成亚硫酸钠溶液，或亚硫酸氢钠溶液，或二者混合物，则所得溶液中各离子浓度一定满足的下列关系式为：
A．溶液中一定存在电荷守恒：c（Na+）+c（H+）=c（OH-）+c（HSO3-）+2c（SO32-）；溶液中一定存在电荷守恒，故A一定；
B.2c（Na+）=3c（H2SO3）+3c（HSO3-）+3c（SO32-），生成的盐溶液是Na2SO3时物料守恒为c（Na+）=2c（H2SO3）+2c（HSO3-）+2c（SO32-），若是NaHSO3溶液存在物料守恒为：．c（Na+）=c（H2SO3）+c（HSO3-）+c（SO32-），若是Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，存在的物料守恒为：2c（Na+）=3c（H2SO3）+3c（HSO3-）+3c（SO32-）；故B不一定；
C．c（Na+）＞c（HSO3-）＞c（SO32-）＞c（H2SO3），离子浓度大小是硫酸氢钠溶液中的离子浓度大小，若生成的是亚硫酸钠溶液时，离子浓度大小为：c（Na+）＞c（SO32-）＞c（HSO3-）＞c（H2SO3），故C不一定；
D．c（OH-）＞c（H+）溶液中生成的盐溶液是Na2SO3，强碱弱酸盐水解显碱性，c（OH-）＞c（H+）；若是NaHSO3，溶液中亚硫酸根离子电离程度大于亚硫酸氢根离子的水解，溶液呈酸性，c（OH-）＜c（H+），故D不一定；
故答案为：A．
②若将标准状况下2.24L的SO2通入150mL1mol•L-1的NaOH溶液中．n（SO2）=0.1 mol；n（NaOH）=0.15mol；n（SO2）：n（NaOH）=2：3，反应后生成了亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合溶液，反应的化学方程式为：2SO2+3NaOH=Na2SO3+NaHSO3+H2O；则所得溶液中各粒子浓度关系满足的上述关系式：
A、一定符合溶液中的电荷守恒，故A符合；
B、Na2SO3和NaHSO3的混合溶液，存在的物料守恒为：2c（Na+）=3c（H2SO3）+3c（HSO3-）+3c（SO32-）；故B符合；
C、反应得到的是同浓度的亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合溶液，溶液中亚硫酸氢根离子电极程度大于亚硫酸根离子水解程度，故溶液显酸性，溶液中离子浓度大小为c（Na+）＞c（SO32-）＞c（HSO3-）＞c（H2SO3），故C不符合；
D、反应得到的是同浓度的亚硫酸钠和亚硫酸氢钠的混合溶液，溶液中亚硫酸氢根离子电极程度大于亚硫酸根离子水解程度，故溶液显酸性，c（OH-）＜c（H+），故D不符合；
故答案为：AB．
X、Y、Z、W均为短周期非金属主族元素，原子序数依次增大。Z的质子数等于X、Y质子数之和；W与Z最外层电子数相同，且W的电子总数是Z的电子总数的二倍。
（1）Y单质的结构式：___________其氢化物的空间结构呈________________形。
（2）X、Z元素可组成原子个数比为1∶1的化合物甲，其电子式为___________Z、W元素可组成质量比为
1∶1的化合物乙，甲与乙反应生成一种常见强酸丙，化学方程式为：________________；用惰性电极电解丙溶液的阳极反应式_______________________________ 。
（3）Y的氢化物与化合物乙有许多性质相似。结合图回答：如何通过它们溶于水时的现象不同来鉴别它们：________________________________。
（4）由X、Y、Z、W四种元素可组成多种离子化合物，其中有一种，溶于水时完全电离产生三种离子，且溶液呈酸性，0.1mol/L该盐溶液中，离子浓度由小到大的顺序是：_____________________。
正确答案
（1）N≡N； 三角锥
（2）
（3）水迅速冲入试管的，收集的是氨气，水面缓慢上升的，收集的是SO2
（4）c(OH-)< c(NH4+)< c(SO42-)< c(H+)
有A、B、C、D、E六种元素，原子序数依次增大，位于不同的三个短周期，其中B与D可形成DB2、
DB3化合物，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、C、E三种元素的元素符号
A__________C__________E__________
（2）A、B形成的化合物与DB2反应生成一种强酸的化学方程式为____________________
（3）已知DB2在一定条件下可转化为DB3（g），1molDB2完全反应，放出98.3kJ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____________________。 若改用铁棒做阳极材料，则阳极的电极反应式为____________________。阴极反应式为____________________。
正确答案
（1）氢；钠；氯
（2）H2O2+SO2==H2SO4（3）2SO2(g)+O2(g)==2SO3，△H=-196.6kJ/mol；接触室；400-500℃、催化剂
（4）使湿润润的淀粉碘化钾试纸变蓝；Cl2+2OH-=ClO-+Cl-+H2O；Fe-2e-==Fe2+ ；2H++2e-==H2↑
A、B、C、D、E五种短周期元素，其原子序数依次增大，而原子半径按A、C、B、E、D顺序依次增大。A、D同主族；B、D、E三种元素原子的最外层电子数之和为10；E的单质可做半导体材料；C与E两元素形成的化合物可与A、C、D形成的化合物Y发生反应；B元素的气态氢化物与其最高价氧化物的水化物可以发生反应生成化合物M。1molM中含有42mol电子。回答下列问题：
（1）E元素在周期表中的位置：______周期______族；化合物M中含有的化学键类型有_____________；用电子式表示化合物A2C的形成过程：_________________________
（2）比较B、C、E形成的气态氢化物的稳定性（用化学式表示）：________＞________＞__________；写出C与A形成的18e-化合物的电子式_________________________；
（3）写出C与E两元素形成的化合物与Y溶液反应的离子方程式： _________________________；
（4）以铂作电极，以Y溶液作为电解质溶液，A、C元素的单质分别在两电极上发生原电池反应，则负极上的电极反应式为__________________________。
正确答案
（1）三；ⅣA；离子键、共价键；
（2）H2O；NH3；SiH4；
（3）SiO2+2OH-==SiO32-+H2O
（4）H2-2e-+2OH-==2H2O
在一支试管中放入一块很小的铜片，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
（1）写出a处反应的化学方程式________________________________________________ 。
（2）试管中的液体反应一段时间后，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______________________________。
（3）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。
（4）玻璃导管口处缠放一团蘸有
（5）如果浓硫酸的浓度为
正确答案
（1）
（2）品红褪色；滤纸变红
（3）蓝色
（4）吸收二氧化硫，防止污染；
（5）大于
用电除尘法可除去火力发电厂烟囱中大量的粉煤灰。已知粉煤灰的主要成分如下表，从粉煤灰中能够获得Al2O3。某校研究性学习小组设计了如图所示的提取Al2O3的工艺流程图。
请回答下列问题。
(1)上述氧化物中能与NaOH溶液反应的是___。
(2)①固体I中含有的主要物质的化学式为__。
②向溶液Ⅱ中通人过量的CO2，发生反应的离子方程式为___。
(3)电解氧化铝制备金属铝时常常需加入冰晶石，冰晶石的作用是___，电解氧化铝的化学方程式为________，理论上从1t粉煤灰中可得到铝的质量为__。
正确答案
(1)SiO2.SO2和Al2O3
(2)①SiO2 ；
②OH-+CO2=HCO3-、 AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3↓ +HCO3-
(3)使氧化铝在较低的温度下熔化；2Al2O3（熔融）
全球海水中溴的藏量丰富，约占地球溴总藏量的99%，故溴有“海洋元素”之称，海水中溴含量为
65mg/L。其工业提取方法有：
（1）空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴单质。该方法涉及到的反应有：
①__________________（写出化学方程式）；
②
③
其中反应②中氧化剂是_________________。
（2）空气吹出SO2吸收法。该方法基本同（1），只是将溴吹出后是用SO2来吸收的，使溴转化为氢溴酸，然后再用氯气氧化氢溴酸即得单质溴。写出溴与二氧化硫的反应化学方程式：__________________。
（3）溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的主要实验仪器名称是_______________（填一种）。下列可以用于海水中溴的萃取试剂的_________。 ① 乙醇 ② 四氯化碳 ③ 硝酸
正确答案
（1）
（3）分液漏斗；②
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下
（1）将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整4_______+11O2
（2）接触室中发生反应的化学方程式是_________________________。
（3）依据工艺流程图判断下列说法正确的是（选填序号字母）_______________。
a．为使黄铁矿充分燃烧，需将其粉碎
b．过量空气能提高SO2的转化率
c．使用催化剂能提高的SO2反应速率和转化率
d．沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
（4）每160gSO3气体与H2O化合放出260．6kJ的热量，该反应的热化学方程是__________________________。
（5）吸收塔排出的尾气先用氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的和铵盐。
①SO2既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br2。SO2吸收Br2的离子方程式是__________________________。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数，将不同质量的铵盐分别加入到50．00mL相同浓度的溶液中，沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全，测定浓硫酸增加的质量。部分测定结果：铵盐质量为10．00g和20．00g 时，浓硫酸增加的质量相同；铵盐质量为30．00g时，浓硫酸增加的质量为0．68g；铵盐质量为40．00g时，浓硫酸的质量不变。
计算：该铵盐中氮元素的质量分数是________%； 若铵盐质量为15.00g。
浓硫酸增加的质量为__________。 （计算结果保留两位小数）
正确答案
（1）FeS2（2）2SO2+O2
（4）SO3(g)+H2O(l)==H2SO4(l)；△H=-130.3kg/mol
（5）①SO2+Br2+2H2O==4H++2Br-+SO42-；②14.56；2.31g
两份不同浓度的NaOH溶液各500mL，分别吸收1120mL（标况下）SO2气体，反应后溶液中分别有5.75g和7.10g溶质．求两份NaOH溶液的物质的量浓度．
正确答案
SO2与NaOH作用可能的反应有：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；SO2+NaOH=NaHSO3． 1120mLSO2气体的物质的量为
若1120mLSO2气体只生成0.05molNa2SO3，则Na2SO3的质量是0.05mol×126g/mol=6.3g，
若1120mLSO2气体只生成0.05molNaHSO3，则NaHSO3的质量是0.05mol×104g/mol=5.2g，
因为第一份溶液中溶质5.2＜5.75＜6.3，SO2过量，含溶质一定含Na2SO3和NaHSO3；
因为第二份溶液中溶质6.3＜7.1，NaOH过量，含溶质一定含Na2SO3和NaOH．
设第一份溶液中含Na2SO3物质的量为x，NaHSO3物质的量为y，根据二者质量之和为5.75g与硫元素守恒，则：
解得：x=0.025mol，y=0.025mol
根据钠元素守恒，原溶液中n（NaOH）=2x+y=0.075mol，
所以原NaOH溶液的物质的量浓度为
第二份溶液中含n（Na2SO3）=n（SO2）=0.05mol，质量是6.30g，则含NaOH的质量为：m（NaOH）=7.10g-6.30g=0.80g．
根据钠元素守恒，原溶液中含NaOH物质的量为：2×0.05mol+
所以原溶液中c（NaOH）=
答：两份NaOH溶液的物质的量浓度分别为0.15mol/L和0.24mol/L．
我国硫酸工业年SO2排放量约10万吨，硫酸工业的尾气必须进行处理．
（1）某工厂采用氨-硫酸铵治理含硫烟气和同时吸收焦炉气中的氨，其工艺流程图如图1：
①从环境保护的角度看，采用上述工艺可防止______；设计一个简单的实验方案，检验尾气中是否含有氨气：______．
②氨气吸收塔中发生反应的离子方程式为______．
（2）有学者提出利用Fe3+的氧化性，将SO2氧化成SO42-而实现SO2的回收利用．
①图2实验Ⅰ可采用图3装置模拟测定烟气中SO2的体积分数．X溶液可以选用______．
②图2实验Ⅰ还可采用下列方案测定SO2的体积分数，取280mL（标准状况）气体样品与足量Fe2（SO4）3溶液完全反应后，用浓度为0.020mol/L的K2Cr2O7溶液滴定反应生成的Fe2+，至终点消耗K2Cr2O7溶液25.00mL．尾气中SO2的体积分数为______．
已知：Cr2O72-+Fe2++H+→Cr3++Fe3++H2O（未配平）
③假设实验Ⅱ在标准状况下进行，且已知混合气体流量．为测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率，该实验中还需测定的数据有______、______．
正确答案
（1）①含硫烟气可引起酸雨的产生，氨可引起水体氮富营养化；因氨气能使湿润的红色石蕊试纸变红，
故答案为：酸雨的产生、水体氮富营养化；将湿润的红色石蕊试纸伸入尾气样品中，观察试纸是否变蓝；
②NH4HSO3显酸性，能与碱性物质反应：NH4HSO3-+NH3•H2O═（NH4）2SO3+H2O，
故答案为：HSO3-+NH3•H2O═SO32-+NH4++H2O；
（2）①二氧化硫气体有还原性，与具有氧化性的酸性高锰酸钾或碘水反应，故答案为：碘的淀粉溶液（或酸性KMnO4溶液）；
②令样品中SO2的体积分数是x，则：
6SO2 ～12Fe2+～2Cr2O2-7
6mol 2mol
解得x=12.00%，
故答案为：12.00%；
③欲测定转化器中SO2氧化成SO42-的转化率，还需要测定时间和生成沉淀的质量，故答案为：实验时间；BaSO4的质量．
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