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简答题

在一次化学兴趣小组活动中,一小组利用物质间互变,设计成一平面“魔方”,如图所示:已知:

①A、B、C、D、G含有同一种元素。

②有下列表格:

平面“魔方”

③E是通常情况下密度最小的气体;B与硝酸银溶液反应生成不溶于稀硝酸的白色沉淀;在水溶液中B也能将一种气体氧化物氧化为F,F是含有三种元素的化合物,与A反应生成E和G。根据以上信息填空:

(1)写出D的化学式________;G生成C的过程中所出现的现象为_____________________________。

(2)写出下列反应的化学方程式:E→A____________________;A→B__________________。

(3)B→F的离子方程式为______________________________。

正确答案

(1)Fe2O3;先产生白色沉淀,逐渐变为灰绿色,最后变为红褐色 

(2)4H2+Fe3O43Fe+4H2O;2Fe+3Cl22FeCl3 

(3)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42-+4H+

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简答题

(1)有一瓶被漂白过的品红试液,甲同学认为是被Cl2漂白,乙同学则认为是被SO2漂白了,请用简单的实验方法判断出到底哪位同学的猜测是真的______.

(2)25℃时,0.1mol•L-1的醋酸溶液的pH约为3,向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大.对上述现象有两种不同的解释:甲同学认为醋酸钠水解呈碱性,[OH-]增大了,因而溶液的pH增大;乙同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使[H+]减小,因此溶液的pH增大.

①为了验证上述解释哪种正确,继续做如下实验:向0.1mol•L-1的醋酸溶液中加入少量下列物质中的______(填写编号),然后测定溶液的pH.

A、固体CH3COOK      B、固体CH3COONH4

C、气体NH3            D、固体NaHCO3

②若甲同学的解释正确,溶液的pH应______;若乙同学解释正确,溶液pH的值应______填(“增大”、“减小”或“不变”)

正确答案

(1)氯气和二氧化硫的漂白原理不同,前者不可逆,后者可逆,如加热漂白过的试液,如仍变红色,则乙同学对,否则,甲同学对,

故答案为:加热漂白过的试液,如仍变红色,则乙同学对,否则,甲同学对;

(2)①CH3COONH4溶液呈中性,加入CH3COONH4,而其它三种溶液都呈碱性,不能判断甲乙两同学的解释是否正确,

故答案为:B;

②CH3COONH4溶液呈中性,加入CH3COONH4,如pH不变,说明是由于水解的原因,如pH变大,是由于醋酸根离子抑制了醋酸的电离,使[H+]减小,

故答案为:不变;增大.

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硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,分析下列实验(固定装置略)并回答:

(1)进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表.

(2)如图所示,将硬质玻璃管改装为燃烧管.挤压软塑瓶壁,向装有固体B的锥形瓶中加入溶液A,同时往燃烧管中通入气体C并点燃,可看到明显的燃烧现象(金属网用以防止气体混合爆炸).

①用此装置模拟工业合成盐酸,则关于试剂选择正确的是______(填序号),管口可观察到______色火焰.

②若溶液A为饱和食盐水,气体C为氧气,燃烧管内观察到明亮火焰与浓烈的黑烟,则固体B为______(填化学式).此火焰温度极高,常用于切割焊接金属.

正确答案

(1)a、品红试液是红色的,二氧化硫能使品红褪色,漂白原理是:SO2与品红反应生成无色不稳定物质,遇热分解又生成SO2和品红,又恢复红色,

故答案为:品红溶液;SO2与品红反应生成无色不稳定物质,遇热分解又生成SO2和品红;

b、氢氧化钠遇到酚酞也是红色的,二氧化硫能和氢氧化钠反应导致红色消失,反应原理是:SO2+OH-=HSO3-,故答案为:SO2+OH-=HSO3-

c、碘单质遇到淀粉变为蓝色,二氧化硫能将碘单质还原为碘离子,SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,从而使蓝色消失,故答案为:碘;SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI;

(2)a、装置中塑料瓶中的液体被挤压可以进入固体B中反应,生成一种密度小的气体氢气,才能使得燃烧反应在上方进行,所以a错误;

b、该装置不需加热即可获得氯气,而二氧化锰和浓盐酸的反应需加热才能发生,故b错误;

c、金属铁和硝酸反应不会产生氢气,故c错误;

d、浓盐酸和高锰酸钾在不加热的条件下可以生成氯气,氯气和氢气燃烧可以获得氯化氢,燃烧时产生苍白色火焰,被水吸收而获得盐酸,故d正确.

故答案为:d;苍白色;

(3)碳化钙和水反应就会生成乙炔,乙炔气体燃烧火焰明亮并产生浓烈的黑烟,故答案为:CaC2

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某中学化学实验小组为了证明和比较SO2与氯水的漂白性,设计了如下装置:

(1)实验室常用装置E制备Cl2,指出该反应中浓盐酸所表现出的性质______,______

(2)反应开始后,发现B、D两个试管中的品红溶液都褪色,停止通气后,给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为:

B______  D______

(3)装置C的作用是______

(4)该实验小组的甲、乙两位同学利用上述两发生装置按下图装置继续进行实验:

通气一段时间后,甲同学实验过程中品红溶液几乎不褪色,而乙同学的实验现象是品红溶液随时间的推移变得越来越浅,试根据该实验装置和两名同学的实验结果

①指出在气体进入品红溶液之前,先将SO2和Cl2通过浓硫酸的两个目的______、______.

②试分析甲同学实验过程中,品红溶液不褪色的原因是:______、______,并用离子方程式表示______、______

③你认为乙同学是怎样做到让品红溶液变得越来越浅的?______.

正确答案

(1)实验室制取氯气的反应方程式为:MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O,由HCl生成MnCl2,氯元素化合价不变,

由HCl生成Cl2,氯元素化合价降低,所以浓盐酸所表现出的性质是酸性和还原性.

故答案为:还原性和酸性.

(2)次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性,二氧化硫的漂白性是利用二氧化硫和有色物质生成无色物质,次氯酸的漂白性是永久性的,二氧化硫的漂白性是暂时的;加热时,次氯酸漂白过的溶液无变化,二氧化硫和有色物质生成的无色物质不稳定,加热时能重新变成红色.

故答案为:溶液由无色变成红色;溶液没有明显变化.

(3)氯气和二氧化硫有毒,不能排放到空气中,但氯气和二氧化硫都和碱反应,所以装置C的作用是保证安全,吸收多余的氯气和二氧化硫.

故答案为:吸收多余的SO2和Cl2,防止污染环境.

(4)①浓硫酸和二氧化硫、氯气不反应,但氯气和二氧化硫在该装置中能充分混合,且通过观察气泡的速度控制气体流量,使二者按一定比列混合.

故答案为:使SO2和Cl2混合均匀,通过观察气泡控制气体的流速.

②氯气有强氧化性,二氧化硫有还原性,二者能按1:1发生氧化还原反应而使气体失去漂白性,离子反应方程式为SO2+Cl2+2H2O═4H++SO42-+2Cl-

故答案为:控制SO2和Cl2按物质的量之比1:1进气,二者发生反应,生成无漂白性的H2SO4和HCl,SO2+Cl2+2H2O=SO42-+2Cl-+4H+

③通气一段时间后,品红溶液颜色随时间推移变得越来越浅,说明有漂白性;如果SO2和Cl2的进气速度不相等,混合发生反应后其中一种气体有剩余,仍具有漂白性.

故答案为:控制SO2和Cl2进气的物质的量,使之不相等.

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现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。请填写下列空白。

(1)实验室里,可用于吸收SO2尾气的一种试剂是____________________。

(2)高纯氧化铁可作为现代电子工业材料。以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、

SiO2)为原料制备高纯氧化铁(软磁α-Fe2O3)的生产流程示意图

①步骤I中过滤所得滤渣的主要成分是_____________。

②步骤Ⅱ中加入铁粉的目的是______________

③步骤Ⅲ中可选用_______试剂调节溶液的pH。(填标号)

A.稀硝酸 B.双氧水 C.氨水 D.高锰酸钾溶液

④写出在空气中煅烧FeCO3,制备高纯氧化铁的化学方程式_________________。

⑤从滤液C中回收的主要物质的一种用途是_____________

正确答案

(1)NaOH溶液(或其他合理答案)

(2)①SiO2;②将Fe3+还原为Fe2+;③C;④4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2;⑤氮肥

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硫酸是用途广泛的化工原料,可作脱水剂、吸水剂、氧化剂和催化剂等.

(1)工业制硫酸铜的方法很多.

①方法一、用浓硫酸和铜制取硫酸铜.该反应的化学方程式是______,此法的最大缺点是______.

②方法二、用稀硫酸、铜和氧化铁制取硫酸铜,生产的主要过程如图所示:

稀硫酸、铜和氧化铁反应的化学方程式是______;向混合溶液中通入热空气的反应的离子方程式是______;由滤液得到无水硫酸铜的实验操作是______.

(2)氨法脱硫技术可吸收硫酸工业尾气中的二氧化硫,同时制得硫酸铵.主要的工艺流程如图所示:

①吸收塔中发生反应的化学方程式是______.

②有数据表明,吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间,生产效率较高.当控制一定流量的尾气时,调节溶液的pH的方法是______.

正确答案

(1)①铜和浓硫酸加热反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,反应的化学方程式为:Cu+2H2SO4(浓)═CuSO4+SO2↑+2H2O;反应生成的二氧化硫是污染环境的气体,产生了有污染的气体;故答案为:Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O;产生了有污染的气体;

②依据流程转化图分析,铜需要硫酸和氧化铁反应生成的铁离子溶解生成铜离子,再通入空气氧化亚铁离子为铁离子,调节溶液PH使铁离子沉淀除去,得到硫酸铜溶液;加热蒸发浓缩结晶得到硫酸铜晶体;反应的离子方程式为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+(或Fe2O3+Cu+6H+═3H2O+2Fe2++Cu2+);通入空气的作用是氧气氧化亚铁离子为铁离子的反应,反应离子方程式为:4Fe2++4H++O2═4Fe3++2H2O;得到硫酸铜溶液加热蒸发得到硫酸铜晶体;加热、蒸发;

故答案为:Fe2O3+6H+═2Fe3++3H2O、2Fe3++Cu═2Fe2++Cu2+;4Fe2++4H++O2═4Fe2++2H2O;加热、蒸发;

(2)①依据流程图分析,吸收塔中发生反应是二氧化硫、一水合氧气反应生成硫酸铵和水,反应的化学方程式为:4NH3∙H2O+2SO2+O2═2(NH42SO4+2H2O;

故答案为:4NH3∙H2O+2SO2+O2═2(NH42SO4+2H2O;

②吸收塔中溶液的pH在5.5~6.0之间,生产效率较高.当控制一定流量的尾气时,调节溶液的pH的方法是,调节氨水的流量,故答案为:调节氨水的流量;

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有A、B两种常温下有刺激性气味的气体,将A(g)通入品红溶液中,品红溶液变为无色;将B(g)通入品红溶液中,品红溶液也变为无色;将A(g)和B(g)按1:1的体积比混合充分,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,通入紫色石蕊试液中,溶液只变红不褪色.试回答下列问题:

(1)写出A、B的化学式:______、______

(2)写出A和NaOH溶液反应的化学方程式:______

(3)写出B与NaOH溶液反应的离子方程式:______

(4)加热通入A后变为无色的品红溶液,现象是______;加热通入B后变为无色的品红溶液,现象是______.

正确答案

(1)具有漂白作用,能使品红溶液褪色的气体有Cl2、SO2、O3等,A气体通入紫色石蕊试液中,溶液只变红不褪色,所以A为SO2,将A(g)和B(g)按1:1的体积比混合充分,通入品红溶液中,品红溶液不褪色,则B为Cl2,故答案为:SO2;Cl2

(2)二氧化硫为酸性气体,与NAOH反应生成Na2SO3,反应的化学方程式为2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O,故答案为:2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O;

(3)氯气在碱性条件下自身发生氧化还原反应生成Cl-和ClO-离子,故答案为:2OH-+Cl2=Cl-+ClO-+H2O;

(4)二氧化硫具有漂白性,漂白原理是与有色物质发生化合反应生成不稳定的有色物质,不稳定,加热后能够复原,而氯气的漂白原理是由于氯气和水反应生成具有强氧化性的次氯酸,不能复原,故答案为:变为红色;无现象;

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某化学实验小组的同学为了探究和比较SO2和Cl2水的漂白性,设计了如下的实验装置.

(1)检查E装置气密性的方法是______

(2)实验室用装置E制备Cl2气体,写出E中发生反应的离子方程式:______.

(3)反应开始后一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:______:(填写序号)

①都褪色      ②都不褪色      ③B褪色,D不褪色        ④B不褪色,D褪色

停止通气后,再给B、D两个试管加热,两个试管中的现象分别为B:______,D:______.

(4)第二个实验小组的同学认为SO2和Cl2水都有漂白性,二者混合后的漂白性会更强,他们将制得的SO2和Cl2同时通入到品红溶液中,结果褪色效果并不像想象的那样快.为了探讨SO2和Cl2按1:1通入的漂白效果,他们设计了如下图实验装置:

①实验开始后,乙装置中出现的现象:______

②用离子方程式表示乙中产生该现象的原因:______

正确答案

(1)可用加热圆底烧瓶的方法,观察是否有气泡生成的方法检验是否漏气,具体做法为在D中装水浸没导管一段距离,关闭分液漏斗活塞,用酒精灯加热烧瓶,看到D中有气泡冒出,停止加热有液柱回流,则说明气密性良好,

故答案为:在D中装水浸没导管一段距离,关闭分液漏斗活塞,用酒精灯加热烧瓶,看到D中有气泡冒出,停止加热有液柱回流,则说明气密性良好;

(2)实验室用MnO2和浓盐酸在加热的条件下制备氯气,反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,

故答案为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O;

(3)氯气和二氧化硫都能是品红溶液褪色,但是二氧化硫漂白后的物质具有不稳定性,加热时又能变为红色,而氯气的漂白具有不可逆性,

故答案为:①;由无色变为红色;无明显现象;

(4)SO2和Cl2按1:1通入,SO2和Cl2恰好反应,二者反应生成H2SO4和HCl,发生:SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-,不再具有漂白性,

故答案为:①品红未褪色; ②SO2+Cl2+2H2O=4H++SO42-+2Cl-

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填空题

请回答下列化工生产中的一些问题:

(1)若从下列四个城市中选择一处新建一座硫酸厂,你认为厂址宜选在       的郊区(填标号)。

(2)CuFeS2 是黄铁矿的另一成分,煅烧时CuFeS2转化为CuO、Fe2O3和SO2,该反应的化学方程式为                                                         

(3)为提高SO3吸收率,实际生产中通常用                 吸收SO3

(4)已知反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g) ΔH <0,现将0.050 mol SO2和0.030 mol O2充入容积为1 L的密闭容器中,反应在一定条件下达到平衡,测得反应后容器压强缩小到原来压强的75%,则该条件下SO2的转化率为         ;该条件下的平衡常数为               

(5)由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                                                                                                                                                                                                                       

(6)在硫酸工业尾气中,SO2是主要大气污染物,必须进行净化处理,处理方法可用         (填名称)吸收,然后再用硫酸处理,重新生成SO2和一种生产水泥的辅料,写出这两步反应的化学方程式                                                                                                                                               

正确答案

(1)C

(2)4CuFeS2+13O24CuO+2Fe2O3+8SO2

(3)98%的浓硫酸

(4)80% 1.6×103

(5)SO2转化为SO3是正反应放热的可逆反应,随温度升高,平衡左移,SO3物质的量减少,所以CuSO4的量减少(或温度升高,SO3物质的量减少,故CuSO4的量减少)

(6)石灰水 SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O

CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O

(1)硫酸具有很强的腐蚀性,运输成本较高,故硫酸厂厂址应靠近硫酸消费中心;(2)由题意可知,反应物为CuFeS2和O2,产物为CuO、Fe2O3和SO2,配平即可;(3)SO3与水反应放出大量的热,易形成酸雾,影响SO3的吸收,故用水吸收的效率很低,而用98%的浓硫酸则可避免酸雾的形成,达到较高的吸收率;(4)设平衡时反应的O2的物质的量为x,可得反应的三段式:

2SO2   +   O2    2SO3

开始时   0.050 mol  0.030 mol  0

反应了   2x mol  x mol  2x mol

平衡时 (0.050-2x)mol (0.030-x)mol  2x mol

由题意可知反应后气体分子物质的量为反应前的75%。则:×100%=75%,解得x=0.020,则SO2的转化率为×100%=80%;该条件下的平衡常数K==1.6×103

(6)SO2溶于水显酸性,可用碱性溶液吸收,和硫酸反应后可得到一种生产水泥的辅料,可知所用碱性溶液为Ca(OH)2溶液,反应为SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O,CaSO3+H2SO4=CaSO4+SO2↑+H2O。

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资料显示:在煤中加入适量石灰石粉可使煤(含S)燃烧时产生的SO2转化成固体CaSO4 ,从而减少SO2排放,该方法被称为钙基固硫。这一过程是通过以下两步反应实现的:

㈠ CaCO3CaO+CO2     ㈡ 2CaO+2SO2+O2 =2CaSO4

对此,某实验小组利用下列实验装置和药品对其可行性进行了模拟探究。

已知实验所用样品:Ⅰ---S粉与CaCO3粉末的混合物

Ⅱ---CaSO4粉末

(1)实验一:①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2,加热至500℃左右,充分反应发现,B中红色消失、C中出现大量白色浑浊。停止该步实验的正确操作是        

②取反应后D中溶液滴加过量盐酸,无明显现象。由此得知实验一过程中: A中发生反应的化学方程式是      ;C中反应的离子方程式是      

③要获得与以上实验事实相一致的结论,可替代B中品红溶液的是      

a.酚酞的NH3·H2O溶液              b.酸性KMnO4溶液

c.酚酞的NaHCO3溶液               d.Br2的CCl4溶液

(2)实验二:①取样品Ⅰ装入A中。连续通入过量O2,并迅速加热升温,控制在1000℃左右,充分反应。发现B中红色消失,C中出现白色浑浊。

②取反应后D中溶液滴加过量盐酸,出现大量无色气泡,反应的离子方程式是        。

③反应结束后,将A中余下固体溶入水中,取其上层清液,滴加BaCl2溶液,立即有白色沉淀出现。

由此得知实验二: A中发生的反应有      (填选 “㈠”、“㈡”)。

(3)实验三:取样品Ⅱ装入A中。连续通入过量O2,加热至1200℃左右,充分反应,B中红色消失,则A中发生反应的化学方程式是        。比较实验一、二、三可知,如用该方法固硫,可行的基本条件是         

(4)在中学化学实验室里,装置A通常只能选       为材料制作的玻璃管,但这种选择有一点不妥,其理由用化学方程式解释是:        

(5)实验所需O2若改由空气提供,且对上述实验探究事实不产生影响,应在A前添加一装有某药品的装置。请将该药品和装置图示在图中的虚线框内。

正确答案

① 撤掉喷灯,继续通入O2至A冷却

②   S +O SO2    2SO2+2H2O+O2+2Ba2+=2BaSO4↓+4H+ 

③   a、b(2)②   CO32-+2H+=CO2 ↑+H2O③ (一)、(二)

(3)2CaSO42CaO+2SO2↑+O2 ↑ 燃烧温度需1000℃左右

(4)石英  ,     SiO2+CaO CaSiO3(2分)

(5)图略(装置+药品)

试题分析:(1)实验一:①取S粉与CaCO3粉末的混合物高温灼烧,有SO2产生,C中产生硫酸钡沉淀,D用来吸收过量的SO2,停止实验时,为了避免倒吸,撤掉酒精喷灯以后,要持续通氧气一直到冷却。②取反应后D中溶液滴加过量盐酸,无明显现象,说明没有CO2生成,CaCO3粉末没有分解,只有硫燃烧生成了SO2,C中SO2被氧气氧化产生硫酸钡沉淀,③要获得与以上实验事实相一致的结论,可替代B中品红溶液的用酚酞的NH3·H2O溶液,红色褪去,a正确;b.酸性KMnO4溶液,紫色褪去,正确;c.酚酞的NaHCO3溶液,亚硫酸酸性比碳酸强,会产生CO2,NaOH溶液会吸收CO2,加盐酸有气体产生,错误;d.Br2的CCl4溶液,与SO2不反应,无现象,错误。(2)实验二控制温度在1000℃左右,CaCO3粉末分解,硫燃烧生成了SO2,D中溶液吸收CO2,产生碳酸盐,加入盐酸有大量气泡。(3)实验三:取样品CaSO4粉末装入A中。连续通入过量O2,加热至1200℃左右,充分反应,B中红色消失,说明CaSO4分解,有SO2生成,因此用此方法固硫时,温度应选择实验二的温度,过低CaCO3粉末没有分解,过高CaSO4分解又有SO2生成,不能起到固硫的作用。(4)在中学化学实验室里,装置A通常选择石英材料,但是SiO2和CaO在高温下会反应。(5)实验所需O2若改由空气提供,且对上述实验探究事实不产生影响,应在A前添加一装有NaOH的洗气瓶,除去空气中的CO2

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硫酸工业尾气中二氧化硫的含量超过0.05%(体积分数)时需经处理后才能排放。某校化学兴趣小组欲测定某硫酸工厂排放尾气中二氧化硫的含量,分别采用以下方案:

[甲方案]:如右图所示,图中气体流量计B用于准确测量通过的尾气体积。将尾气通入一定体积已知浓度的碘水中测定SO2的含量。当洗气瓶C中溶液蓝色消失时,立即关闭活塞A。

(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以提高实验的准确度,其理由是___________________________________。

(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,测得的SO2含量_________(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。

[乙方案]:实验步骤如下面流程图所示:

(3)步骤①中过量H2O2的作用是                                                     

(4)写出步骤②中反应的化学方程式______________________________________

(5)步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是_______________________________

___________________________________________________________________。

(6)通过的尾气体积为V L(已换算成标准状况)时,该尾气中二氧化硫的含量(体积分数)为_____________________________(用含有V、m的代数式表示)。

正确答案

(1)增大气体与溶液的接触面积,有利于SO2与碘水反应

(2)偏低

(3)使SO2完全转化为SO42-

(4)H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O

(5)静置分层后,往上层溶液中继续滴加Ba(OH)2溶液,若无浑浊现象产生,则Ba(OH)2已足量,反之不足。

(6)22.4m/233V或2240m/233V%  (3分)

试题分析:甲方案利用的原理为:SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI,最后测定剩余气体的体积,进而定尾气中二氧化硫的含量;

(1)洗气瓶C中导管末端连接一个多孔球泡D,可以增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应;

故答案为:增大SO2与碘水的接触面积,使SO2和碘水充分反应;

(2)洗气瓶C中溶液蓝色消失后,没有及时关闭活塞A,则通入尾气的体积增大,因此SO2含量偏低;

故答案为:偏低;

乙方案利用的原理为:SO2+H2O2=H2SO4,H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O,最后沉淀硫酸钡的质量计算尾气中二氧化硫的质量,进而计算尾气二氧化硫含量;

(3)由方案原理可知,H2O2是将SO2完全转化为SO42-

故答案为:将SO2完全转化为SO42-

(4)步骤②中反应的化学方程式为:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;

故答案为:H2SO4+Ba(OH)2=BaSO4↓+2H2O;

(5)步骤②中Ba(OH)2是否足量的判断方法是:静置分层后,向上层清液中继续滴加Ba(OH)2溶液,若无浑浊现象产生说明Ba(OH)2足量,否则不足;

故答案为:静置分层后,向上层清液中继续滴加Ba(OH)2溶液,若无浑浊现象产生说明Ba(OH)2足量,否则不足;

(6)mg是硫酸钡的质量,硫酸钡的物质的量为mg÷233g/mol= (m/233)mol,根据硫元素守恒可知二氧化硫的体积为(m/233)mol×22.4L/mol="(22.4m/233)" L,故尾气中二氧化硫的体积分数(22.4m/233) L/ VL=22.4m/233V,故答案为:22.4m/233V。

点评:本题考查学生对实验原理与实验操作的理解、实验方案设计、元素化合物性质、化学计算等,难度中等,清楚实验原理是解题的关键,需要学生具备扎实的基础知识与综合运用知识分析问题、解决问题的能力

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题型:填空题
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填空题

Na2SO3是常用的抗氧剂。

(1)实验室通常用浓硫酸(1:1)和Na2SO3微热制备SO2气体,

反应方程式为:                              ,制备的SO2气体中通常含有水蒸气,下列干燥剂能干燥SO2气体的是:            

A.浓硫酸     B.碱石灰     C.无水CaCl2   

(2) 少量SO2气体通入NaOH溶液中可得NaOH和Na2SO3的混合溶液,向该混合溶液中加入少许溴水,振荡后溶液变为无色。碱性溶液中Br2与Na2SO3发生氧化还原反应,反应的离子方程式为______________;

(3)反应后的溶液含有SO32、SO42、Br、OH等阴离子,请填写鉴定其中SO32、SO42和Br的实验报告;

限选试剂:2 mol·L-1HCl;1 mol·L-1H2SO4;1mol·L-1HNO3;1 mol·L-1BaCl2

1 mol·L-1Ba(NO3)2;0.1 mol·L-1AgNO3;CCl4;苯;新制饱和溴水;新制饱和氯水。

 

正确答案

(1) 2 分   AC  2分 每个选项1分,错选不给分

(2)SO32-+Br2+2OH=H2O+SO42-+2Br- 2分

(3)

(每空2分)

试题分析:(1)根据强酸制弱酸,浓硫酸(1:1)和Na2SO3微热可制取SO2,化学方程式为:;SO2为酸性氧化物,不能用碱石灰干燥,可用浓硫酸或无水CaCl2干燥,故A、C项正确。

(2)Br2把Na2SO3氧化为SO42‾,在碱性条件下离子方程式为:SO32-+Br2+2OH=H2O+SO42-+2Br

(3)SO32‾利用还原性检验,加入新制溴水,SO32‾被Br2氧化,现象为溴水褪色;SO42‾的检验应先加入足量稀盐酸,排除Ag+、CO32‾、SO32‾等离子的干扰,然后加入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明待测液含有SO42‾;加入足量新制饱和氯水,可把Br‾氧化为Br2,因为上层液体呈橙红色,所以加入了密度小于水的苯。

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题型:简答题
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简答题

某兴趣小组设计如下图实验装置进行实验。

Ⅰ、探究大气污染物SO2的性质

(1)为了实现绿色环保的目标,能否用上图A2代替A1装置        (填“能”或“否”)。

(2)B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂

        ,C中反应的离子方程式为              ,D中反应的化学方程式

            

Ⅱ、探究铜片与浓H2SO4反应的产物

实验结束,发现在铜片表面附着黑色固体。查阅资料得知:此黑色固体可

能含有CuO、CuS、Cu2S。常温下CuS和Cu2S都不溶于稀盐酸,在空气中煅烧都转化为Cu2O和SO2。该小组同学收集一定量黑色固体,按如下实验方案探究其成分:

(3)步骤Ⅱ 中检验滤渣洗涤干净的实验方法是____________________________。

(4)黑色固体的成分是________________。

Ⅲ、尾气处理

用氨水吸收尾气中的SO2,“吸收液”中可能含有OH-、SO32-、SO42-、HSO3-等阴离子。

(5)氨水吸收过量SO2的反应的离子方程为                         

正确答案

(1)能(1分)

(2)品红溶液(1分)     SO2+I2+2H2O=SO42-+2 I-+4H+(2分)   SO2+2H2S="3S↓+" 2H2O(2分)

(3)取最后一次洗涤液少许,滴加少量AgNO3溶液,若无明显现象,则洗涤干净(2分) 

(4)CuO、CuS、Cu2S(2分)

(5)NH3·H2O+SO2=NH4++HSO3-(2分)

试题分析:(1)A2装置不需要加热,且可以控制加入浓硫酸的量控制反应进行,更环保;(2)检验SO2漂白性一般用品红试剂,C中SO2与碘单质反应,D中与H2S反应归中反应;(3)取最后一次洗涤液少许,滴加少量AgNO3溶液,若无明显现象,则洗涤干净,强调最后一次洗涤液;(4)根据步骤Ⅰ产生蓝色溶液得出固体含有CuO,根据最后煅烧后质量的变化计算:若全为CuS,最后得到沉淀的质量应为2÷96÷2×144=1.5g,若全为Cu2S,最后得到沉淀的质量应为2÷160×144=1.8g,故两种物质均含有。(5)过量SO2应生成亚硫酸氢铵。

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题型:简答题
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简答题

为了探究SO2与Na2O2的反应是否类似于CO2,甲同学设计了如图实验装置。

回答下列问题:

(1)制取SO2的合适试剂是               

a.80%的H2SO4(aq)     b.10%的H2SO4(aq) 

c.Na2SO3(s)           d.Na2SO3(aq) 

(1)装置C中NaOH(aq)的作用是                                                           

(1)移开棉花,将带火星的木条放在C试管口,未见木条复燃。甲同学因此认为SO2与Na2O2的反应不同于CO2。请按甲同学的观点写出反应的化学方程式                                      

(1)检验反应后B装置中生成物的方法是                                                     

(1)乙同学认为无论反应原理如何,最终都有O2产生。乙同学的理由是                       。按照乙同学的观点,该装置还需作如下改进:                                                。(简要阐述,并指明必需的装置名称与试剂。)

正确答案

(1)a、c(1分×2)    

(2) 吸收多余的SO2,防止污染环境(1分×2)

(3)SO2+ Na2O2→ Na2SO4(2分)

(4)取少量B中固体于试管中,加盐酸至溶液呈酸性,再滴入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则B中反应后的生成物里有Na2SO4(2分)

(5)A中生成的SO2气体中含有水蒸气(2分)。在A和B之间连接一个装有浓硫酸的洗气瓶(或其他合适的干燥装置)。合理给分。     (2分)

试题分析:(1)因SO2的溶解度较大,应选用浓度较大的H2SO4溶液;为了使反应顺利进行须选择Na2SO3固体与硫酸反应(CaSO3固体与硫酸反应生成的硫酸钙微溶于水).故答案为:bc(2)SO2有毒,直接排放到空气中污染环境.故答案为:吸收多余的SO2,防止污染环境(3)进入B装置的气体应该干燥,故应将②加在A和B之间.故答案为:②;将②加在A和B之间(4)木条不复燃,说明没有氧气生成,Na2O2有强氧化性,有SO2较强的还原性,产物应为Na2SO4,方程式为:SO2+Na2O2=Na2SO4.故答案为:SO2+Na2O2=Na2SO4

(5)在检验是否有Na2SO4生成时,要考虑到Na2SO3的干扰,因为SO32-有较强的还原性,可被过氧化钠氧化成SO42-.故答案为:不合理;如果固体中还有未反应的Na2O2,也能氧化亚硫酸钠为硫酸钠.(6)将Na2SO4转化成BaSO4沉淀,通过称量BaSO4沉淀的质量,计算含量,故应为acd。故答案为:acd

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题型:简答题
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简答题

某校化学兴趣小组在学习了过氧化钠性质后,进一步研究其与SO2反应情况,查阅相关资料知:过氧化钠与CO2反应有气体生成,而将SO2通入过氧化钠粉末中也有气体生成。有同学认为:CO2、SO2虽然都是酸性氧化物,但SO2具有较强的还原性,CO2无还原性,反应原理应该不相同,并设计如下实验进行探究。

(1)[提出假设]向一定量的过氧化钠固体中通入足量的SO2,对反应后的固体产物成分及反应原理提出如下假设:

假设一:反应后固体中只有Na2SO3,证明SO2未被氧化;

假设二:反应后固体中只有Na2SO4,证明SO2完全被氧化; 

假设三:反应后固体中____________         _____,证明                       

(2)[定性研究] 

为验证假设三是否成立,兴趣小组进行如下研究,请你完成下表中内容

 

(3)[定量研究]通过测量气体的体积判断发生的化学反应,实验装置如下:

①装置D的作用是                   

②实验测得装置C中过氧化钠质量增加了m1g,装置D质量增加了m2g,装置E中收集到的气体为VL(已换算成标准状况下),用上述有关测量数据进行判断

 

正确答案

(1)固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物,证明二氧化硫部分被氧化(每空2分,共4分)

(2)

(其他合理答案均可,如先加足量盐酸,再加BaCl2溶液)(每空2分,共4分)

(3)①吸收未反应的SO2。(共2分)

(每空2分,共4分)

试题分析:(1)固体为Na2SO3和Na2SO4的混合物,证明二氧化硫部分被氧化;

(2)要证明假设3是否成立,就是要证明Na2SO3和Na2SO4存在,可以取反应后的固体放入试管中,加少量水溶解,加入BaCl2溶液,再加入稀盐酸。若加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,加入盐酸沉淀部分溶解,则证明原固体中既有亚硫酸钠也有硫酸钠。

(3)①D的作用吸收未反应的SO2

②若Na2SO3未被氧化发生的反应只有2Na2O+2SO=2Na2SO3+O根据差量法得到V=7m1/30或m1=30V/7,若部分被氧化发生的反应还有Na2O+SO=Na2SO,该反应中SO全部转化为固体的质量,没有气体生成,这个时候固体的质量增大,可知030V/7。

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