- 非金属及其化合物
- 共31702题
为研究某铁质材料与浓硫酸反应生成气体的成分,某学习小组进行了以下探究活动:
(1)称取铁钉5.6g放入20mL足量浓硫酸中,加热,理论上收集到气体SO2________ L(标况)。将所得气体全部通入足量溴水中,然后加入足量BaCl2溶液,经适当操作后得干燥固体23.3g。由此推知实际生成气体SO2的体积为__________ L(标况)。
(2)分析上述实验中SO2体积的结果,有同学认为所得气体中除含有SO2外,还可能含有H2和Q气体。为此设计了下列探究实验装置(图中夹持仪器省略)。
①装置A中试剂的作用是_______________
②认为气体中还含有的Q气体是___________________
③为确认Q的存在,需在装置中添加M于__________,
a.A之前 b.AB之间 c.BC之间 d.CD之间
M中的试剂是____________
④如果气体中含有H2,预计实验现象应是_________________
正确答案
(1)3.36;2.24
(2)①除去气体中的SO2;②CO2; ③c;澄清石灰水;④D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝
某研究学习小组的同学为了探究过氧化钠与二氧化硫的反应,用如图所示的装置进行实验。通入过量的
SO2气体后,用带余烬的木条检验从C导出的气体,木条复燃。实验前称得Na2O2固体的质量为m1 g,充分反应后称得生成物固体质量为m2 g。回答下列问题
(1)依据题中所描述的现象,推测装置B中发生了怎样的反应,写出反应的化学方程式:____________。
(2)设计一种实验方案,验证你对上述推测的结论是正确的。
____________________________________。
(3)装置C的作用是____________。
(4)根据反应前后固体的质量,通过计算判断m2的取值范围?(用含m1的关系式表示)
____________。
正确答案
(1)2SO2+2Na2O2==2Na2SO3+O2,2Na2SO3+O2==2Na2SO4 (2)取少量反应后的白色固体,加入过量的稀盐酸,若产生能使品红溶液退色的气体,则证明反应物中有Na2SO3产生。在反应后的溶液中加入BaCl2溶液,若生成白色沉淀,则证明反应中有Na2SO4生成,说明B装置中发生了上述两个反应。
(3)吸收过量的SO2防止造成空气污染,防止空气中的水蒸气进入B装置
(4)
研究性学习小组进行SO2的制备及性质探究实验。
(1)根据反应Na2SO3(固)+H2SO4(浓)==Na2SO4+SO2↑+H2O,制备SO2气体。
①用简图(下图)在方框中画出制备并收集SO2的实验装置(含试剂)示意图。
②实验过程中,使用分液漏斗滴加浓硫酸的操作是__________________。
(2)将SO2气体分别通入下列溶液中:
①品红溶液,现象是________________________;
②溴水溶液,现象是________________________;
③硫化钠溶液,现象是______________________。
(3)有一小组在实验中发现,SO2气体产生缓慢,以致后续实验现象很不明显,但又不存在气密性问题。请你推测可能的原因并说明相应的验证方法(可以不填满)。
①原因________________,验证方法____________________________。
②原因________________,验证方法____________________________。
③原因________________,验证方法____________________________。
正确答案
(1)①
②打开分液漏斗上口的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加
(2)①溶液褪色;②溶液褪色;③有浅黄色沉淀生成(或溶液变浑浊)
(3)①Na2SO3变质;取待测试样于试管中,加适量蒸馏水配成溶液,先滴入足量稀盐酸,再滴入BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则证明该Na2SO3固体变质
②所用硫酸不是浓硫酸 用干燥洁净的玻璃棒蘸取待测试样,涂在白纸上,白纸不变黑,则证明该溶液不是浓硫酸
某同学设计了如图所示装置(夹持仪器省略)进行系列实验,实验时将药品A逐滴加入到固体B中,请根据下列实验回答问题:
(1)若A为水,B为过氧化钠,C中盛有酸化过的FeCl2溶液,旋开活塞E后,C中的现象为_________________________, C中发生反应的离子方程式为__________________________;
(2)利用上述装置还可以验证物质的性质,如设计证明氧化性:KMnO4>Cl2,并制取漂白液,则A中加浓盐酸,B中加___________溶液, C中发生反应的离子方程式为________________________。
(3)利用上述装置还可以验证SO2的化学性质,A为硫酸,B为亚硫酸钠固体,那么C中盛有__________溶液时可验证其还原性;而C中盛有______________溶液时可验证其漂白性。
正确答案
(1)溶液由浅绿色逐渐变为(棕)黄色;4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
(2)高锰酸钾(酸性高锰酸钾);Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O
(3)氯水(或溴水或酸性高锰酸钾溶液);品红
某校研究性学习小组同学在实验时把一定量的SO2通入装有一定浓度BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物。
⑴实验小组的同学查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:即使把SO2通入BaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3,故白色浑浊物只能是BaSO4。你认为所查阅的数据为:
SO2的溶解度、SO2饱和溶液中各离子的浓度以及_______________。
⑵小组同学对白色浑浊物成分及产生原因进行了各种合理的假设,并分别设计实验验证假设如下:
请把上表填充完全。
⑶写出在验证假设2的实验时,溶液中发生的反应的化学方程式:________________、
_______________;
⑷请你再提供一种假设。白色浑浊物是BaSO4,造成原因是________________。
正确答案
⑴BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度
⑵假设1:在白色浑浊物中加入过量盐酸,变澄清;假设2:BaCl2溶液中溶解的氧气把亚硫酸氧化成硫酸;假设3:SO2中混有空气,把亚硫酸氧化成硫酸
⑶2SO2 +O2 +2H2O = 2H2SO4或SO2 +H2O =H2SO3、2H2SO3 + O2=2H2SO4;H2SO4 + BaCl2=
BaSO4↓+2HCl
⑷BaCl2溶液中混有Ba(NO)3、HNO3、H2O2、Fe3+等均可
某研究小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。
(1)在配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在_________中,再加水稀释,这样操作的目的是____________,操作中不需要的仪器有_________(填字母)。
a .药匙 b.烧杯 c.石棉网 d.玻璃棒 e.坩埚
(2)通入足量SO2时C中观察到的现象为______________,
(3)根据以上现象,该小组同学认为SO2与 FeCl3溶液发生氧化还原反应。
①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式________________;
②请设计实验方案检验有Fe2+生成________________;
③该小组同学向C试管反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO42-。该做法______(填“合理”或“不合理”),理由是___________________________。
(4)D装置中倒置漏斗的作用是_________________。
(5)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有_______(填入正确选项前的字母) 。
a.浓H2SO4 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水 d.NaCl溶液
正确答案
(1)浓盐酸;抑制氯化铁水解;ce
(2)溶液由棕黄色变为浅绿色
(3)①2Fe3+ + SO2 +2H2O=SO42-+4H++2Fe2+;②取C中反应后的溶液,向其中滴入KSCN溶液,不变红,再加入新制的氯水,溶液变红;③不合理;硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4,干扰试验
(4)使气体充分吸收,防止溶液倒吸
(5)bc
某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3+、I2,他们使用的药品和装置如下图所示
请按要求回答下列问题
(1)下列实验方案适用于在实验室制取所需SO2的是_______。
A. Na2SO3溶液与HNO3B. Na2SO3固体与浓硫酸
C. 固体硫在纯氧中燃烧
D. 高温煅烧硫铁矿
(2)装置C的作用是____________。
(3)若要从A中所得溶液提取晶体,必须进行的实验操作步骤:加热浓缩、冷却结晶、________、洗涤、自然干燥。在这一系列操作中没有用到的仪器有(填序号)____。
A.蒸发皿 B.分液漏斗 C.漏斗 D.玻璃棒 E.冷凝管
(4)为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,在上图装置中通入过量的SO2后,取A中的溶液,分成三份,并设计了如下实验:
方案①:往第一份试液中加入酸性KMnO4溶液,紫色褪去;
方案②:往第二份试液中加入KSCN溶液不变红,再加入新制的氯水,溶液变红;
方案③:往第三份试液中加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀。
上述不合理的方案是____________,原因是__________________。
(5)本实验中能表明SO2的还原性比I-的还原性强的现象是__________________,其反应的离子方程式为
______________。
正确答案
(1)B
(2)除去尾气中的SO2 (3)过滤;BE
(4)方案①;因为SO2易溶于水,A溶液中含有的SO2也能使KMnO4溶液褪色
(5)B中溶液的蓝色褪去;SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是__________ ,其中发生反应的化学方程式为_________;
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是________、___________ ,这些现象分别说明SO2具有的性质是 _______和_______ ;装置B中发生反应的离子方程式为______________________ ;
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象_______________________; (4)尾气可采用_________________溶液吸收。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶;Na2SO3+ H2SO4(浓)===Na2SO4+ SO2 +H2O
(2)溶液由紫红色变为无色无色;溶液中出现黄色浑浊;还原性;氧化性;5SO2 +2MnO4- +2H2O===2Mn2+ +5SO42- +4H+(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4) NaOH
SO2是硫酸工业的主要大气污染物,回收利用SO2既能减少大气污染,又能充分利用资源。已知:用
Fe2+、Fe3+离子作催化剂,标况下在转化器中SO2可被O2氧化成SO42-,实现SO2的回收利用。某同学设计测定转化器的脱硫效率方案如下
(1)在实验(Ⅰ)中,为了确定SO2的体积分数,可将模拟烟气缓慢通过已知体积和浓度的__________溶液,并用溶液的颜色刚好褪去时所消耗的模拟烟气的体积(标况下)来计算SO2的体积分数。
(2)在标准状况下用实验(Ⅱ)测定转化器中的脱硫效率,若已知气流流速,还需测定的数据是
_________ 和_________。
(3)实验室在一定条件下,将2mol SO2(g) 和1mol O2 (g) 充入20L密闭容器中,反应从起始到平衡后压强变为原来的11/15。请计算该条件下SO2的平衡转化率及SO3(g)SO2(g)+1/2O2(g)的平衡常数,写出计算过程:__________________________
正确答案
(1)酸性高锰酸钾
(2)通气体的时间;硫酸钡的质量
(3)1/40
为分析某县城的空气质量情况,某校化学研究性学习小组的同学拟实验测定该县城空气中SO2的含量。
(1)检验SO2可选用________试液。
(2)SO2与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+。该反应的现象是____________,SO2在该反应中显______(填“氧化”或“还原”)性。
(3)该小组的同学拟用下图所示装置运用(2)中的反应原理定量分析空气中SO2的含量
注:气体流速管是用来测量单位时间内通过气体的体积的装置
①装置中棉花的作用是________________,通入空气前应进行的实验操作是________________;
②该实验中需要知道的数据除气体流速、酸性KMnO4溶液的体积外还有____________________。
正确答案
(1)品红
(2)紫色溶液褪色;还原
(3)①防止固体颗粒进入KMnO4溶液;检查装置的气密性;②酸性KMnO4溶液的浓度
已知SiO2、SO2和CO2都是酸性氧化物,化学性质具有一定的相似性;Mg和Na的化学性质也具有一定的相似性。用如图所示装置进行Mg和SO2反应的实验。
(1)选择制取SO2的合适试剂___________。
①10%的H2SO4溶液 ②80%的H2SO4溶液 ③Na2SO3固体 ④CaSO3固体
(2)写出装置乙和B中发生的主要反应的化学方程式:______________;____________。装置C中NaOH溶液的作用是____________。
(3)你认为该装置是否有不足之处?__________ 。如果有,请说明_________________。
正确答案
(1)②③
(2)Na2SO3+H2SO4= Na2SO4+H2O+ SO2 ; 3Mg + SO2 == 2MgO + MgS 或写成 2Mg + SO2 == 2MgO + S(还可能发生 Mg + S == MgS,不写不扣分) ; 吸收多余的SO2,防止污染环境
(3)有 ;在A和B之间未连接一干燥装置;C装置未与大气相通;在镁下方未垫一不锈钢片,镁与玻璃管反应;未设计一防倒吸装置
下图是有关二氧化硫性质的实验装置图,试回答下列问题。
(1)A、C装置中发生的现象依次是__________、____________;
(2)二氧化硫具有:①漂白性;②酸性氧化物性质;③还原性;④氧化性。在图中几个装置中对应表现出的性质是(填序号)A中___________,B中___________,C中___________,D中____________;
(3)实验完毕后,将B中溶液取少量于试管中,加热,现象是___________,原因是_________________;
(4)实验完毕后,取少量D中溶液于试管中,加入BaCl2溶液和稀盐酸,现象是__________________;
(5)E中发生反应的离子方程式是__________________。
正确答案
(1)溶液变红色;溶液变浑浊或产生淡黄色沉淀
(2)②;①;④;③
(3)无色溶液变为红色;SO2与品红生成了不稳定的无色化合物,该化合物受热易分解,产生的SO2挥 发,品红又恢复原来红色
(4)产生白色沉淀
(5)SO2+2OH-=SO32-+H2O
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按如图所示装置进行实验。 请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是____。
(2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是 ,这些现象分别说明SO2具有的 ____、____ 性质是___和____。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象____。
(4)尾气可采用_________溶液吸收。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶
(2)溶液由紫红色变为无色;无色溶液中出现黄色浑浊;还原性;氧化性
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4)NaOH
某化学兴趣小组为探究SO2的性质,按下图所示装置进行实验。
请回答下列问题:
(1)装置A中盛放亚硫酸钠的仪器名称是_______,其中发生反应的化学方程式为___________________。 (2)实验过程中,装置B、C中发生的现象分别是_______、___________这些现象分别说明SO2具有的性质是 __________和__________ ;装置B中发生反应的离子方程式为_______。
(3)装置D的目的是探究SO2与品红作用的可逆性,请写出实验操作及现象_______。
(4)尾气可采用_________ 溶液吸收。
正确答案
(1)蒸馏烧瓶;Na2SO3+H2SO4(浓)=Na2SO4 +SO2↑+H2O
(2)溶液由紫红色变为无色;无色溶液中出现黄色浑浊;还原性;氧化性;
5SO2+ 2MnO4-+2H2O==2Mn2++5SO42-+4H+
(3)品红溶液褪色后,关闭分液漏斗的旋塞,点燃酒精灯加热,溶液恢复为红色
(4)NaOH
工业上测量SO2、N2、O2混合气体中SO2含量的装置如下图。反应管中装有碘的淀粉溶液。SO2和I2发生反应为(N2、O2不与I2反应):SO2+I2+2H2O = H2SO4+2HI。
(1)混合气体进入反应管后,量气管内增加的水的体积等于_________的体积(填气体的分子式)。
(2)反应管内的蓝色消失后,没有及时停止通气,则测得的SO2含量___(填“偏高”、“偏低”或“不受影响”)。
(3)反应管内碘的淀粉溶液也可以用________代替(填物质名称)。
(4)若碘溶液的体积为Va mL,浓度为c mol/L。N2与O2的体积为Vb mL(已折算为标准状况下的体积)。用 c、Va、Vb表示的SO2的体积百分含量为__________。
正确答案
(1) N2;O2
(2)偏低
(3)酸性高锰酸钾溶液(或溴水)
(4)
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