- 非金属及其化合物
- 共31702题
(8分)某研究性学习小组对双氧水开展如下研究。
(1)图1中仪器①的名称 ,该装置中发生的化学方程式为
。图1装置也可以用于实验室制 气体(只填一种即可)
(2)小杨同学将MnO2与水泥按一定比例加水混合、凝固,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。实验前检查该装置气密性的方法是:
打开旋塞,从长颈漏斗口注水至 ,关闭旋塞,继续注水,使漏斗中液面略高于试管中液面,一段时间后,高度差不变,说明气密性良好。其中块状固体应放置在 处(填“A”或“B”)
(3)利用图2装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是 。
(4)Cu与稀硫酸不能直接反应,但滴加H2O2溶液并加热,能生成水和一种蓝色溶液。则该反应的化学方程式为 。
正确答案
(1)分液漏斗;2H2O22H2O+O2↑;H2或CO2
(2)浸没漏斗下端(或形成液封);A;(3)关闭旋塞。(每空1分)
(4)Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O(2分)
(1)根据仪器的构造可知,①是分液漏斗,该装置是制取氧气的,方程式是2H2O22H2O+O2↑;根据装置的特点可知,还可以制取氢气或CO2。
(2)由于是分液漏斗,所以需要浸没漏斗下端(或形成液封);为了能使风云榜随意停止和开始,块状固体应该放在A处。
(3)需停止反应,关闭旋塞,在压力的作用下,固体和溶液分离,反应即停止。
(4)根据反应物和生成物块状,反应的方程式应该是Cu+H2SO4+H2O2CuSO4+2H2O。
(16分)某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
(1)热的浓硝酸与红热的木炭接触会发生多个化学反应。
①碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有 性。
②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,写出反应的化学方程式 。
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。小组同学为了研究助燃气体是O2还是NO2,设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
①在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,反应生成两种物质的量相等的正盐,写出这两种盐的化学式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
①根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
②试分析:是否需要增加带火焰的木炭与纯净O2反应的实验 。
③通过实验探究,你认为助燃气体是什么,简述理由 。
正确答案
(1)① 强氧化性(1分)
②4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O(3分)
(2)Ⅰ①(3分)(两处导气管进出长短对各1分,漏斗对1分)
②NaNO2、NaNO3(2分)
Ⅱ①2NO2+2CN2+2CO2(3分)②当木炭燃烧时,体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验。(2分)③助燃气体既有NO2又有O2,因为两种气体均存在且均能助燃。(2分)
试题分析:(1)①碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有强氧化性。②反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,反应的化学方程式4HNO3(浓)4NO2↑+O2↑+2H2O。
(2)I.①铜与浓硝酸制取和收集NO2,可以在圆底烧瓶中进行,用分液漏斗滴加浓硝酸,同时用向上排气法收集NO2。
②NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,根据氧化还原反应的特征,生成正盐中N的化合价一种应该小于+4,一种大于+4,又N最高价位+5价,故应有NaNO3,因为,反应生成两种物质的量相等的正盐,所以另一种应为NaNO2。
II.①木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色,说明生成了CO2,那么另一种应该为氮气,反应方程式为:2NO2+2CN2+2CO2。
②当木炭燃烧时,体系中氧气浓度低于空气中氧气浓度,所以不用补充木炭在纯氧中燃烧的实验。
③通过实验探究可以知道:助燃气体既有NO2又有O2,因为两种气体均存在且均能助燃。
浓硫酸具有以下A~F的性质:A酸性;B高沸点难挥发;C吸水性;D脱水性;E强氧化性;F溶于水放出大量热
(1)浓硫酸与铜共热发生反应的化学方程式为 。实验中往往有大量蓝色固体析出,可见浓硫酸在该实验中表现的性质有 。(浓硫酸性质用“A”、“B”、“C”、“D”、“E”、“F”填空,下同)
(2)实验证明铜不能在低温下与O2反应,也不能与稀硫酸共热发生反应,但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制备CuSO4溶液。铜屑在此状态下被溶解的化学方程式为 。硫酸在该反应中表现的性质是 。
(3)在过氧化氢与稀硫酸的混合溶液中加入铜片,常温下就生成蓝色溶液。写出有关反应的化学方程式: 。与(2)中反应比较,反应条件不同的原因是 。
(4)向蔗糖晶体中滴2~3滴水,再滴入适量的浓硫酸。发现加水处立即变黑,黑色区不断扩大,最后变成一块疏松的焦炭,并伴有刺激性气味的气体产生。写出产生有刺激气味气体的化学方程式: 。该实验中浓硫酸表现的性质有 。
正确答案
(1)2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O ACE
(2)2Cu+O2+2H2SO42CuSO4+2H2O A
(3)Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O 过氧化氢的氧化性比氧气强
(4)2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O CDEF
(1)浓硫酸有强氧化性,与铜共热的化学方程式为2H2SO4(浓)+CuCuSO4+SO2↑+2H2O,反应中硫元素化合价由+6降到+4,浓硫酸表现了强氧化性,同时有一部分H2SO4中各元素化合价均未改变,表现出了酸性,浓硫酸吸收了反应生成的水,使反应中有大量蓝色固体出现,表现了吸水性。(2)废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气制备CuSO4溶液的反应方程式为2Cu+O2+2H2SO4
2CuSO4+2H2O,硫酸表现出了酸性。
(3)过氧化氢有强氧化性,常温下向过氧化氢与稀硫酸的混合溶液中加入铜片发生反应的化学方程式为Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O,由此可证明过氧化氢的氧化性大于氧气。(4)根据题给现象,说明浓硫酸有脱水性、吸水性、强氧化性,同时,浓硫酸溶于水会放出大量的热,可发生反应2H2SO4(浓)+CCO2↑+2SO2↑+2H2O。
已知盐酸加到品红溶液中,使品红溶液的红色加深。试推测:
(1)向品红溶液中通过量SO2的过程中的现象为__________;加热后的现象为_______。
(2)向品红溶液中通入过量Cl2的过程中,观察到的现象为____________。
(3)向品红溶液中通入物质的量比为1∶1且足量的SO2和Cl2后现象为___________。
正确答案
(1)溶液颜色先变深后又逐渐褪去 逐渐恢复原来的红色。
(2)溶液的颜色先变深后又逐渐褪去,不再恢复红色(或仍为无色)。
(3)溶液的红色比原来加深。
当向品红溶液中通入过量的SO2时,发生如下反应:SO2+H2OH2SO3,生成的酸能使品红溶液红色加深,因SO2过量,SO2与品红溶液结合成不稳定的无色物质而褪色,加热,无色物质分解又逐渐恢复到原来的红色。当向品红溶液中通入Cl2,因Cl2+H2O
HClO+HCl同样生成了酸,品红溶液红色加深,因Cl2过量,Cl2氧化有色物质而褪色,加热后不再恢复红色,当向品红溶液中通入1∶1的SO2和Cl2时,两者发生以下反应:Cl2+SO2+2H2O
2HCl+H2SO4,因生成了酸,使品红溶液颜色加深。
小刚同学探究二氧化硫分别与BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液反应的实验。
(1)少量SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为 ,过量的SO2通入到Ba(OH)2溶液中的离子反应方程式为 。
(2)请回答有关问题。小刚同学将SO2通入到BaCl2溶液中,出现了异常现象,看到了明显的白色沉淀,为探究该白色沉淀的成分,他设计了如下实验流程:
则操作①的名称为 ,试剂A的化学式为 。
(3)实验表明,小刚加入试剂A后,白色沉淀未见溶解,则该白色沉淀的成分是______(填化学式),则产生该白色沉淀的离子方程式是__ _ ___。
正确答案
(1)SO2+Ba2++2OH—==BaSO3↓+H2O SO2+ OH—==HSO3—
(2)过滤,HCl(填H2SO4或HNO3均不正确)
(3)BaSO4 2SO2+2Ba2++O2+2H2O==2BaSO4↓+4H+
本题考查了二氧化硫、亚硫酸盐的性质。通过选取二氧化硫能否与氯化钡溶液反应这一知识点,以有别于通常所理解之现象为突破口,根据物质性质选取合理试剂完善实验方案。
白色沉淀可能是亚硫酸钡也可能是硫酸钡,鉴别其只能用盐酸,硫酸本身有硫酸根离子会干扰实验,硝酸可以氧化亚硫酸钡亦干扰实验。最后证明白色沉淀是硫酸钡,而理论上应是亚硫酸钡,这说明发生了氧化还原反应,考虑到实验条件,氧化剂当是空气里的氧气。
(14分)利用下图装置进行木炭粉和浓硫酸的反应及其产物的检验。
已知:紫红色的酸性高锰酸钾溶液能与二氧化硫发生氧化还原反应,向酸性高
(1)组装好上述装置后,首先要进行的操作是: 。
(2)写出浓硫酸和木炭粉在加热条件下发生反应的化学方程式: 。
(3)用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入试剂的名称及其作用:A中加入的试剂和作用是 、 ;B中加入的试剂和作用是 、 。
(4)实验时,C中应观察到什么现象,才可以说明生成了二氧化碳: 。
正确答案
(每空2分,共14分)(1)检查装置的气密性。(2)2H2SO4(浓)+C2SO2↑+CO2↑+2H2O
试题分析:(1)在有关气体的实验中,组装好仪器之后均要进行气密性的检查;(2)碳和浓硫酸在加热条件下生成二氧化碳、二氧化硫和水;(3)检验产物先用无水硫酸铜粉末检验水;再用品红溶液检验二氧化硫,除去二氧化硫之后,再通过澄清石灰水检验二氧化碳;(4)只有二氧化硫除干净了,澄清石灰水变浑浊才能说明有二氧化碳生成,根据装置图分析,只有酸性高锰酸钾颜色不褪尽才能说明二氧化硫已除干净。
(11分)实验室用铜制取硫酸铜,将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为: ︰ ;
(2)实际上,即使铜粉、硫酸及硝酸都比较纯净,制得的CuSO4·5H2O中还是有可能存在的杂质是 ,除去这种杂质的实验操作称为 。
(3)为符合绿色化学的要求,某研究性学习小组进行如下设计:
方案甲:以空气为氧化剂。将铜粉在___________(填仪器名称)中反复灼烧,使铜与空气充分反应生成氧化铜,再将氧化铜与稀硫酸反应。
方案乙:将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中,发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO4,即发生反应,生成硫酸铜。反应完全后,加物质甲调节pH ,铁元素全部沉淀(一般认为铁离子的浓度下降到10-5mol·L-1,就认为沉淀完全),然后过滤、浓缩、结晶。
已知:Ksp[Cu((OH)2]≈10-22, Ksp[Fe((OH)2]≈10-16, Ksp[Fe((OH)3]≈10-38
请回答下列问题:
①为了使铁元素全部沉淀,应调节pH至少为_________;
②甲物质可选用的是 ;
③反应中加入少量FeSO4对铜的氧化可以起催化作用。其反应过程是:第1步,4Fe2++O2+4H+==4Fe3++2H2O,请写出其第2歩反应的离子方程式 。
方案丙:将铜丝放到一定量的稀硫酸中,加入适量的H2O2,并控温在50℃~60℃,持续反应1 h,也能获得硫酸铜。请回答下列问题:
④反应时温度必须控制在50℃~60℃,温度不宜过高的主要原因是 ;
⑤写出该反应的化学方程式为 。
正确答案
(1)3∶2 (1分) (2)Cu(NO3)2 (1分) 重结晶(1分)
(3)坩埚(1分) ①3 (1分) ②CD(1分)
③2Fe3++Cu==2Fe2++Cu2+(2分)
④防止双氧水分解(1分)
⑤Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+2H2O(2分)
(1)得到1mol硫酸铜需要转移2mol电子,根据得失电子守恒可知,需要硝酸2/3mol,理论上硫酸和硝酸的物质的量之比最佳为3︰2。
(2)因为反应中硝酸不可能完全被还原,所以有可能存在硝酸铜,可通过重结晶来除杂。
(3)铜是固体,灼烧需放在坩埚中。当铁离子的浓度等于10-5mol·L-1时,根据[Fe((OH)3]≈10-38可得出OH-的浓度为mol/L,所以其pH至少应为3。甲物质是用来调节溶液的酸碱性的,又因为不能引入新的杂质,所以选择CD。双氧水不稳定,易分解,且温度越高,越易分解。
煤是一种常用的燃料。由于煤燃烧产生的废气中含有SO2、NO2和NO等多种有害气体和烟尘,会对环境造成污染,因此需要对煤进行加工后再燃烧,或将废气净化后再排放。
(1)将煤直接进行燃烧,造成环境污染的主要原因之一是形成硝酸型酸雨。
①写出有关物质转化为硝酸的化学方程式____________________________。
②以下是对硝酸型酸雨的评价,其中正确的是_________________________(用序号填空)。
a.杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,破坏水生生态系统
b.对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害
c.破坏臭氧层
d.硝酸与土壤中的矿物质发生作用转化为硝酸盐,向植物提供氮肥
(2)如图是对煤燃烧产生的废气进行常温脱硫处理的基本流程示意图,试写出在废气脱硫并形成副产物的过程中所发生的主要化学反应的化学方程式_______。
(3)脱硫以后,在废气中含量明显增加的不良气体是(写物质名称)_______,它对环境的负面影响是____________________________________________。
(4)检验脱硫后废气中是否含有SO2的简单方法是_________________________。
正确答案
(1)①2NO+O2=2NO2,
3NO2+H2O=2HNO3+NO ②a、b、d
(2)CaCO3+SO2=CaSO3+CO2,
2CaSO3+O2=2CaSO4,
CaSO4+2H2O=CaSO4·2H2O
(3)二氧化碳 使“温室效应”加剧,导致全球气候变暖
(4)将气体通入品红溶液观察品红溶液是否褪色,品红褪色,说明废气中还含有SO2;品红溶液不褪色,说明废气中不含SO2
(1)形成硝酸型酸雨,这说明煤燃烧生成了NO和NO2等氮氧化物,NO跟O2反应生成NO2,NO2跟H2O反应生成HNO3。硝酸型酸雨有它的危害性,但它所含有的氮元素又是植物所需要的主要元素之一。因此应该一分为二地评价酸雨的利与弊。这里不是对NO和NO2的评价,而是对硝酸型酸雨的评价,该酸雨对臭氧层没有破坏作用。
(2)由图可知,脱硫是硫元素转化为CaSO4,最终产品是石膏CaSO4·2H2O。
(3)通过问题(2)的解答可知,在脱硫的同时生成了CO2,并且CO2与SO2以等物质的量代换。
(4)检验SO2的高效试剂是品红溶液,并且这里没有干扰因素。
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
(10分)(1)3.36(2分) 2.24(2分)
(2)①除去气体中的SO2(1分) ②CO2(1分) ③c (1分)澄清石灰水(1分)④D中固体由黑变红和E中固体由白变蓝(2分)
略
已知盐酸加到品红溶液中,由于酸性增强使品红溶液的红色加深。试推测:
(1)向品红溶液中通入过量SO2的过程中,观察到的现象为_____ ____;
加热后的现象为____ ____。
(2)向品红溶液中通入过量Cl2的过程中,观察到的现象为_____ ____;
加热后的现象为____ _____。
(3)向品红溶液中通入物质的量之比为1∶1的SO2和Cl2后现象________。
正确答案
(5分)(1) _先红色加深,后褪色 ___品红溶液红色恢复____。
(2) __先红色加深,后褪色___; __无明显现象(红色不能恢复)___。
(3)溶液颜色加深_____
略
以下是有关SO2、Cl2的性质实验。
(1)某小组设计如图所示的装置图(图中夹持和加热装置略去),分别研究SO2和Cl2的性质。
①若从左端分别通入SO2和Cl2,装置A中观察到的现象是否相同? (填“相同”或“不相同”);若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中的现象是___________;若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2的化学反应方程式为 。
②SO2通入B中,碘水褪色,则该反应的离子方程式为 。
③E中盛有______________溶液。
(2)某同学将足量的SO2通入一支装有氯化钡溶液的试管,未见沉淀生成,若向该试管中加入足量(填字母) ,则可以看到白色沉淀产生。
(3)若由元素S和O组成–2价酸根离子X,X中S和O的质量比为4∶3;当Cl2的与含X的溶液完全反应后,得澄清溶液,取少量该溶液加入盐酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀产生。写出Cl2与含X的溶液反应的离子方程式 。
(4)某科研单位利用电化学原理用SO2来制备硫酸,装置如右图,含有某种催化剂,电极为多孔的材料,能吸附气体,同时也能使气体与电解质溶液充分接触。
通入SO2的电极为_________极,其电极反应式为:
。
电池的总反应式为:
。
正确答案
(1) ①相同, Cu粉红热,并产生棕黄色烟
2SO2 + O22SO3
②SO2 + I2 + 2H2O = 4H++ 2I-+ SO42-
③NaOH
(2) A C
(3) 4Cl2 + S2O32-+ 5H2O = 2SO42-+ 8Cl-+ 10H+
(4) 负 SO2 – 2e-+ 2H2O = 4H++ SO42-
2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4
(1)①由于SO2和Cl2都可以使品红溶液褪色,所以A中分别通入SO2和Cl2,观察到的现象是相同的。若D中盛铜粉,通入足量的Cl2,D中发生的反应是:Cu+ Cl2= CuCl2,现象是Cu粉红热,并产生棕黄色烟。若装置D中装的是五氧化二钒(催化剂),通入SO2时,打开K通入适量O2,则发生SO2的催化氧化,反应方程式为2SO2 + O22SO3。
②SO2通入B中,碘水褪色,并不是SO2的漂白作用,而是SO2与碘水反应生成了无色的物质,离子方程式为:SO2 + I2 + 2H2O = 4H++ 2I-+ SO42-
③E是一个尾气吸收装置,应用碱液,可以是NaOH 或KOH
(2)SO2通入装有氯化钡溶液,是不发生化学反应的,参照②,则加入NaOH可以产生白色沉淀。
(3)由题知X为S2O32-,此离子中S元素的化合价为+2价,与Cl2发生氧化还原反应,S2O32-被氧化成SO42-,离子方程式为:4Cl2 + S2O32-+ 5H2O = 2SO42-+ 8Cl-+ 10H+
(4)此装置为原电池,原电池的正极发生还原反应,负极发生氧化反应,所以SO2做电池的负极,被氧化成SO42-,电极反应为:SO2 – 2e-+ 2H2O = 4H++ SO42-。电池的总反应式为:2SO2 + O2 + 2H2O = 2H2SO4
已知:SO2可以与硫酸酸化的浓KMnO4溶液反应,也可以使澄清的石灰水变浑浊。下图④中浓硫酸与木炭粉在加热条件下发生反应生成 CO2、SO2和H2O。
(1)在加热条件下,浓硫酸与木炭粉反应的化学方程式是: 。(2分)
(2)若用上图所列各装置设计一个实验,验证浓硫酸与木炭粉反应的产物,这些装置的连接顺序
(按产物气流从左至右的方向)是(填装置的编号) → → → 。(2分)
(3)B瓶溶液的作用是 。(2分)本实验中能说明二氧化硫具有漂白性的实验现象是 。(2分)③中反应的离子方程式为 。(2分)
(4)装置②中所盛是无水硫酸铜,现象是 。(2分)
正确答案
(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O (2)④②①③
(3)除去SO2;A中品红溶液褪色;CO2+Ca2++2OH-=H2O+CaCO3↓
(4)由白色变为蓝色
试题分析:(1)浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下与木炭发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
(2)浓硫酸与木炭共热化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O,生成CO2、SO2和H2O,依次检验CO2、SO2和H2O的存在时,应先检验水蒸气的存在,因为在验证二氧化碳、二氧化硫的存在时都需通过溶液,可带出水蒸气;二氧化碳、二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,所以不能先通过澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在,所以先检验二氧化硫的存在并除去二氧化硫后才检验二氧化碳的存在,即检验过程应为检验水蒸气→检验并除尽二氧化硫→检验二氧化碳;无水硫酸铜为白色固体,遇水变蓝,可用于检验水;SO2能使红色的品红溶液褪色,CO2不能使红色的品红溶液褪色,因此装置A中盛有红色的品红溶液来检验二氧化硫;二氧化硫影响二氧化碳的检验,因此检验二氧化碳前先除尽二氧化硫,装置B中盛有的酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫,而不除去二氧化碳,装置C中的红色的品红溶液是用来证明SO2气体已完全除尽的;二氧化碳的检验方法为通过澄清的石灰水,使澄清的石灰水变浑浊,所以正确的连接顺序为④②①③。
(3)根据以上分析可知B瓶溶液的作用是除去SO2;本实验中能说明二氧化硫具有漂白性的实验现象是A中品红溶液褪色;③中反应的离子方程式为CO2+Ca2++2OH-=H2O+CaCO3↓。
(4)硫酸铜吸水变为胆矾,则装置②中所盛是无水硫酸铜,现象是由白色变为蓝色,
(10分)化学小组同学依据化学反应Zn+2H2SO4(浓)ZnSO4+SO2↑+2H2O制取22.4 L(标准状况)SO2气体。取65.0 g锌粒与98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g·cm-3)110 mL充分反应,锌全部溶解。对于制得的气体,有同学认为可能混有氢气。为此,化学小组的同学设计了如下实验装置,对所制取的气体进行探究。
请回答下列问题:
(1)装置A中添加液体的仪器名称为 ;98%的浓H2SO4(ρ=1.84 g/cm3)的物质的量浓度是 ;
(2)请写出产生氢气的反应的离子方程式 ;
(3)①装置B是为了吸收SO2,则不能选用下列试剂中的 (填序号);
A.NaOH溶液 B.浓H2SO4 C.KMnO4溶液
②可证实一定量的锌粒和一定量的浓硫酸反应后生成的气体中混有氢气的实验现象是 ;
正确答案
(1)分液漏斗 18.4 mol/L (2)Zn+2H+===Zn2++H2↑
(3)① B ②装置E中黑色粉末变红色,F中无水硫酸铜变蓝色 (每空2分)
试题分析:⑴该仪器名称是分液漏斗,C(H2SO4)==
=18.4 mol/L;
⑵锌和稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气,其离子方程式为Zn+2H+═Zn2++H2↑;
⑶①二氧化硫属于酸性氧化物,能被碱液吸收;具有还原性,能被强氧化性溶液吸收,氢氧化钠溶液呈碱性,高锰酸钾溶液具有强氧化性,即可以用氢氧化钠溶液和高锰酸钾溶液吸收二氧化硫,故选B;
②氢气具有还原性,能将黑色的CuO还原为红色的Cu,且生成水,水能使无水硫酸铜变蓝色,如果有氢气,看到的现象是:装置E中黑色粉末变红色,F中无水硫酸铜变蓝色。
已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述错误的是
正确答案
D
试题分析:A. 若X为N2或NH3(催化氧化),发生反应:N2+O22NO,4NH3+5O2
4NO+6H2O;2NO+O2=2NO2;3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO。则A为硝酸,正确。B.若X为S 或H2S(完全燃烧),S+ O2
SO2;2H2S+ 3O2
2SO2+ 2H2O;2SO2+ O2
2SO3;SO3+H2O= H2SO4则A为硫酸。正确。C.若X为非金属单质或非金属氢化物,如C或CH4,则它们发生不完全燃烧产生CO,CO燃烧得到CO2,CO2容易水产生的是碳酸,则碳酸不能与金属铜反应生成CO。若X是S或H2S,反应得到的浓硫酸与Cu在加热时可以反应得到SO2。因此A不一定能与金属铜反应生成Y。正确。D.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③可能为氧化还原反应3NO2+ H2O = 2HNO3+ NO,也可能是非氧化还原反应如SO3+H2O= H2SO4。错误。
火电厂排放气体中含有二氧化硫、氮氧化物等大气污染物,大气污染物的研究治理对改善环境具有重要意义。
(1)煤燃烧产生的烟气(含有氮氧化物、SO2、PM2.5等),直接排放到空气中,引发的主要环境问题有 (填写字母编号)
A水体富营养化 B重金属污染 C雾霾 D酸雨
(2)将含有SO2的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,在废气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。写出亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式 。
(3)有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法,工艺流程如下:
A的化学式 ,若生成ag A,理论上可以回收SO2的质量为 g。
(4)汽车尾气中含有的氮氧化物(NOx)能形成酸雨,写出NO2转化为HNO3的化学方程式 。当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出,写出NO被CO还原的化学方程式 。
(5)工业上常用Na2CO3溶液处理煤燃烧产生的烟气,写出SO2、NO与Na2CO3溶液反应生成Na2SO4、N2的离子方程式 。
正确答案
(1)CD
(2)Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4
(3)NaOH;1.6a
(4)3NO2+H2O==2HNO3+NO 2NO+2CON2+2CO2
(5)2SO2 + 2NO +2CO32-=2SO42-+ N2 + CO2
(1)氮氧化物和二氧化硫能引起酸雨,PM2.5直径小于等于2.5 微米的颗粒物,能长时间悬浮于空气中,能造成雾霾,故CD项正确。
(2)亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙,同时生成H2SO4,化学方程式为:Ca(HSO3)2+O2=CaSO4+H2SO4
(3)电解氯化钠溶液可得Cl2、H2、NaOH,A能吸收SO2,生成亚硫酸氢钠,则A为NaOH;SO2与NaOH反应的化学方程式为:SO2+NaOH=NaHSO3,NaOH的质量为ag,则理论上可以回收SO2的质量为:64/40×ag=1.6ag。
(4)NO2与水反应可生成HNO3,化学方程式为:3NO2+H2O=2HNO3+NO;当尾气中空气不足时,NOX在催化转化器中被还原成N2排出,NOX与CO发生氧化还原反应,生成N2和CO2,所以NO被CO还原的化学方程式为:
2NO+2CON2+2CO2
(5)SO2、NO与Na2CO3溶液反应生成Na2SO4、N2,发生了氧化还原反应,根据元素守恒可生成了CO2,所以离子方程式为:2SO2+ 2NO +2CO32-=2SO42-+ N2 + CO2
扫码查看完整答案与解析