- 三氧化硫的化学性质
- 共739题
二氧化硫是重要的工业原料,探究其制备方法和性质具有非常重要的意义。 (1)T业上用黄铁矿(FeS2)在高温下和氧气反应制备SO2:4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3该反应中被氧化的元素是_______(填元素符号)。当该反应转移2. 75mol电子时,生成的二氧化硫在标准状况下的体积为_______L。
(2)实验室中用下列装置测定SO2催化氧化为SO3的转化率(已知SO3。熔点为16.8℃,假设气体进入装置时分别被完全吸收,且忽略空气中CO2的影响)。
①简述使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是______。
②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是______。
③实验结束后,若装置D增加的质量为mg,装置E中产生白色沉淀的质量为ng,则此条件下二氧化硫的转化率是______(用含字母的代数式表示,不用化简)。
(3)某兴趣小组欲在绿色环保的条件下探究SO2的性质,设计如下图实验装置。
B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为_______;
C中反应的离子方程式为______ ;D中的实验现象为______ ;E装置的作用是______。
正确答案
(1)S、Fe 11.2
(2)①打分液漏斗上的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加。②使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收。③×100﹪
(3)品红溶液 SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+ 试管中有淡黄色沉淀生成。 吸收尾气,防止倒吸。
试题分析:在反应4FeS2+11O28SO2+2Fe2O3中FeS2中的Fe为+2价,反应后变为Fe2O3的+3价,化合价升高,失去电子,被氧化;FeS2中的S为-1价,反应后变为SO2的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化. 该反应中被氧化的元素是Fe、S。在该反应中每产生8mol的SO2转移电子44mol. 。现在转移2. 75mol电子,所以产生SO2在标准状况下的体积为(2. 75mol÷44mol)×8mol×22.4L/mol="11.2L." (2) ①使用分液漏斗向圆底烧瓶中滴加浓硫酸的操作是打分液漏斗上的活塞,旋开分液漏斗的旋塞,缓慢滴加。②当停止通入SO2,熄灭酒精灯后,需要继续通一段时间的氧气,其目的是使残留在装置中的二氧化硫和三氧化硫被充分吸收。③装置D中增加的质量是SO3的质量,E中的沉淀为BaSO4。则此条件下二氧化硫的转化率是
×100﹪。(3) B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性,则B中所盛试剂为品红溶液,C中反应的离子方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+,D中发生的反应为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O。产生的S是不溶于水的淡黄色沉淀。故D的实验现象为试管中有淡黄色沉淀生成。SO2是有害的气体,容易导致大气污染,是大气污染物,E装置的作用是既能吸收尾气,也能防止倒吸现象的发生。2的制备方法和性质的知识。
某研究小组欲探究SO2的化学性质,设计了如下实验方案。
(1)在B中检验SO2的氧化性,则B中所盛试剂可为________。
(2)在C中装FeCl3溶液,检验SO2的还原性,则C中反应的离子方程式为_____________________________________________________。
(3)在D中装新制漂白粉浓溶液。通入SO2一段时间后,D中出现了大量白色沉淀。同学们对白色沉淀成分进行了探究。请回答下列问题:
限选的仪器和试剂:过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5 mol·L-1盐酸、0.5 mol·L-1H2SO4溶液、0.5 mol·L-1BaCl2溶液、品红溶液、新制澄清石灰水。
(ⅰ)假设一:该白色沉淀为CaSO3;
假设二:该白色沉淀为________;
假设三:该白色沉淀为上述两种物质的混合物。
(ⅱ)基于假设一,填写下表:
(ⅲ)若假设二成立,试写出生成该白色沉淀的化学方程式:
__________________________________________________。
正确答案
(1)硫化氢水溶液(或硫化钠、硫氢化钠或相应溶质的化学式都可以)
(2)2Fe3++SO2+2H2O===2Fe2++SO42—+4H+
(3)(ⅰ)CaSO4
(ⅱ)
(ⅲ)2SO2+2H2O+Ca(ClO)2===CaSO4↓+2HCl+H2SO4
(1)~(2)涉及SO2的性质实验。SO2既有氧化性也有还原性,但多表现还原性(能够被氧化性稍强的Fe3+、H2O2或强氧化剂HClO等氧化),一般在和H2S等-2价硫化物反应时表现其氧化性,因此B中为H2S(或Na2S、NaHS等)溶液。
(3)探究白色沉淀的成分,其实是检验SO32—和SO42—。常通过与非氧化性酸反应产生SO2使品红溶液褪色来检验SO32—或HSO3—。
[2012·东北哈师大附中、东北师大附中、辽宁省实验中学第二次联合模拟](16分)某同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将铜丝向上提至离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为 。
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是 。
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操是 。
【实验2】实验中发现试管内除了产生白色固体外,在铜丝表面还产生黑色固体甲,其中可能含有氧化铜、硫化铜、硫化亚铜,以及被掩蔽的氧化亚铜。
查阅资料:
①氧化亚铜在酸性环境下会发生自身氧化还原反应生成Cu2+和铜单质,在氧气流中煅烧,可以转化为氧化铜。
②硫化铜和硫化亚铜常温下都不溶于稀盐酸,在氧气流中煅烧,硫化铜和硫化亚铜都转化为氧化铜和二氧化硫。
为了研究甲的成分,该小组同学在收集到足够量的固体甲后,进行了如下图的实验:
(4)②中检验滤渣是否洗涤干净的实验方法是 。
(5)③中在煅烧过程中一定发生的反应的化学方程式为 。
(6)下列对于固体甲的成分的判断中,正确的是(填字母选项) 。
正确答案
(16分)(1)2H2SO4(浓)+Cu CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)试管A中气体压强减小,空气从D导管进入试管A中
(3)从D管口向A中大量鼓入空气
(4)取最后一次洗涤后所得液体于试管中,滴加硝酸银溶液,若无白色沉淀产生,则说明沉淀洗涤干净;若有白色沉淀生成,则说明未洗涤干净
(5)2CuS+3O22CuO+2SO2(条件也可为“煅烧”)
(6)BCD
(6)由滤液呈蓝色可知,固体甲中含CuO和Cu2O至少有一种。煅烧CuS的反应方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2,由该方程式可计算出2gCuS煅烧后固体质量减少0.33g;煅烧Cu2S的反应方程式为Cu2S+2O2
2CuO+SO2,该反应是固体质量不变的反应;煅烧Cu时固体质量增加,根据题意,固体甲中一定含有CuS,同时Cu2O和Cu2S至少一种。综上分析只有A项不正确。
(13分)硫代硫酸钠是一种常见的化工原料。将SO2通入按一定比例配成的Na2S和Na2CO3的混合溶液中,便可得到Na2S2O3,其制备反应方程式为:
o
(1) 在配制混合溶液前先将蒸馏水加热煮沸一段时间后待用,其目的是_______。
(2) 用该方法获得的Naj2O3^H2O晶体中常混有一定量的杂质。某兴趣小组欲对其中所含杂质成分进行探究(不考虑副反应和杂质所带的结晶水)。
【提出假设】
假设1 :晶体中只含>fe2C03杂质
假设2:晶体中只含Na2S杂质
假设3: ____________________________
【查阅资料】
②NhS2O3在中性、碱性溶液中较稳定,而在酸性溶液中能迅速反应:
【判断与思考】
某同学取少量制得的晶体溶于足量稀H2SO4,并将产生的气体通入CuSO4溶液中,未见黑色沉淀,据此认为假设2不成立。你认为其结论是否合理?_______ (填“合理”、“不合理”)并说明理由:____________________________
【设计方案进行实验】
基于假设1,完成下表实验方案、现象及结论(仪器自选)。
限选实验试剂:酸性KMnO4溶液、饱和NaHCO3溶液、品红溶液、澄清石灰水
(3) 已知:。为测定所制得晶体的纯度,该小组以淀粉作指示剂,用
的碘水进行多次取样滴定,测得
的含量约为102%。若所用试剂及操作均无不当,产生该结果最可能的原因是______________。
正确答案
(1)赶走水中的溶解氧(或空气) (2分)
(2)晶体中含Na2S和Na2CO3两种杂质(2分)
不合理;(1分) Na2S2O3与稀H2SO4反应生成的SO2和H2S发生反应,可能无H2S逸出。(2分)
(其他合理答案均给分)
(3)晶体中含有杂质(如Na2S等)在滴定时参与反应或晶体部分失去结晶水(2分)(其他合理答案均给分)
晶体的主体Na2S2O3·5H2O与稀H2SO4反应生成的SO2对H2S和CO2的检验都有干扰,在检验时应充分考虑;考虑到晶体中含有的杂质(Na2S)在滴定时参与反应,是解答第(3)小题的关键。
下表列出了3种燃煤烟气脱硫方法的原理。
(1)光谱研究表明,易溶于水的
所形成的溶液中存在着下列平衡:
据此,下列判断中正确的是______________。
A. 该溶液中存在着分子
B. 该溶液中浓度是
浓度的2倍
C. 向该溶液中加入任何足量的强酸都能放出气体
D. 向该溶液中加入过量
可得到
、
的混合溶液
(2)方法I中用氨水吸收燃煤烟气中
的离子方程式为______________。能提高燃煤烟气中
去除率的措施有______________(填字母)
A. 增大氨水浓度 B. 升高反应温度
C. 使燃煤烟气与氨水充分接触 D. 通入空气使转化为
采用方法I脱硫,并不需要先除去燃煤烟气中大量的,原因是(用离子方程式表示)________________________________________________________。
(3)方法II主要发生了下列反应:
反应生成
的热化学方程式为___________________。
(4)方法III中用惰性电极电解溶液的装置如下图所示(阴离子交换膜只允许阴离子通过)。阳极区放出的气体的成分为_____________(填化学式)。
正确答案
(1)A
(2) ACD
(3)
(4)
略
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