- 工业制取三氧化硫
- 共739题
(12分)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、硫氢化钠溶液） （2） 2Fe3＋+SO2+2H2O═2 Fe2＋SO42-+4H+；
（3）（i）CaSO4；（ii）
（iii）Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
试题分析：（1）硫化氢水溶液（或硫化钠、硫氢化钠溶液）中的硫元素都为-2价，与二氧化硫反应，化合价会升高，被氧化，二氧化硫表现氧化性，如：2H2S+SO2=3S+2H2O中， SO2表现氧化性；（2）FeCl3溶液与SO2反应生成硫酸亚铁和盐酸，反应的离子方程式为2Fe3＋+SO2+2H2O═2 Fe2＋SO42-+4H+；（3）（i）新制漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有强氧化性，二氧化硫具有还原性，可能会发生氧化还原反应，生成产物可能为CaSO4；故假设二：该白色沉淀为CaSO4；（ii）基于假设一：白色沉淀为CaSO3，亚硫酸钙和盐酸反应CaSO3+2HCl═CaCl2+SO2↑+H2O，二氧化硫能使品红溶液褪色，也能使澄清石灰水变浑浊，实验操作为用另一干净试管取少量沉淀样品，加入过量（或适量）0.5 mol•L-1HCl，将产生的气体通入品红溶液（或新制澄清石灰水）； 若固体完全溶解，有气泡产生，且能使品红溶液褪色（或新制澄清石灰水变浑浊），则假设一成立；否则，假设一不成立；（iii）若假设二成立，漂白粉浓溶液中含有的次氯酸根离子具有氧化性，能将二氧化硫氧化为硫酸根，生成该白色沉淀的化学方程式：Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl。
分某同学为探究铜跟浓硫酸的反应情况，用下图所示装置进行了有关实验
（1）B是用来收集实验中生成的气体的装置，但未将导管画全，请在答题卷上把导管补充
完整 。
（2）请写出铜跟浓硫酸反应的化学方程式 。
（3）实验中D中的现象 。
（4）实验中，该同学取6.4g铜片和12mL 18mol·L-1H2SO4溶液放在圆底烧瓶中共热，直到反应停止，最后发现烧瓶中还有铜片剩余；该同学根据所学的化学知识判断还会有一定量H2SO4的剩余，下列药品中能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是 填字母编号）。
a．BaCl2溶液 b．Ba(NO3)2溶液 c．银粉 d．Na2CO3粉末
（5）若将16g铜与50mLH2SO4物质的量浓度为一定值的浓硫酸反应，铜完全溶解。请回答：
①反应中产生的气体在标准状况下的体积为 L。
②该反应中被还原的H2SO4的物质的量为 mol。
③待产生的气体全部释放后，向溶液中滴加VmL a mol·L-1NaOH溶液，恰好使溶液中
的Cu2+全部转化为沉淀，则原浓硫酸中H2SO4的物质的量浓度= mol·L-1。
正确答案
（1）
（3）紫色石蕊试液变红 （4）bd （5）① 5.6；② 0.25；③（aV×10-2+5）
试题分析：（1）作图时B装置中导气管长进短出；（2）铜与浓硫酸反应生成二氧化硫和硫酸铜，注意配平；（3）二氧化硫溶于水，得到的的溶液显酸性 ，紫色石蕊试液变红；（4）能够用来验证反应停止后的烧瓶中确有剩余的H2SO4的是b、d，a.反应后生成的硫酸铜中也含有硫酸根离子，能与BaCl2溶液生成白色沉淀，不能检验出硫酸的存在；b．如果溶液中有硫酸剩余，加入Ba(NO3)2溶液，除了生成白色硫酸钡沉淀，还会在烧瓶口处观察到红棕色的NO2气体，故能检验出硫酸的存在；c．加入银粉没有明显变化，不能检验出硫酸的存在；d．如果溶液中有硫酸剩余，加入Na2CO3粉末会生成无色的CO2气体，故能检验出硫酸的存在；（5）①根据铜的质量，利用铜与硫酸反应的化学方程式计算；②根据元素守恒，被还原的H2SO4的物质的量等于生成SO2的物质的量；③“恰好使溶液中的Cu2+全部转化为沉淀”，则此时，溶液为Na2SO4溶液，根据硫元素守恒，则硫酸的物质的量：n（H2SO4）=n（Na2SO4）+n（SO2）=n（NaOH）×1/2+n（SO2），然后根据c=n/V(aq)计算。
（8分）实验室要配制1mol/L的稀硫酸250mL，回答下列问题：
（1）需要98%密度为1.84g/cm3的浓硫酸 mL
（2）配制时，必须使用的仪器有 (填代号)
①烧杯 ②100 mL量筒 ③20 mL量筒 ④1000 mL容量瓶 ⑤250 mL容量瓶 ⑥托盘天平(带砝码) ⑦玻璃棒 还缺少的仪器是 。
（3）配制时，该实验两次用到玻璃棒，其作用分别是 、 。
（4）配制过程中出现以下情况，对所配溶液浓度有何影响（填“偏高”“偏低”“不影响”）
①没有洗涤烧杯和玻璃棒。 。
②如果加水超过了刻度线，取出水使液面恰好到刻度线。 。
③容量瓶没有干燥。
正确答案
略
（12分）（1）为防治酸雨，降低煤燃烧时向大气排放的SO2，工业上将生石灰和含硫煤混合后使用。请写出燃烧时，有关“固硫”（不使含硫化合物进入大气）反应的化学方程式_______________________________。
（2）某有色金属冶炼厂排放的废气中含SO2，先用石灰浆吸收SO2，然后利用空气中的氧气将产物继续氧化成石膏（CaSO4·2H2O）。写出两个反应的化学方程式
_______________________________。
正确答案
（1）CaO+SO2
（2）Ca（OH）2+SO2====CaSO3+H2O，2CaSO3+O2+4H2O====2（CaSO4·2H2O）
（1）注意“固硫”的含义：不使含硫化合物进入大气。因而不包括下列反应：S+O2
硫煤中的硫元素大多数是以化合态存在的，游离态的单质硫很少，上列反应也不能准确表示硫煤中硫变为SO2的反应。
（2）所提供的石灰浆应该是过量的，所以不会生成Ca（HSO3）2，否则得不到CaSO4·2H2O。
(12分)【化学——化学与技术】
工业上以黄铁矿为原料，采用接触法生产硫酸。请回答下列问题：
（1）煅烧黄铁矿的设备名称是__________，进料前必须将黄铁矿粉碎，目的是________。所得炉渣的用途有__________________________(填一种用途)。
（2）进入接触室前的气体必须经过净化处理，目的是防止________________________________。
（3）生产过程中，吸收三氧化硫常用的物质是_____________________________。
（4）温度变化与二氧化硫转化率的变化关系可用下图中的曲线______(填“a”或“b”)表示。
（5）工业上常用熟石灰和硫酸处理、回收尾气中的有害气体。反应的化学方程式为：
________________________________、_________________________________。
正确答案
（12分）
（1）沸腾炉（1分）增大接触面积。加快反应速率，使黄铁矿反应更充分（2分）
做水泥配料或炼铁原料（1分）
（2）催化剂中毒（2分）
（3）98.3%的浓硫酸（1分）
（4）a（1分）
（5）Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O （2分）CaSO3+H2SO4
试题分析：（1）煅烧黄铁矿是在沸腾炉中与氧气反应，所以设备名称为：沸腾炉；将固体物质粉碎，可增大接触面积，加快反应速率，使黄铁矿反应更充分；炉渣中含Fe2O3，含铁量较高，经处理后常用作炼铁的原料。
（2）生成二氧化硫气体含有杂质，能使催化剂中毒，所以必须经过净化处理，防止催化剂中毒。
（3）为了防止酸雾的产生，用98.3%的浓硫酸吸收三氧化硫。
（4）因为SO2与O2反应是放热反应，温度升高，SO2的转化率减小，故可用曲线a表示。
（5）SO2被Ca(OH)2吸收，化学方程式为：Ca(OH)2+SO2=CaSO3↓+H2O；CaSO3再与硫酸反应，得到CaSO4并且回收SO2，化学方程式为：CaSO3+H2SO4
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