5.1 硫及其化合物 课时练习
一、单选题
1.下列不属于浓硫酸性质的是
A.挥发性 B.吸水性 C.脱水性 D.强氧化性
2.储存浓H2SO4的铁罐外口常会出现严重的腐蚀现象,这体现了( )
A.浓H2SO4的吸水性和酸性
B.浓H2SO4的脱水性和吸水性
C.浓H2SO4的强氧化性和吸水性
D.浓H2SO4的吸水性和稀H2SO4的通性(酸性)
3.下列实验操作中,错误的是( )
A.配制5%食盐溶液时,将称量的食盐放入烧杯中加计量的水搅拌溶解
B.硫酸铜结晶水含量测定时,需用小火缓慢加热,防止晶体飞溅
C.测定未知NaOH溶液浓度时,酸式滴定管需用标准酸液润洗2~3次
D.配制0.1 mol /L的H2SO4溶液时,将量取的浓H2SO4放入容量瓶中加水稀释
4.下列说法错误的是( )
A.纯碱可以去除油污,也能广泛应用于玻璃、纺织、食品等工业中
B.二氧化硫可用于漂白纸浆、编织物,但二氧化硫通入紫色石蕊试液中只变红
C.钠钾合金在常温常压下是液体,可用作原子反应堆的导热剂
D.浓硫酸可使有机物炭化是由于它的脱水性,因此在实验室中常用作干燥剂
5.空气的成分中能供给呼吸的是( )
A.氮气 B.氧气 C.稀有气体 D.二氧化碳
6.已知硫酸和氯磺酸结构关系如图:。下列说法错误的是( )
A.氯磺酸是一元酸
B.氯磺酸中硫元素化合价为+6价
C.氯磺酸遇水会发生反应:
D.氯磺酸在HCl作用下可得
7.硫元素的几种化合物存在如图转化关系,下列判断错误的是( )
A.反应①中浓硫酸被氧化生成,生成的具有漂白性
B.反应②中,当过量时,溶液中有生成
C.可以用清洗实验③后附着在试管壁上的硫
D.反应④的离子方程式为
8.H2S是一种大气污染物。干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中H2S的常用方法,其原理如图所示。下列说法错误的是( )
A.单质硫为淡黄色固体
B.脱硫反应为3H2S+Fe2O3·H2O=Fe2S3·H2O+3H2O
C.再生过程中,硫元素被还原
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积可提高脱硫效率
9.下列实验中能证明一种气体为SO2的是( )
①使澄清石灰水变浑浊 ②使湿润的蓝色石蕊试纸变红 ③使品红溶液褪色 ④通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸 ⑤通入溴水中使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.都能证明 B.都不能证明
C.③④⑤能证明 D.只有⑤能证明
10.下列物质中,不能使品红溶液褪色的是( )
A.Cl2 B.HCl C.SO2 D.活性炭
11.下列实验能证明某气体中一定有二氧化硫存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊
②能使品红溶液褪色
③能使湿润的蓝色石蕊试纸变红
④通入足量的NaOH溶液,再加入BaCl2溶液有白色沉淀产生,该沉淀溶于盐酸
⑤通入溴水能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.都不能 B.都能 C.②④⑤ D.只有⑤
12.化学与生活息息相关。下列说法中错误的是( )
A.铝制餐具不宜用来蒸煮或长期存放酸性、碱性或咸的食物,防止餐具被腐蚀
B.人工合成的硅橡胶是目前最好的既耐高温又耐低温的橡胶,常用于门窗密封
C.铁制的容器在常温下可用来存放浓硫酸或浓硝酸是因为铁不与浓硫酸或浓硝酸反应
D.去除锅炉上的水垢,通常先用碳酸钠溶液处理,形成疏松物质而后再用酸去除
13.可以由两种单质直接化合得到的物质是( )
A.硫化铜 B.氯化亚铁 C.硫化亚铁 D.三氧化硫
14.2022年1月14日,汤加火山喷发产生大量SO2进入大气。下列有关SO2说法正确的是( )
A.大气中SO2主要来源于火山喷发
B.SO2是直线形分子
C.食品中添加适量的SO2可以起到漂白和防腐等作用
D.可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验气体中的SO2
15.甲、乙、丙、丁、戊五种物质中,甲、乙、丙中均含有某种相同的元素,它们之间具有如下图所示转化关系(反应条件及部分产物已略去)。下列有关物质的推断不正确的是( )
选项 假设 结论
A 甲为S 戊可能是氧气
B 甲为Al(OH)3 丁可能是氢氧化钠溶液
C 甲为Fe 丁可能是硝酸
D 甲为Na2CO3溶液 戊可能是CO2
A.A B.B C.C D.D
16.下列有关说法正确的是( )
A.HClO是弱酸,但NaClO强电解质
B.HCl,SO2、HBr三种气体都可用浓硫酸干燥
C.向浓氨水中滴加FeCl3饱和溶液,可制得Fe(OH)3胶体
D.SO2和SO3都是酸性氧化物,两者的水溶液都是二元强酸
二、综合题
17.某学习小组依据SO2具有还原性,推测SO2能被Cl2氧化生成SO2Cl2.
查阅资料:SO2Cl2常温下为无色液体,极易水解,遇潮湿空气会产生白雾.
(1)化合物SO2Cl2中S元素的化合价是
(2)用二氧化锰和浓盐酸制氯气的化学方程式是
(3)在收集氯气前,应依次通过盛有饱和食盐水和 的洗气瓶.
(4)用如图所示装置收集满Cl2,再通入SO2,集气瓶中立即产生无色液体,充分反应后,将液体和剩余气体分离,进行如下研究.
(1)研究反应的产物.向所得液体中加水,出现白雾,振荡、静置得到无色溶液.经检验该溶液中的阴离子(除OH﹣外)只有SO42﹣、Cl﹣,证明无色液体是SO2Cl2.
①写出SO2Cl2与H2O反应的化学方程式 .
②检验该溶液中Cl﹣的方法是 .
(2)继续研究反应进行的程度.用NaOH溶液吸收分离出的气体,用稀盐酸酸化后,再滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀.
①该白色沉淀的成分是 .
②写出SO2与Cl2反应的化学方程式,并阐述理由
18.硫化氢()、二氧化硫()是有害气体,可用多种方法进行脱除。
(1)实验室制取乙炔时,用硫酸铜溶液除去乙炔气体中混有的气体,发生反应:,计算25℃时,该反应的平衡常数为 。(已知25℃时,的,)
(2)某科研小组将微电池技术用于去除天然气中的,装置示意图如图,主要反应:(FeS难溶于水),室温时,pH=7的条件下,研究反应时间对的去除率的影响。
①装置中微电池负极的电极反应式为 。
②一段时间后,单位时间内的去除率降低,可能的原因是 。
(3)溶液脱除空气中并再生的原理如图所示。
将一定体积含的空气匀速通入溶液中,反应相同时间,初始浓度。及其pH与脱除率的关系如图所示。当,脱除率下降的原因是 。
(4)在恒容密闭容器中,用H2还原生成S的反应分两步完成(如图所示),该过程中部分物质的物质的量浓度随时间的变化关系如图所示:
依据上图描述H2还原生成S的过程: 。
19.根据所学知识完成题目:
(1)①在淀粉碘化钾溶液中,滴加少量次氯酸钠溶液,溶液变蓝色,且反应后溶液显碱性,发生反应的离子方程式为 .
②在上述碘和淀粉形成的蓝色溶液中,滴加亚硫酸钠碱性溶液,发现蓝色逐渐消失,写出发生反应的离子方程式 .
③对比①和②实验所得的结果,将I2、ClO﹣、SO 按氧化性由强到弱的顺序排列为 .
(2)今有铁皮、铜片、酸、碱、盐溶液若干.设计实验证明以下事实,写出反应的化学方程式.
①浓硫酸的氧化性比稀硫酸强: .
②氯化铁溶液中Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2+强: .
③铁的还原性比铜强: .
20.某小组同学用如图所示装置进行铜与浓硫酸的反应,并探究产物的性质
(夹持装置已略去)。
(1)试管①中反应的化学方程式是 ;
(2)若试管②中的试剂为品红溶液,实验中观察到的现象是 ;
若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,则说明生成的气体具有 性。
(3)试管③中的试剂为NaOH溶液,其作用是 ,反应的离子方程式是 。
21.雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)是提取砷的主要矿物原料,二者在自然界中共生.根据题意完成下列填空:
(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体.若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2的物质的量之比为
(2)上述反应中的氧化剂是 ,反应产生的气体可用 吸收.
(3)As2S3和HNO3有如下反应:As2S3+10H++10NO3﹣=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,若生成2mol H3AsO4,则反应中转移电子的物质的量为 .若将该反应设计成一原电池,则NO2应该在 (填“正极”或“负极”)附近逸出,该极的电极方程式为
(4)若反应产物NO2与11.2L O2(标准状况)混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,然后与过量的碳反应,所产生的CO2的量 (选填编号).a.小于0.5mol b.等于0.5mol c.大于0.5mol d.无法确定.
答案解析部分
1.【答案】A
【解析】【解答】浓硫酸具有三大特性,分别为吸水性、脱水性和强氧化性,硫酸难挥发,属于难挥发性酸,A项不属于浓硫酸的性质,
故答案为:A。
【分析】 浓硫酸的化学性质有:①吸水性:浓硫酸能吸附物质中湿存的水分;利用此性质可用浓硫酸做干燥剂,干燥一些不与浓硫酸反应的气体;②脱水性:浓硫酸将有机物里的氢、氧原子按2:1的比例脱去生成水;③浓硫酸与金属反应既表现氧化性又表现酸性(常温Fe、Al在浓硫酸中钝化):④浓硫酸与非金属反应只表现氧化性。
2.【答案】D
【解析】【解答】浓硫酸具有强的氧化性、吸水性、酸性,因为浓硫酸的强氧化性,常温下能够使铁铝发生钝化,阻止铁与浓硫酸继续反应,但是浓硫酸具有吸水性,吸收空气中水分浓度变稀,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,体现硫酸的酸性,
故选:D.
【分析】依据浓硫酸具有吸水性和酸性,稀硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气解答.
3.【答案】D
【解析】【解答】A.因配制一定质量分数溶液时,只需将计算称量好的溶质溶于一定量的溶剂中即可,A不符合题意;
B.晶体飞溅会引起误差,需小火缓慢加热,防止晶体飞溅,B不符合题意;
C.测定未知NaOH溶液浓度时,盛放标准酸溶液的滴定管要用标准酸液润洗2~3次,以使滴定的酸溶液浓度与标准溶液浓度一致,C不符合题意;
D.容量瓶不能直接用来溶解、稀释溶液,H2SO4稀释时放热,热的液体不能立即转移到容量瓶中,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】不能在容量瓶中溶解、稀释溶液,应选择锥形瓶;同时注意稀释浓硫酸时要将浓硫酸缓慢加热到水中;据此分析解答即可得出答案。
4.【答案】D
【解析】【解答】A. 纯碱水解显碱性,油污在碱性条件下可发生水解反应,因此纯碱可以去除油污,同时纯碱也能广泛应用于玻璃、纺织、食品等工业中,A项不符合题意;
B. 二氧化硫可用于漂白纸浆、编织物,但二氧化硫溶于水显酸性,不能漂白石蕊试液,因此通入紫色石蕊试液中只变红,B项不符合题意;
C. 钠钾合金在常温常压下是液体,具有良好的导热性,可用作原子反应堆的导热剂,C项不符合题意;
D. 浓硫酸可使有机物炭化是由于它的脱水性,但在实验室中常用作干燥剂主要利用的是浓硫酸的吸水性,D项符合题意;
故答案为:D。
【分析】D项是易错点,要明确浓硫酸的吸水性与脱水性的不同。另外,浓硫酸虽可以用作干燥剂,但不能干燥碱性气体如氨气,也不能干燥还原性气体如硫化氢气体等。
5.【答案】B
【解析】【解答】空气的成分:氮气、氧气、少量二氧化碳以及少量的其他气体,能供给呼吸的是氧气,故选B.
【分析】空气的成分:氮气、氧气、少量二氧化碳以及少量的其他气体,根据气体的性质和用途来回答.
6.【答案】C
【解析】【解答】A.氯磺酸分子中只有1个羟基,1个氯磺酸分子只能电离出1个氢离子,所以氯磺酸是一元酸,A项不符合题意;
B.氧和氯的非金属性都强于硫,硫形成6个键,说明有6个电子偏离硫原子,所以磺酸中硫元素化合价为+6价,B项不符合题意
C.氯的非金属性都强于硫,氯元素显-1价,氯磺酸与水发生水解反应时元素的化合价不变,因此应该生成HCl,C项符合题意;
D.类比硫酸反应生成氯磺酸,氯磺酸分子中的羟基也可以被氯原子取代,得到该选项给出的结构,D项不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A、氯磺酸只有一个羟基,为一元酸;
B、氯磺酸中的硫元素化合价可以结合电子进行判断;
C、结合化合价判断化学方程式;
D、结合硫酸转化为氯磺酸的特点,可知氯磺酸和氯化氢反应,羟基转化为氯原子。
7.【答案】A
【解析】【解答】A.反应①中浓硫酸反应生成生成SO2,化合价由+6价变成+4价,化合价降低,浓硫酸被还原,A符合题意;
B.反应②中,当SO2过量,二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠,B不符合题意;
C.硫易溶于CS2,故可以用CS2清洗实验③后附着在试管壁上的硫,C不符合题意;
D.Na2S2O3与稀硫酸反应生成S、SO2和H2O,离子方程式S2O +2H+=S↓+SO2↑+H2O,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.反应①中浓硫酸被还原;
B.二氧化硫过量时,与氢氧化钠反应生成亚硫酸氢钠;
C.硫易溶于CS2;
D.Na2S2O3与稀硫酸反应生成S、SO2和H2O。
8.【答案】C
【解析】【解答】A.单质硫为淡黄色的固体,A不符合题意;
B.根据图示脱硫反应时H2S与Fe2O3·H2O生成Fe2S3·H2O和H2O,方程式为:3H2S+Fe2O3·H2O=Fe2S3·H2O+3H2O,B不符合题意;
C.再生过程中Fe2S3·H2O生成S,硫元素化合价升高,被氧化,C符合题意;
D.脱硫过程中,增大反应物的接触面积能加快反应速率,提高脱硫效率,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】再生过程中S从-1价升高到0价,发生氧化反应,被氧化
9.【答案】D
【解析】【解答】①和④的实验CO2也能产生相应现象。②的实验只要是酸性气体都可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红。③Cl2也能使品红褪色。SO2被Br2氧化成H2SO4,后者与Ba(NO3)2在酸性条件下反应生成BaSO4沉淀,两项实验现象的结合可确定该气体为SO2。
故答案为:D
【分析】根据二氧化硫具有的特殊的化学性质进行判断即可,注意二氧化碳等气体对其检验的干扰.
10.【答案】B
【解析】【解答】解:A.Cl2溶于水,与水反应生成具有漂白性的HClO,可使品红褪色,故A错误;
B.HCl不具有漂白性,不可使品红褪色,故B正确;
C.SO2具有漂白性,可使品红褪色,故C错误;
D.活性炭具有吸附性,能使品红溶液褪色,故D错误;
故选:B;
【分析】根据具有漂白性的物质可使品红褪色,如HClO、次氯酸盐、过氧化氢、臭氧、过氧化钠、二氧化硫以及活性炭等.
11.【答案】D
【解析】【解答】①使澄清石灰水变浑浊的气体也可能是二氧化碳,不能证明气体一定为SO2,故①不符合题意;
②使品红溶液褪色气体有很多,如臭氧,不能证明气体为SO2,故②不符合题意;
③可以使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体,其水溶液显酸性,不能证明该气体一定为SO2,故③不符合题意;
④通入足量的NaOH溶液中,再滴加BaCl2溶液,有白色沉淀生成,该沉淀溶于稀盐酸,则该沉淀可能是碳酸钡或亚硫酸钡,不能证明该气体一定为SO2,故④不符合题意;
⑤通入溴水中使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生,说明该气体有还原性,且其氧化物质中有硫酸根离子,该气体一定为SO2,故⑤符合题意。
故答案为:D。
【分析】①二氧化碳等气体会干扰二氧化硫气体的检验;
②具有漂白性的物质都可以使品红溶液褪色;
③溶于水后显酸性的物质都会使湿润的蓝色石蕊试纸变红;
④二氧化碳溶于水后和氯化钡得到的沉淀也可以溶于稀盐酸;
⑤通入溴水使溴水褪色说明该气体具有还原性,并且遇到钡离子生成白色沉淀,说明氧化产物为硫酸根,所以原来的气体是二氧化硫。
12.【答案】C
【解析】【解答】A.铝是一种两性金属,既能与酸溶液反应,又能与碱溶液反应,在咸的物质中,易发生吸氧腐蚀,故不能用铝制餐具蒸煮或长期存放酸性、碱性和咸的食物,以防止餐具被腐蚀,选项正确,A不符合题意;
B.人工合成的硅橡胶具有耐高温和耐低温的性质,常用于门窗密封,选项正确,B不符合题意;
C.常温下,铁铝遇浓硫酸或浓硝酸会发发生钝化反应,形成一层致密的氧化膜,对内层禁食起保护作用,故常温下可用铁制容器盛装浓硫酸或浓硝酸,选项错误,C符合题意;
D.锅炉上的水垢用Na2CO3溶液处理后会形成相应的碳酸盐,碳酸盐能与酸溶液反应除去,选项正确,D不符合题意;
故答案为:C
【分析】A.铝是两性金属,既能与酸溶液反应,也能与碱溶液反应;
B.根据硅橡胶的性质确定其用途;
C.常温下,浓硫酸、浓硝酸能使铁铝钝化;
D.碳酸盐能与酸溶液反应;
13.【答案】C
【解析】【解答】A.铜与硫单质反应生成Cu2S,所以硫化铜不能由单质直接化合得到,故A不符合题意;
B.铁与氯气反应生成氯化铁,所以氯化亚铁不能通过单质直接化合得到,故B不符合题意;
C.铁与硫单质反应生成硫化亚铁,所以硫化亚铁能由单质直接化合得到,故C符合题意;
D.硫和氧气反应生成二氧化硫,二氧化硫和氧气在催化剂作用下可生成三氧化硫,三氧化硫不能由两种单质直接化合得到,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.S的氧化性比较弱,和Cu反应是生成硫化亚铜;
B.Cl2的氧化性比较强和Fe反应生成氯化铁;
C.S和Fe反应生成硫化亚铁;
D.S和O2反应生成SO2。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.大气中的SO2主要来自于化石燃料的燃烧,故A不符合题意;
B.SO2:中心原子S的价层电子对数为4,还有2个孤电子对,空间构型为V形,故B不符合题意;
C.SO2具有漂白性,有毒,食品中添加适量的SO2可以起到漂白和防腐等作用,如葡萄酒中含有微量的SO2,故C符合题意;
D.二氧化硫不与盐酸酸化的氯化钡溶液发生反应,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.大气中的SO2主要来源于煤、石油的燃烧,以及某些金属矿物中含硫或硫的化合物的冶炼。
B.SO2是V形分子。
C.SO2具有漂白性,还能使蛋白质变性而起到杀菌作用。注意SO2有毒,食品中要适量添加。
D.SO2与含盐酸的BaCl2不反应。
15.【答案】C
【解析】【解答】A.S与O2反应生成SO2, S与H2反应生成H2S, SO2与H2S发生归中反应生成S,A不符合题意;
B. Al(OH)3为两性氢氧化物,可与酸、碱反应生成AlO2-、Al3+,AlO2-、Al3+可以发生双水解反应生成Al(OH)3,B不符合题意;
C.甲为铁,乙为可能为Fe(NO3)2或Fe(NO3)3,丙可能为FeCl3或FeCl2等,Fe2+ 和Fe3+不能发生反应生成Fe,C符合题意;
D.甲为Na2CO3溶液,可与CO2反应生成碳酸氢钠,与氢氧化钙反应生成NaOH,氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】根据题目中所给的物质间转化的流程图,带入选项中的物质进行分析;
B,高中阶段常见的两性氢氧化物Al(OH)3;
D,钠盐的相互转化。
16.【答案】A
【解析】【解答】解:A、NaClO属于盐,在水中能完全电离是强电解质,故A正确;
B、HBr具有强还原性,能被浓硫酸氧化而不能用浓硫酸干燥,故B错误;
C、浓氨水和氯化铁之间会发生复分解反应生成氢氧化铁沉淀和氯化铵,不会获得胶体,故C错误;
D、二氧化硫的水溶液是亚硫酸是二元弱酸,故D错误;
故选A.
【分析】A、NaClO属于盐,在水中能完全电离是强电解质;
B、HBr具有强还原性,能被浓硫酸氧化而不能用浓硫酸干燥;
C、浓氨水和氯化铁之间会发生复分解反应;
D、二氧化硫的水溶液是弱酸.
17.【答案】(1)+6价
(2)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(3)浓硫酸
(4)SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl﹣;BaSO4;SO2+Cl2=SO2 Cl2;由于白色沉淀是BaSO4,所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体.因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应.
【解析】【解答】I.SO2Cl2中,氧为﹣2价,氯为﹣1价,根据在化合物中,元素化合价的代数和为零可知硫元素化合价为+6价;
故答案为:+6价;
II.二氧化锰和浓盐酸反应的方程式为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O;
Ⅲ.要收集干燥的氯气应除去氯气中的水蒸气,选用浓硫酸可以干燥氯气;
故答案为:浓硫酸;
Ⅳ.(1)SO2Cl2与水反应的方程式:①SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
故答案为:SO2Cl2+2H2O=H2SO4+2HCl;
②要检验溶液中的氯离子应排除硫酸根离子的干扰,所以:取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl﹣;
故答案为:取少量该溶液于试管中,加入过量Ba(NO3)2溶液,过滤,向滤液中滴加HNO3酸化,再加入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则说明溶液中有Cl﹣;
(2)SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应,SO2Cl2分解得到的氯气和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和氯化氢,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀;
故答案为:①BaSO4;②SO2+Cl2=SO2 Cl2;由于白色沉淀是BaSO4,所以反应后的混合气体中必然存在SO2和Cl2两种气体.因此SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应.
【分析】I.根据在化合物中,元素化合价的代数和为零进行解答;
Ⅱ.二氧化锰和浓盐酸反应生成氯气、氯化锰和水;
Ⅲ.浓硫酸具有吸水性,可以干燥氯气;
Ⅳ.(1)①SO2Cl2与H2O反应生成硫酸和氯化氢;
②氯离子与银离子反应生成不溶液硝酸的氯化银沉淀,注意应先加入硝酸钡溶液,先排除硫酸根离子的干扰;(2)SO2和Cl2生成SO2Cl2的反应为可逆反应,SO2Cl2分解得到的氯气和二氧化硫在水溶液中发生氧化还原反应生成硫酸和氯化氢,硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀.
18.【答案】(1)
(2);生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减慢,铁的量因消耗而减少,形成微原电池的数量减少,化学反应速率减慢
(3)增大铁离子浓度,会促进硫化氢被氧化,生成的氢离子使溶液的pH降低,降低硫化氢的溶解度,前者影响小于后者时,硫化氢的去除率降低
(4)0~t1时间内,氢气与二氧化硫反应生成硫化氢气体,时间内二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质
【解析】【解答】(1)反应的平衡常数表达式为,即,故填;
(2)①根据反应可知,该电池铁作负极,负极反应为:,故填;
②一段时间后,单位时间内硫化氢的去除率降低,可能的原因是生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减慢,铁的量因消耗而减少,形成微原电池的数量减少,化学反应速率减慢,故填生成的FeS附着在铁碳填料的表面,原电池负极的表面积减小,化学反应速率减慢,铁的量因消耗而减少,形成微原电池的数量减少,化学反应速率减慢;
(3)从图中可以看出时,硫化氢的去除率降低,其原因为:增大铁离子浓度,会促进硫化氢被氧化,其方程式为,生成的氢离子使溶液的pH降低,降低硫化氢的溶解度,前者影响小于后者时,硫化氢的去除率降低,故填增大铁离子浓度,会促进硫化氢被氧化,生成的氢离子使溶液的pH降低,降低硫化氢的溶解度,前者影响小于后者时,硫化氢的去除率降低;
(4)从图中可以看出,0~t1时间内,氢气反应完全,与二氧化硫反应生成的X的量达到最大值,消耗的H2与SO2物质的量之比为6:2=3:1,则X为硫化氢气体,时间内为二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质,故填0~t1时间内,氢气与二氧化硫反应生成硫化氢气体,时间内二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质。
【分析】(1)利用计算;
(2)①根据电池反应确定负极反应;
②依据影响反应速率的因素分析;
(3)依据化学平衡移动原理分析;
(4)先生成硫化氢,再二氧化硫与硫化氢反应生成硫单质。
19.【答案】(1)ClO﹣+2I﹣+H2O═I2+Cl﹣+2OH﹣;SO +I2+2OH﹣═SO42﹣+2I﹣+H2O;ClO﹣>I2>SO42﹣
(2)Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;Cu与FeCl3溶液能反应;2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2;Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu
【解析】【解答】解:(1)①次氯酸钠具有强氧化性,可氧化I﹣生成单质I2,I2遇淀粉变蓝,反应的离子方程式为ClO﹣+2I﹣+H2O═I2+Cl﹣+2OH﹣,故答案为:ClO﹣+2I﹣+H2O═I2+Cl﹣+2OH﹣;②Na2SO3具有还原性,可还原I2生成I﹣,使蓝色消失,反应的离子方程式为SO +I2+2OH﹣═SO +2I﹣+H2O,故答案为:SO32﹣+I2+2OH﹣═SO +2I﹣+H2O;③氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性,由①可知ClO﹣>I2,由②可知I2>SO ,故答案为:ClO﹣>I2>SO .(2)①Cu和浓H2SO4加热反应,而Cu和稀H2SO4加热也不反应,则可说明浓硫酸氧化性大于稀硫酸,反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,故答案为:Cu与浓H2SO4在加热时反应而与稀H2SO4在加热时不反应;Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;②Cu与FeCl3溶液能反应:2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2,氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性,则可证明氯化铁溶液中Fe3+的氧化性比硫酸铜溶液中的Cu2+强,故答案为:Cu与FeCl3溶液能反应;2FeCl3+Cu═2FeCl2+CuCl2;③Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu,符合活泼金属置换出不活泼金属的原则,Fe+CuSO4═FeSO4+Cu,可证明铁的还原性比铜强,故答案为:Fe能与CuSO4溶液反应置换出Cu;Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
【分析】(1)次氯酸钠具有强氧化性,可氧化I﹣生成单质I2,I2遇淀粉变蓝;Na2SO3具有还原性,可还原I2生成I﹣,使蓝色消失,离子方程式的书写思路是:确定反应物、产物,然后根据电子得失守恒和电荷守恒配平,氧化还原反应中,氧化剂氧化性大于氧化产物的氧化性;(2)①可根据Cu和浓H2SO4加热反应,而Cu和稀H2SO4加热也不反应来证明;②③可利用氧化还原方程式来证明.
20.【答案】(1)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O
(2)品红溶液褪色;还原
(3)吸收尾气;SO2+2OH-=SO32-+H2O
【解析】【解答】(1)铜与浓硫酸在加热条件下发生反应生成硫酸铜和二氧化硫气体和水,反应方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;(2)SO2气体具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以试管②品红溶液褪色;SO2气体具有强的氧化性,可以被强氧化剂氧化为硫酸,若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色,体现二氧化硫的还原性;(3) SO2是有毒气体,不能直接排放空气中,由于SO2属于酸性氧化物,所以可用NaOH溶液进行尾气处理,反应的离子方程式为:SO2+2OH-=SO32-+H2O。
【分析】(1)铜与浓硫酸在加热时反应生成硫酸铜和二氧化硫气体;(2)二氧化硫能使品红溶液褪色;若试管②中的试剂为酸性KMnO4溶液,实验时,观察到溶液褪色,二氧化硫与高锰酸钾发生氧化还原反应而褪色;(3)二氧化硫是有毒的酸性氧化物,不能直接排放空气中,所以用NaOH溶液吸收尾气。
21.【答案】(1)1:1
(2)As2S3;氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液
(3)10mol;正极;NO3﹣+2H++e﹣=NO2+H2O
(4)a
【解析】【解答】(1)As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体,则反应为2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S,
根据电子得失守恒知1molAs2S3作氧化剂得到2mol电子,而1molSnCl2作还原剂失去2mol电子,则二者的物质的量之比是1:1,
故答案为:1:1;
(2)因As2S3在该反应中As元素的化合价降低,则As2S3为氧化剂,又H2S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收,H2S+2NaOH=Na2S+2H2O,H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4,
故答案为:As2S3;氢氧化钠溶液或硫酸铜溶液;
(3)由反应As2S3+10H++10NO3﹣=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O可知,As2S3作还原剂,转移电子数为2×(5﹣3)+3×(0+2)=10,则生成2molH3AsO4时反应中转移电子的物质的量为10mol,又原电池中正极发生还原反应,则某元素的化合价降低,由反应可知N元素的化合价由+5降低到+4,则NO2属于还原产物,在正极生成,电极反应为:NO3﹣+2H++e﹣=NO2+H2O,
故答案为:10mol;正极;NO3﹣+2H++e﹣=NO2+H2O;
(4)由NO2与11.2LO2混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,则4NO2+O2+2H20═4HNO3,氧气的物质的量为
=0.5mol,
则由反应可知硝酸的物质的量为0.5mol×4=2mol,
若硝酸完全反应,C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O,
则根据化学方程式定量关系可知生成CO2的量是2mol×
=0.5mol,
但考虑到随着反应到进行,硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应,则产生的CO2的量小于0.5mol,
故答案为:a.
【分析】(1)根据反应物和生成物来分析反应,若As2S3和SnCl2正好完全反应,As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体,依据电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式,利用氧化还原反应反应中得失电子守恒来分析完全反应的物质的量之比来;
(2)根据反应物中某元素化合价的降低来分析氧化剂,并利用气体的性质来分析气体的吸收试剂,硫化氢溶于水为酸,可以和碱溶液反应生成盐和水,也可以利用硫化铜难溶于水和酸,用硫酸铜溶液吸收;
(3)根据氧化还原反应中生成的H3AsO4的物质的量与转移电子数的关系来计算电子转移,生成NO2是氮元素化合价降低,发生还原反应,原电池中正极发生还原反应,则某氮元素的化合价降低,硝酸中氮元素+5价变化为+4价发生还原反应,电极反应为硝酸根离子得到电子生成NO2,结合原子守恒和电荷守恒书写电极反应;
(4)根据NO2与11.2L O2混合后用水吸收全部转化成浓HNO3,4NO2+O2+2H20═4HNO3,再利用碳与浓硝酸的反应方程式为:C+4HNO3CO2↑+4NO2↑+2H2O,的定量关系来分析计算解答.