专题4《硫与环境保护》检测题
一、单选题
1.下列方案设计、现象和结论都正确的是
实验目的 方案设计 现象和结论
A 证明H2O2有氧化性 将足量的H2O2溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中 若溶液中的紫红色褪去,则证明H2O2有氧化性
B 探究浓硫酸的特性 将浓硫酸滴到蔗糖表面,固体变黑膨胀,有刺激性气体产生 浓硫酸有脱水性和强氧化性
C 鉴别两种红棕色气体NO2和Br2(g) 向盛有KI-淀粉溶液的试管中通入气体 溶液变成蓝色,说明该气体是Br2(g)
D 检验MnO2和浓盐酸反应后是否有酸剩余 取少量反应后的溶液于试管中,依次加入稀硝酸、AgNO3溶液,观察 若产生大量白色沉淀,则说明盐酸有剩余
A.A B.B C.C D.D
2.下列离子方程式的书写正确的是
A.向Fe(NO3)3溶液中加入少量HI溶液:2Fe3++2I =2Fe2++I2
B.过量铁粉加入稀硝酸中:Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O
C.向含1molFeBr2的溶液中通入标准状况下22.4LCl2时,发生的反应为:2Fe2++2Br +2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl
D.Ca(ClO)2溶液中通入少量SO2:Ca2++2ClO +SO2+H2O=CaSO3↓+2HClO
3.向BaCl2溶液中以任意比例通入以下两种气体,均无沉淀产生。则该混合气体是
A.Cl2和SO2 B.CO2和NH3 C.NO2和CO2 D.NO2和SO2
4.以下物质间的每步转化中,有不能通过一步反应实现的是( )
A.SO2→SO3→H2SO4
B.Al2O3→Al(OH)3→NaAlO2
C.FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3
D.CH2=CH2→CH3CH2OH→CH3CHO
5.下列能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是( )
A.NO B.NH3 C.SO2 D.CO2
6.下列“实验结论”与“实验操作及现象”相符的一组是( )
选项 实验操作及现象 实验结论
A 向紫色石蕊溶液中加入氯水,溶液先变红,随后褪色 氯水中含有酸性物质和漂白性物质
B 向某溶液中加入盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 该溶液中一定含有CO
C 向某溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀 该溶液中一定含有Cl-
D 向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑 浓硫酸有吸水性
A.A B.B C.C D.D
7.制取漂白液副反应的化学方程式是,该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比是
A.5∶1 B.1∶5 C.1∶2 D.2∶1
8.是优良的饮用水处理剂。将、、KOH混合共熔可制备,反应为:。下列说法不正确的是
A.铁元素被氧化
B.反应中,氮原子得到电子
C.每生成1mol个,转移6mol电子
D.是还原产物
9.设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 mol铁单质与足量的硫单质充分反应,转移电子的数目为3NA
B.常温下,22.4 LSO2与足量的O2反应,生成的SO3分子数为NA
C.常温下,将5.6 g铁片投入足量的浓硫酸中,铁失去的电子数为0.3NA
D.1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,钠失去电子数为NA
10.SO2有毒,但葡萄酒里都含有SO2,起保鲜、杀菌和抗氧化作用。下列说法不正确的是( )
A.葡萄酒中的SO2对人体无害,是因为它的含量很少
B.葡萄酒中的SO2具有抗氧化作用,是因为它具有较强的还原性
C.从红葡萄酒的颜色判断,其中的SO2没有漂白性
D.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,可以减少其中SO2的含量
11.NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是
A.标准状况下,22.4LCCl4所含氯原子数为4NA
B.56g铁与足量稀盐酸反应转移的电子数为3NA
C.在密闭容器中将2molSO2和1molO2混合反应后,体系中的原子数为8NA
D.将10mL0.1mol/LFeCl3溶液滴入沸水中,得到Fe(OH)3胶粒的个数为0.001NA
12.下列叙述正确的是
A.二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有漂白性
B.漂白粉和明矾都常用于处理自来水,二者作用的原理相同
C.检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,可用酸性高锰酸钾溶液
D.金属单质Na、Al、Fe在一定条件下与水反应都生成氢气和对应的碱
13.在酸性环境中几种离子之间会发生如下转化:
下列说法中不正确的是
A.按离子的还原性从弱到强排列,顺序应该是Ce3+<Mn2+<Fe2+<I-
B.反应可能会发生
C.在反应③中Fe3+作为氧化剂
D.Fe3+与I-可以共存
14.可与水发生反应胶体。下列说法正确的是( )
A.氧化性:
B.可用作自来水的消毒剂和净水剂
C.可用作碱性电池的负极材料
D.常温常压下,该反应每生成 ,转移电子的数目为个
15.在一定条件下,PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和PbSO4,则参加反应的PbO2与Cr3+的物质的量之比为( )
A.3∶2 B.3∶1 C.1∶1 D.3∶4
二、填空题
16.完成并配平下列反应方程式
(1)Pb3O4+HNO3→_______
(2)Cu2O+H+ →_______
17.NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其中一种生产工艺如下:步骤一,利用NaClO3在硫酸作用下与SO2反应生成 ClO2和一种酸式盐。步骤二,将ClO2在NaOH溶液中与H2O2反应即可生成NaClO2
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为_____________。
(2)写出步骤一中生成ClO2的化学方程式____________________
(3) 步骤二反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_________________,该反应中氧化产物是____________________。
(4)亚氯酸钠(NaClO2)在常温与黑暗处可保存一年。亚氯酸不稳定可分解,反应的离子方程式为HClO2―→ClO2↑+H++Cl-+H2O(未配平)。在该反应中,当有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为______________。
(5)Cl2、H2O2、ClO2(还原产物为Cl-)、O3(1 mol O3转化为1 mol O2和1 mol H2O)等物质常被用作消毒剂。等物质的量的上述物质消毒效率最高的是________(填序号)。
A.Cl2 B.H2O2 C.ClO2 D.O3
(6)H2O2有时可作为矿业废液消毒剂,有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN),经以下反应实现:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑,则生成物A的化学式为________,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是___________________。
三、计算题
18.(1)Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应Na2Sx与 NaClO的物质的量之比为1∶16,则x的值为_________。
(2)实验室制取氯气,将多余的氯气用100 mL 1.7mol/LNaOH溶液完全吸收。对吸收后溶液进行分析化验,测知c(OH-)=0.1mol/L (不考虑反应前后溶液的体积变化),ClO-和ClO3-的物质的量浓度之比为5∶1。请回答:
①被还原的氯气的物质的量为 _______________mol。
②若采用二氧化锰和浓盐酸共热的方法制氯气,制备尾气中的氯气所消耗的二氧化锰的质量为_______________g。
19.某化工厂每小时生产a 吨98%(质量分数)硫酸。为使硫充分燃烧,且在下一步催化氧化时不再补充空气,要求燃烧后的混合气体中含氧气的体积分数为b%。若空气中氧气的体积分数为21%,且不考虑各生产阶段的物料损失,则
(1)该厂每小时消耗标准状况下空气的体积为___________m3。
(2)为满足题设要求,b%的下限等于___________。
四、实验题
20.某实验小组同学设计了如下图装置,探究生铁与少置浓硫酸反应生成的气体产物。
(1)该实验的操作依次是____________(填序号)。
A.加热a试管直到b中澄清石灰水变浑浊,熄灭酒精灯
B.将生铁丝上提离开液面
C.连接好装置,检验气密性,加入试剂
(2)b中的澄清石灰水变浑浊,甲同学认为产生的肯定是SO2气体,你是否同意_________。(填“同意”或“不同意)理由是_________________。
(3)乙同学认为该反应过程中产生SO2、CO2、H2三种气体,请用如图所列各装置设计一个实验,来验证所产生的气体。(图中加热装置、夹持仪器省略,除装置⑤外,其他装置试剂均为足量)
①装置的连接顺序(按产物气流从左至右的方向________→________→________→________→________(填装置的编号)
②证明生成的气体中存在SO2的现象是________,相应的离子方程式__________。
(4)用2L0.3mol· L-1的NaOH溶液吸收标准状况下的11.2L的SO2气体生成的Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为________。
(5)已知常温下H2SO3的电离平衡常数为:Ka1=10×10-1.9,Ka2=10-7.2计算0.1mol L-1NaHSO3溶液的PH值________(忽略SO32-的二级水解〉
21.绿矾(FeSO4·7H2O)是自然界存在的一种矿石,翠绿如宝石,很早就引起人们的重视。已知:2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O。某研究性学习小组用如图所示装置对绿矾进行焙烧,并检验其焙烧产物。请回答下列问题:
(1)装置C的作用是_______;
(2)装置D可以观察到的实验现象是_______;
(3)装置E的作用是除去多余的SO2,请写出该反应的离子方程式_______。
(4)实验结束后,请设计一个实验方案检验装置A中生成的固体产物(不考虑其他反应)_______。
(5)下列说法正确的是_______
A.装置B中所加的试剂为P2O5
B.为了让实验结果更准确,实验开始前应先通一段时间的N2,以排尽装置中的空气
C.实验操作的顺序为:先组装装置,然后加入各种试剂,再检查气密性,最后点燃酒精喷灯开始实验
D.若要除去FeSO4溶液中混有的Fe2(SO4)3杂质,可向溶液中加入过量的铁粉,充分反应后,过滤即可
试卷第2页,共6页
参考答案:
1.B
【详解】A.将足量的H2O2溶液滴入酸性高锰酸钾溶液中,若溶液中的紫红色褪去、则说明高锰酸根中锰元素化合价降低、被还原、被过氧化氢所还原,过氧化氢体现还原性,不能证明H2O2有氧化性,A错误;
B.将浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖变黑则有碳形成,则蔗糖被脱水,体现了浓硫酸的脱水性;固体变黑膨胀,有刺激性气体产生,则是碳和浓硫酸发生反应生成二氧化硫、二氧化碳和水,可证明浓硫酸有强氧化性,B正确;
C.二氧化氮、溴蒸气都具有氧化性,都会和碘离子生成碘单质,是淀粉变蓝色,C错误;
D. MnO2和浓盐酸反应不管是否有酸剩余、所得溶液必定含有氯离子,故检验MnO2和浓盐酸反应后是否有酸剩余应检验氢离子而不是检验氯离子, D错误;
答案选B。
2.C
【详解】A.向Fe(NO3)3溶液中加入少量HI溶液后,NO在有H+存在时氧化性强于Fe3+,此时NO作氧化剂,I 作还原剂,离子方程式应为2NO+8H++6I =2NO↑+3I2+4H2O,故A错误;
B.过量的铁粉会与Fe3+反应生成Fe2+,最终氧化产物是Fe2+,故B错误;
C.溶液中含1molFe2+、2molBr ,总共通入1molCl2,由于Fe2+的还原性强于Br ,1molFe2+先消耗0.5molCl2,剩余的0.5molCl2与Br 反应,只能消耗1molBr ,则参加反应的Fe2+、Br 、Cl2的物质的量之比为1:1:1,总反应的离子方程式为2Fe2++2Br +2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl ,故C正确;
D.ClO 有强氧化性,会将SO2氧化为SO,同时得到还原产物Cl ,故D错误;故答案为C。
【点睛】判断离子方程式的正误,应先考虑是否有氧化还原反应,找到氧化剂、还原剂及其对应的产物,有时还要考虑氧化性、还原性的强弱顺序;如果没有氧化还原反应,再考虑是否会生成沉淀、弱电解质、气体等。
3.C
【详解】A. Cl2和SO2混合通入水中生成盐酸和硫酸,硫酸和BaCl2溶液生成硫酸钡沉淀,故A不符;
B. CO2和NH3生成碳酸铵或碳酸氢铵,碳酸铵与BaCl2溶液生成碳酸钡沉淀,故B不符;
C. NO2和CO2混合通入水中与BaCl2溶液无沉淀生成,故C符合;
D. NO2和SO2混合后,SO2将被NO2氧化成SO3,通入BaCl2溶液后有BaSO4沉淀生成,故D不符;
故选C。
4.B
【详解】,均可一步转化,故A不选;
B.氧化铝不能一步转化为,故B选;
C.,均可一步转化,故C不选;
D、,均可一步转化,故D不选.
故选B.
5.B
【分析】能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,其一定可溶于水,且其水溶液一定显碱性。
【详解】A. NO难溶于水,也不与水及石蕊试纸反应,故A不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
B. NH3极易溶于水,且其水溶液显碱性,故B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
C. SO2易溶于水,其水溶液显酸性,故C不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
D. CO2可溶于水,其水溶液显酸性,故D不能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
综上所述,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气,故选B。
6.A
【详解】A.氯气溶于水生成HClO和HCl,溶液显酸性,因此石蕊溶液会变红,而HClO有强氧化性,所以后面溶液又褪色,A符合题意;
B.除了CO32-,若溶液中存在HCO3-或SO32-或HSO3-,加入盐酸,也能产生使澄清石灰水变浑浊的气体(CO2或SO2),所以该溶液中可能含有CO32-, B不符合题意;
C.向溶液中加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀可能是:AgCl或Ag2CO3,所以该溶液中可能含有Cl-,若题目改为“向溶液中加入硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀”,因为硝酸会排除CO32-的干扰,所以该溶液中一定含有Cl-,该沉淀为AgCl,C不符合题意;
D.向蔗糖中滴加浓硫酸,蔗糖变黑,说明浓硫酸具有脱水性,使蔗糖脱水生成炭而变黑,D不符合题意;
答案选A。
7.A
【分析】在反应中,氯气中氯元素化合价由0价降低为-1价,氯气是氧化剂;氯气中氯元素化合价由0价升高为+5价,氯气是还原剂,氯气既是氧化剂又是还原剂,据此分析。
【详解】在反应中,氯气中氯元素化合价由0价降低为-1价,氯气是氧化剂;氯气中氯元素化合价由0价升高为+5价,氯气是还原剂,根据得失电子守恒可知,该反应的氧化剂与还原剂之比为5∶1,答案选A。
8.C
【分析】反应中,Fe元素从+3价升高到+6价,N元素从+5价降低到+3价,结合氧化还原反应的规律分析。
【详解】A.铁元素从+3价升高到+6价,被氧化,A正确;
B.反应中,氮原子得到电子,被还原,B正确;
C.每生成1mol个,转移(6-3)mol=3mol电子,C错误;
D.N元素从+5价降低到+3价,是还原产物,D正确;
故选C。
9.D
【详解】A.Fe与S混合加热反应产生FeS,1 mol铁单质与足量的硫单质充分反应,转移电子的数目为2NA,A错误;
B.在常温下,22.4 LSO2的物质的量小于1 mol,其与O2转化为SO3的反应是可逆反应,反应物不能完全转化为生成物,故其充分反应生成的SO3分子数小于NA,B错误;
C.在常温下Fe遇浓硫酸会发生钝化现象而不能进一步发生反应,因此不能计算反应转移电子数目,C错误;
D.Na是+1价金属,1 mol Na与足量O2反应,生成Na2O和Na2O2的混合物,反应过程中钠失去1 mol电子,则转移的电子数为NA,D正确;
故合理选项是D。
10.C
【详解】A.SO2有毒,但是含量在国家规定范围内对人体无害,通常用作葡萄酒杀菌,故A正确;
B.二氧化硫具有还原性,具有抗氧化作用,故B正确;
C.二氧化硫能漂白某些有颜色的有机物,如品红,但不能漂白红葡萄酒,故C错误;
D.葡萄酒倒入酒杯摇一摇,压强减小,气体溶解度减小,故D正确;
故选C。
11.C
【详解】A.标准状况下,CCl4呈液态,无法计算22.4L CCl4所含氯原子数,A不正确;
B.铁与盐酸反应,生成FeCl2和H2,则56g铁(1mol)与足量稀盐酸反应转移的电子数为2NA,B不正确;
C.在密闭容器中将2molSO2和1molO2混合反应,依据质量守恒定律,产物中原子的个数与反应物相同,所以体系中的原子数为8NA,C正确;
D.将10mL0.1mol/LFeCl3溶液滴入沸水中,制得Fe(OH)3胶体,Fe(OH)3胶粒是由许许多多个Fe(OH)3分子构成,所以Fe(OH)3胶粒的个数小于0.001NA,D不正确;
故选C。
12.C
【详解】A.二氧化硫能够使溴水褪色,是由于二氧化硫与溴水发生氧化还原反应产生无色的HBr、H2SO4,这说明二氧化硫具有还原性,而不是漂白性,A错误;
B.漂白粉用于处理自来水是利用其强氧化性;明矾常用于处理自来水,是由于其电离产生的Al3+发生水解反应产生的氢氧化铝胶体的吸附作用,因此二者作用的原理不同,B错误;
C.硫酸亚铁具有还原性,能够被酸性高锰酸钾溶液氧化而使溶液褪色,而硫酸铁与酸性高锰酸钾溶液不反应,故可以用酸性高锰酸钾溶液检验硫酸铁中是否含有硫酸亚铁,C正确;
D.Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4和H2,不产生相应的碱,D错误;
故合理选项是C。
13.D
【详解】A.反应①中,还原性Ce3+<Mn2+,反应②中,还原性Mn2+<Fe2+,反应③中,还原性Fe2+<I-,则按离子的还原性从弱到强排列,顺序应该是Ce3+<Mn2+<Fe2+<I-,A正确;
B.因为还原性Mn2+<I-,则反应可能会发生,B正确;
C.在反应③中,2Fe3++2I-=2Fe2++I2,则Fe3+作为氧化剂,C正确;
D.由反应2Fe3++2I-=2Fe2++I2可知,Fe3+与I-能发生氧化还原反应,不能大量共存,D不正确;
故选D。
14.B
【详解】A.根据氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,所以氧化性:,故A错误;
B.具有强氧化性,可用于消毒杀菌,被还原为,水解生成胶体,具有吸附性,可用于吸附水中的悬浮杂质,所以高铁酸钾作水处理剂具有净水功能,故B正确;
C.具有氧化性,在正极发生还原反应,故C错误;
D.常温常压下,的物质的量不是1mol,故转移电子的数目不为个,故D错误;
答案选B。
15.A
【详解】PbO2与Cr3+反应,产物是Cr2O72-和PbSO4,PbO2到PbSO4化合价降低,降低两个价态,Cr3+反应生成Cr2O72-,化合价升高,以1 mol Cr2O72-分析化合价升高6个价态,即升降相等,PbO2前面系数配3,Cr2O72-系数配1,则Cr3+系数配2,故两者PbO2与Cr3+反应之比为3:2,故A正确;
综上所述,答案为A。
【点睛】根据化合价升降原理来分析即可得出氧化剂和还原剂的物质的量之比。
16.(1)Pb3O4 + 4HNO3 = 2Pb(NO3)2+PbO2+ 2H2O
(2)Cu2O+2H+ =Cu2++Cu↓+H2O
【详解】(1)Pb3O4与HNO3反应生成Pb(NO3)2、二氧化铅和水,根据质量守恒,配平得反应Pb3O4 + 4HNO3 = 2Pb(NO3)2+PbO2+ 2H2O;
(2)Cu2O中铜的化合价为+1价,在酸性条件下发生歧化反应生成铜和Cu2+,反应的离子方程式为Cu2O+2H+ =Cu2++Cu↓+H2O。
17. +3价 2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 2:1 O2 6.02×1023 C KHCO3 H2O2是氧化剂,其产物是H2O,没有污染
【分析】(1)根据化合价规则判断NaClO2中Cl的化合价;
(2)根据题给信息可知2NaClO3+SO2+H2SO4→2ClO2+2NaHSO4,根据化合价升降法结合原子守恒进行配平;
(3)步骤二,将ClO2在NaOH溶液中与H2O2反应即可生成NaClO2,据以上信息分析元素的化合价变化情况,利用电子守恒判断氧化剂与还原剂的物质的量之比,判定该反应中氧化产物;
(4)利用化合价升降法结合原子守恒、电荷守恒配平,该反应的离子方程式,据此计算出有1 mol ClO2生成时转移电子的数目;
(5)A.1molCl2得到2mol电子; B.1molH2O2 得到2mol电子;C.1molClO2得到5mol电子;D.1molO3得到2mol电子,得电子越多,消毒效率越高;
(6)根据反应:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑结合原子守恒判断生成物A的化学式为KHCO3,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是H2O2作氧化剂,其还原产物是H2O,没有污染。
【详解】(1)根据化合价规则判断NaClO2中Cl的化合价为+3价;
(2)根据题给信息知氯酸钠、二氧化硫和稀硫酸反应生成二氧化氯和硫酸氢钠,利用化合价升降法结合原子守恒配平,该反应的化学方程式为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4;
(3)步骤二反应中,二氧化氯转化为NaClO2,氯元素的化合价由+4价降低为+3价,得电子,作氧化剂,1molClO2得到1mol电子,H2O2中氧元素的化合价由-1价升高为0价,失电子,作还原剂,1molH2O2失去2mol电子,利用电子守恒判断氧化剂与还原剂的物质的量之比为2:1,该反应中氧化产物是O2;
(4)利用化合价升降法结合原子守恒、电荷守恒配平,该反应的离子方程式为5HClO2=4ClO2↑+H++Cl-+2H2O,转移的电子数为4e-,则有1 mol ClO2生成时转移的电子个数约为6.02×1023(或NA);
(5)A.1molCl2得到2mol电子; B.1molH2O2 得到2mol电子;C.1molClO2得到5mol电子;D.1molO3得到2mol电子,消毒效率最高的是ClO2,选C;
(6)根据反应:KCN+H2O2+H2O=A+NH3↑结合原子守恒判断生成物A的化学式为KHCO3,H2O2被称为“绿色氧化剂”的理由是H2O2作氧化剂,其还原产物是H2O,没有污染。
18. 5 0.05 6.96
【分析】⑴Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据得失电子相等,得到关系式,解得x = 5。
⑵实验室制取氯气,将多余的氯气用100 mL 1.7mol/LNaOH即物质的量为0.17mol。对吸收后溶液进行分析化验,测知c(OH-)=0.1mol/L 即剩余的NaOH物质的量为0.01mol,则消耗氢氧化钠的物质的量为0.16mol,ClO-和ClO3-的物质的量浓度之比为5∶1,假设ClO-和ClO3-的物质的量分别为5xmol和xmol,根据得失电子守恒,失去电子物质的量为10x,得到电子也是10x,则有10xmol氯原子得到电子,再根据氯和钠守恒,10x+5x+x=0.16,因此x = 0.01mol,因此总的被还原的氯原子的物质的量为0.1mol,被还原的氯气的物质的量为0.05mol。
②根据上面分析得到有0.08mol尾气氯气,
MnO2 ——Cl2
87g 1mol
xg 0.08mol
87g:xg = 1mol:0.08mol
解得x = 6.96。
【详解】⑴Na2Sx在碱性溶液中可被NaClO氧化为Na2SO4,而NaClO被还原为NaCl,若反应Na2Sx与NaClO的物质的量之比为1∶16,根据得失电子相等,得到关系式,解得x = 5,故答案为:5。
⑵实验室制取氯气,将多余的氯气用100 mL 1.7mol/LNaOH即物质的量为0.17mol。对吸收后溶液进行分析化验,测知c(OH-)=0.1mol/L 即剩余的NaOH物质的量为0.01mol,则消耗氢氧化钠的物质的量为0.16mol,ClO-和ClO3-的物质的量浓度之比为5∶1,假设ClO-和ClO3-的物质的量分别为5xmol和xmol,根据得失电子守恒,失去电子物质的量为10x,得到电子也是10x,则有10xmol氯原子得到电子,再根据氯和钠守恒,10x+5x+x=0.16,因此x = 0.01mol,因此总的被还原的氯原子的物质的量为0.1mol,被还原的氯气的物质的量为0.05mol,故答案为:0.05。
②根据上面分析得到有0.08mol尾气氯气,
MnO2 ——Cl2
87g 1mol
xg 0.08mol
87g:xg = 1mol:0.08mol
解得x = 6.96,故答案为6.96。
19. 7%
【分析】根据S+O2=SO2反应前后气体体积不变,求出燃烧后O2的体积。
【详解】(1)每小时生产的纯硫酸为(a×106g×98%)÷98g/mol=a×104mol。生产过程中生成的SO2和SO3也都是a×104mol。设每小时消耗空气的体积为V,则由S+O2=SO2消耗O2的体积等于生成的SO2体积,即燃烧前空气的体积等于燃烧后混合气体的体积,据此可得以下关系:空气中O2的体积=反应中消耗的O2的体积+燃烧后混合气体中O2的体积,即V×21%=a×104mol×22.4L·mol-1×10-3m3·L-1+V×b%,V= m3。
(2)“b的下限”,其含义是指燃烧后剩余的O2在第二步催化氧化时恰好完全反应,也就是说,燃烧前空气中的氧(空气体积的21%)恰好满足两步反应。因S+O2=SO2和O2+2SO2=2SO3两步反应耗O2之比为2:1,故燃烧后(第一步反应后)混合气体中O2的体积分数的下限是b%= ×21%=7%。
20. CAB 不同意 生铁中的碳与浓硫酸加热会生成CO2,CO2也能使澄清石灰水变浑浊。 EACDB(或EADBC) 装置①中溶液紫红色变浅说明生成SO2, 5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+ 1:4 0.1
【详解】试题分析:可抽动的铁丝能随时停止反应;(2)生铁中含有单质碳,碳能与浓硫酸反应生成二氧化碳、二氧化硫;
(3)二氧化硫具有还原性,能与高锰酸钾溶液反应使高锰酸钾溶液褪色;用澄清石灰水检验二氧化碳;CO能还原氧化铜;(4)根据钠元素、硫元素守恒列方程计算Na2SO3和NaHSO3的物质的量;(5)根据计算0.1mol L-1NaSO3溶液的PH。
解析:(1) (1)实验的操作依次是:C.连接好装置,检验气密性,加入试剂;A.加热a试管直到b中澄清石灰水变浑浊,熄灭酒精灯;B.将生铁丝上提离开液面;
(2)生铁中含有单质碳,生铁中的碳与浓硫酸加热会生成CO2,CO2也能使澄清石灰水变浑浊,所以产生的气体不一定是SO2气体; (3)二氧化硫具有还原性,能与高锰酸钾溶液反应使高锰酸钾溶液褪色,装置①中溶液紫红色变浅说明生成SO2,反应离子方程式为5SO2+2MnO4-+2H2O=5SO42-+2Mn2++4H+;所以高锰酸钾溶液检验二氧化硫,同时高锰酸钾能吸收二氧化硫,品红检验二氧化硫是否吸收完全;用澄清石灰水检验二氧化碳;CO能还原氧化铜,用氧化铜检验CO气体,仪器连接顺序依次是EACDB;(4) 设Na2SO3和NaHSO3的物质的量分别是x mol、y mol,根据钠元素、硫元素守恒,,生成的Na2SO3和NaHSO3的物质的量之比为1:4;(5)的常数,,0.1mol L-1,,PH=0.1。
点睛:二氧化硫、二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊,所以检验二氧化碳气体时要除去混有的二氧化硫。
21. 检验SO3 产生淡黄色沉淀 取少量固体,溶于稀盐酸,向其中加入KSCN溶液,若溶液变为血红色,则有Fe2O3 BD
【分析】由化学方程式2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知,绿矾高温下分解生成SO3和SO2,装置B中装有无水硫酸铜,用来检验生成的水;装置C中装有BaCl2溶液,SO3和BaCl2溶液反应生成BaSO4沉淀,故装置C用来检验SO3;装置D中装有Na2S溶液,SO2和Na2S溶液反应生成S单质,淡黄色沉淀产生,故装置D用来检验SO2;装置E中装有NaOH溶液,可以吸收尾气,防止污染空气。
【详解】(1)由分析可知,装置C的作用是检验SO3;
(2)由分析可知,装置D中产生淡黄色沉淀;
(3)SO2和NaOH溶液反应生成Na2SO3和H2O,离子方程式为;
(4)由化学方程式2FeSO4·7H2OFe2O3+SO3↑+SO2↑+14H2O可知,装置A中生成的固体产物为Fe2O3,取少量固体,溶于稀盐酸,向其中加入KSCN溶液,若溶液变为血红色,则有Fe2O3;
(5)A.由分析可知,装置B是用来检验生成的水,装有无水硫酸铜,A项错误;
B.实验开始前应先通一段时间的N2,以排尽装置中的空气,可以防止二氧化硫被空气中的氧气氧化,B项正确;
C.实验操作的顺序为:组装装置、检查气密性、加入各种试剂、点燃酒精喷灯开始实验,C项错误;
D.要除去FeSO4溶液中混有的Fe2(SO4)3杂质,向溶液中加入过量的铁粉,Fe2(SO4)3和铁粉反应生成FeSO4,充分反应后,过滤除去铁粉即可得到FeSO4溶液,D项正确;
答案选BD