5.1 硫及其化合物 同步练习题
一、单选题
1.工业上利用废锰渣(主要成分为MnO2、KOH、MgO)制备MnSO4的流程如下图所示:
已知反应Ⅰ中生成Fe2+、Mn2+、 S等。下列说法不正确的是
A.酸浸时适当升高温度或加速搅拌都可加快酸浸反应速率
B.反应Ⅰ中每消耗60 gFeS2,转移的电子数为1 mol
C.滤液中主要存在的阳离子有: Mg2+、 K+、Mn2+、 H+
D.反应Ⅱ的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2.下列做法错误的是
A.用二氧化碳扑灭金属钠的燃烧
B.在通风橱里制取氯气
C.用激光笔发出的光束鉴别碘化银胶体和盐酸
D.用铝质容器盛放冷的浓硫酸
3.下列关于SO2性质的说法正确的是
A.氯水中通入一定量的SO2气体可增强氯水的漂白性
B.紫色石蕊溶液中通入SO2溶液变红
C.SO2只可以被氧化
D.含有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体,溶液变无色,说明SO2具有漂白性
4.在探究SO2的性质实验中,下列实验现象及得出的结论不正确的是
A.向溴水中通入SO2,溶液褪色,说明SO2具有还原性
B.向紫色石蕊溶液中通入SO2,溶液由先变红色后褪色,说明SO2具有漂白性
C.向SO2水溶液中滴加Ba(NO3)2溶液,产生的白色沉淀是BaSO4
D.向SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明H2SO3的酸性强于H2CO3
5.下图是一种综合处理尾气(其中体积分数为0.336%)的工艺流程。下列说法错误的是( )
A.溶液在上述过程中可以循环使用
B.“吸收”后溶液的低于“氧化”后溶液的
C.理论上,“吸收”消耗的与“氧化”消耗的的物质的量之比为
D.处理含体积分数为0.336%的尾气,“吸收”过程中转移电子
6.下列能使品红溶液褪色的气体是( )
A.SO3 B.Cl2 C.NH3 D.CO2
7.用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应(未配平),下列说法错误的是( )
A.该反应中硫单质既做氧化剂也做还原剂
B.也可以用清洗试管壁上的硫
C.生成的和的物质的量之比为
D.氧化产物是
8.SO2被认为是造成大气污染的“首犯”,大气中的SO2主要来源于化石燃料(煤、石油)的燃烧。下列与SO2污染有关的是
①酸雨现象 ②伦敦“毒雾事件” ③洛杉矶“光化学烟雾”事件 ④温室效应
A.①③ B.②④ C.①② D.③④
9.酸溶液中都含有H+,因此不同的酸表现出一些共同的性质。下列关于H2SO4性质的描述中不属于酸的共同性质的是
A.能使紫色石蕊溶液变红色 B.能与烧碱反应生成水
C.能与Na2CO3溶液反应生成气体 D.能与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀
10.下列有关 SO2 的说法正确的是
A.SO2 和SO3 均是酸性氧化物
B.SO2 的漂白原理和氯气的漂白原理相同
C.在 SO2+2H2S=3S+2H2O 反应中,氧化产物和还原产物的物质的量之比为 1∶2
D.把某气体通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊,该气体一定是 SO2
二、填空题
11.请按要求填写出下列空白:
(1)的电离方程式______。
(2)氢氧化铜溶于盐酸的离子方程式______。
(3)0.1 molCO2的质量是______g;在的溶液中的物质的量浓度为______。
(4)除去Na2CO3溶液中混有的NaHCO3应加入适量______(填化学式)溶液;漂白粉的有效成分是______(填化学式)。
(5)蔗糖与浓硫酸发生反应形成“黑面包”,主要体现了浓硫酸的______性和______性。
12.我国利用接触法制硫酸的第一步是在沸腾炉中焚烧黄铁矿。现有1g含脉石()的黄铁矿()样品,将其在氧气流中充分灼烧,反应完全后得0.78g残渣。
(1)请写出焚烧黄铁矿的化学方程式_______。
(2)此黄铁矿的纯度是_______。
三、计算题
13.将8.8g FeS固体置于200mL 2.0mol L﹣1的盐酸中,以制备H2S气体.反应完全后,若溶液中H2S的浓度为0.10mol L﹣1,假定溶液体积不变,试计算:
(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。__________
(2)溶液中Fe2+和H+的物质的量浓度(摩尔浓度)。___________
14.32.5 g的锌与50 mL 18.4 mol/L浓硫酸充分反应,锌完全溶解,同时收集到标准状况下的混合气体V L。将反应后的溶液稀释到500 mL,测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol/L。
(1)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是___________mol。
(2)反应过程中转移的电子的物质的量为___________mol。
(3)混合气体中的成分及体积比为___________。
四、实验题
15.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。
(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)
可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(1)。
①F中盛装的试剂是_____。E装置的作用是____。
②通入N2的作用是_____。
③Na2S2O5晶体在装置_____中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。
(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:
预测Na2S2O5的性质 探究Na2S2O5性质的操作及现象
探究一 Na2S2O5的溶液呈酸性 用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,①
探究二 Na2S2O5晶体具有还原性 取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去
①补充步骤①的操作与现象:_____(提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)
②探究二中反应的离子方程式为____。
(3)试设计检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案____。
16.某兴趣小组设计如图所示装置制取SO2,研究其性质。
(1)仪器G的名称是________________。
(2)装置B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。则装置C中反应的离子方程式__________________,证明SO2具有氧化性的实验现象是___________。
(3)为了实现绿色环保的目标,某同学设计装置F来代替装置A。与装置A相比,装置F的优点是________(写出两点)。
(4)若选用装置F制取O2可选用的试剂是________。
五、元素或物质推断题
17.化合物X在工业、农业生产中都有重要用途,X由4种常见元素组成,某兴趣小组展开如下实验(气体的体积均在标准状况下测得):
已知:①X的摩尔质量为454g·mol-1;②化合物B常温下是常见的液体;③混合气体C能使品红溶液褪色,气体E能使带火星的木条复燃。
请回答:
(1)白色沉淀F的化学式是___________,化合物X的化学式是___________。
(2)混合气体C与足量氯水反应的离子方程式为___________。
(3)化合物X高温分解的化学方程式为___________。
(4)蓝色溶液G 与NaOH溶液发生非氧化还原反应可制得X,化学方程式为___________。
六、实验题
18.焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是一种可溶于水的白色或淡黄色小晶体,食品级焦亚硫酸钠可作为贮存水果的保鲜剂等。某化学研究兴趣小组欲自制焦亚硫酸钠并探究其部分化学性质等。
(1)制备Na2S2O5,如图(夹持及加热装置略)
可用试剂:饱和Na2SO3溶液、浓NaOH溶液、浓H2SO4、苯、Na2SO3固体焦亚硫酸钠的析出原理:NaHSO3(饱和溶液)→Na2S2O5(晶体)+H2O(1)。
①F中盛装的试剂是_____。E装置的作用是____。
②通入N2的作用是_____。
③Na2S2O5晶体在装置_____中得到,再经离心分离,干燥后可得纯净的样品。
(2)设计实验探究Na2S2O5的性质,完成表中填空:
预测Na2S2O5的性质 探究Na2S2O5性质的操作及现象
探究一 Na2S2O5的溶液呈酸性 用适量蒸馏水溶解少量Na2S2O5固体于试管中,①
探究二 Na2S2O5晶体具有还原性 取少量Na2S2O5晶体于试管中,滴加1mL2mol L-1酸性KMnO4溶液,剧烈反应,溶液紫红色很快褪去
①补充步骤①的操作与现象:_____(提供:pH试纸、蒸馏水及实验必需的玻璃仪器)
②探究二中反应的离子方程式为____。
(3)试设计检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案____。
19.某兴趣小组设计如图所示装置制取SO2,研究其性质。
(1)仪器G的名称是________________。
(2)装置B、C、D分别用于检验SO2的漂白性、还原性和氧化性。则装置C中反应的离子方程式__________________,证明SO2具有氧化性的实验现象是___________。
(3)为了实现绿色环保的目标,某同学设计装置F来代替装置A。与装置A相比,装置F的优点是________(写出两点)。
(4)若选用装置F制取O2可选用的试剂是________。
【参考答案】
一、单选题
1.C
解析:A.升高温度,加速搅拌可以使得固体与硫酸充分反应,可加快酸浸反应速率,故A正确;
B.反应Ⅰ中加入硫酸和FeS2将MnO2还原为Mn2+,FeS2中S为-1价,被氧化为S单质,60 gFeS2,物质的量为0.5mol,所以每消耗60 gFeS2,转移的电子数为1 mol,故B正确;
C.MnO2与硫酸不反应,所以滤液中不含Mn2+,故C错误;
D.反应Ⅱ中加入二氧化锰将溶液中存在的亚铁离子转化为Fe3+,Fe从+2价转化为+3价,Mn从+4价转化为+2价,根据得失电子守恒有:MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,故D正确;故选C。
2.A
解析:A.金属钠燃烧生成过氧化钠,过氧化钠能与CO2反应生成O2,因此不能用CO2扑灭金属钠的燃烧,应用沙土,故A说法错误;
B.氯气有毒,因此制备氯气时应在通风厨里进行,故B说法正确;
C.胶体具有丁达尔效应,溶液没有,因此可以用激光笔发出的光束鉴别碘化银胶体和盐酸,故C说法正确;
D.铝单质与冷的浓硫酸发生钝化反应,产生一层致密氧化薄膜保护内部Al不与浓硫酸反应,因此用铝质容器盛放冷的浓硫酸,故D说法正确;故选A。
3.B
解析:A.SO2气体与氯气反应生成盐酸和硫酸,漂白作用减弱或失去,A错误;
B.SO2不能漂白酸碱指示剂,所以紫色石蕊试液中通入SO2溶液只变红,B正确;
C.SO2中硫元素为+4价,可以氧化到+6价,可以降低到0价,所以既可被氧化也可被还原,C错误;
D.SO2不能漂白酸碱指示剂,所以含有酚酞的NaOH溶液中通入SO2气体,溶液变无色,说明SO2具有酸性氧化物的性质,D错误;
故选B。
4.B
解析:A.溴水与SO2反应:SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr,硫元素化合价升高,说明SO2具有还原性,故A结论正确;
B.SO2通入石蕊溶液,溶液由紫色变为红色,说明SO2溶于水显酸性,但二氧化硫不能漂白石蕊指示剂的颜色,所以不会褪色,故B结论错误;
C.SO2水溶液显酸性,酸性条件下,NO可将SO-氧化生成SO,所以产生的白色沉淀是BaSO4,故C结论正确;
D.SO2水溶液中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,即CO2气体,根据强酸制弱酸,可知H2SO3酸性强于H2CO3,故D结论正确;
故选B。
5.D
解析:A.根据流程可知,反应①消耗Fe2(SO4)3,反应②生成Fe2(SO4)3,因此Fe2(SO4)3溶液在上述流程中可以循环使用,A正确;
B.根据上述分析可知,“吸收”后形成硫酸,“氧化”消耗硫酸,所以“吸收”后溶液的低于“氧化”后溶液的,B正确;
C.从总体反应来看,二氧化硫失去电子转化为硫酸根离子,氧气得到电子转化为水,则理论上,“吸收”消耗的与“氧化”消耗的的物质的量之比为,C正确;
D.100L含SO2体积分数为0.336%的尾气,SO2体积为0.336L,未给定状态,无法计算其物质的量,因此无法计算转移电子物质的量,D错误;
故选D。
6.B
解析:A.SO3不能使品红溶液褪色,A不符合题意;
B.Cl2和水反应生成次氯酸具有漂白性,能使品红溶液褪色,B符合题意;
C.NH3不能使品红溶液褪色,C不符合题意;
D.CO2不能使品红溶液褪色,D不符合题意;
答案选B。
7.C
解析:A.用NaOH溶液清洗试管壁上的硫,发生反应S+NaOH→Na2SO3+Na2S+H2O,其中S既升高又降低,故S在反应中既作氧化剂,又作还原剂,故A正确;
B.S易溶于二硫化碳,所以也可以用CS2清洗试管壁上的硫,故B正确;
C.根据配平的方程式得到生成的Na2SO3和Na2S的物质的量之比为1:2,故C错误;
D.Na2SO3中S元素的化合价是+4,是0价S元素化合价升高的结果,所以Na2SO3是氧化产物,故D正确;
故选C。
8.C
解析:①SO2在空中遇水蒸气形成亚硫酸、硫酸.随雨水降落到地面,俗称“酸雨”, 与SO2污染有关;
②1952年12月5日到8日,伦敦上空出现的“毒雾”4天内导致4000人死亡,事件过后的两个月内还陆续有8000人死亡。这种“毒雾”就是工厂排出的SO2气体。SO2气体主要引发气管炎、冠心病、肺结核等,与SO2污染有关;
③洛杉矶“光化学烟雾”是由汽车排放的尾气造成的。尾气的成分为臭氧、氮氧化物、乙醛等气体,它笼罩在城市的上空,在阳光的照射下,呈现浅蓝色光辉,它刺激人的眼睛和呼吸道,并使人感到不同程度的头疼,与SO2污染无关;
④“温室效应”主要是由CO2等引起,与SO2污染无关。
故选C。
9.D
解析:A.硫酸因含氢离子能使紫色石蕊试液变为红色,为酸的共性,故A不符合题意;
B.硫酸因含氢离子能与烧碱即NaOH反应生成水,为酸的共性,故B不符合题意;
C.硫酸因含氢离子能与碳酸钠反应生成二氧化碳,为酸的共性,故C不符合题意;
D.硫酸因含硫酸根能与氢氧化钡反应生成沉淀,不属于酸的共性,如硝酸、盐酸都不能与氢氧化钡反应生成沉淀,故D符合题意;
综上所述答案为D。
10.A
解析:A.根据酸性氧化物的定义:可以与碱反应生成盐和水的氧化物叫做酸性氧化物,SO2和SO3均可以和碱反应生成盐和水,故SO2与SO3均为酸性氧化物,A正确;
B.SO2与有机色素化合生成不稳定的无色物质,而Cl2与H2O反应生成的HClO具有氧化性,将有机色素氧化为无色物质,故两者漂白原理不同,B错误;
C.反应中SO2的S元素化合价降低发生还原反应,H2S中的S元素化合价升高发生氧化反应,方程式中有1mol二氧化硫和2mol硫化氢发生反应,故氧化产物与还原产物的物质的量的比为2:1,C错误;
D.能使澄清石灰水变浑浊的气体有CO2、SO2,故不能判断使澄清石灰水变浑浊的气体一定是SO2,D错误;
故选A。
二、填空题
11.4 0.4 NaOH Ca(ClO)2 脱水 强氧化
解析:(1)的电离方程式为:;
(2)氢氧化铜溶于盐酸的离子方程式为:;
(3)0.1 molCO2的质量是;的物质的量浓度为;
(4)NaHCO3能与NaOH反应生成Na2CO3、H2O,用NaOH能除去Na2CO3溶液中混有的NaHCO3;漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2;
(5)蔗糖与浓硫酸发生反应形成“黑面包”,主要体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性。
12.(1)
(2)66%
解析:(1)黄铁矿在氧气中充分灼烧,生成二氧化硫和氧化铁,反应的化学方程式为;
(2)
FeS2在氧气中充分灼烧,完全反应后生成Fe2O3,根据Fe元素守恒可得2FeS2~Fe2O3,设1.00g矿石样品中FeS2的质量为m,则:
m==0.66g
所以该黄铁矿中FeS2的质量分数为×100%=66%。
三、计算题
13.8L 0.5mol L﹣1;1.0mol L﹣1
解析:(1)FeS的物质的量为=0.1mol,盐酸的物质的量为0.2L×2.0mol L﹣1=0.4mol,根据方程式FeS+2H+═Fe2++H2S↑可判断盐酸过量,计算应以FeS的物质的量为基准,则共生成H2S 0.1mol.在溶液中溶解的物质的量为:0.10mol L﹣1×0.2L=0.02mol,所以收集到的H2S气体的物质的量为0.08mol,其体积为:0.08mol×22.4L/mol=1.8L,
答:收集到的H2S气体的体积(标准状况)为1.8L。
(2)参加反应的FeS的物质的量0.1mol,根据方程式FeS+2H+═Fe2++H2S↑得Fe2+的物质的量为0.1mol,消耗掉H+0.20 mol,反应前H+的物质的量为:2.0 mol L﹣1×0.20 L=0.40 mol,剩余的H+的物质的量为0.40 mol﹣0.20 mol=0.20 mol,所以Fe2+的物质的量浓度为=0.5mol L﹣1,H+的物质的量浓度为=1.0mol L﹣1,
答:溶液中Fe2+的物质的量浓度为0.5mol L﹣1;H+的物质的量浓度为1.0mol L﹣1。
14.(1)0.9 (2)1 (3)SO2、H2; 4:1
解析:(1)50 mL 18.4 mol/L浓硫酸中含有硫酸的总物质的量为n(H2SO4)=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol,反应后测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol/L,则剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)=×0.08 mol/L×0.05 L=0.02 mol,则反应消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)消耗=0.92 mol-0.02 mol=0.9 mol;
(2)由于硫酸过量,则32.5 g的锌完全发生反应,其物质的量为n(Zn)=,由于Zn是+2价的金属,则反应过程中转移的电子的物质的量为n(e-)=0.5 mol×2=1 mol;
(3)开始为浓硫酸,Zn与浓硫酸发生反应:Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,此时发生反应:Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑。故反应产生的气体为SO2、H2的混合物。假设SO2、H2的物质的量分别是x、y,根据电子守恒,可得关系式2x+2y=1 mol,根据反应方程式中物质反应转化关系可知2x+y=0.9 mol,解得x=0.4 mol,y=0.1 mol,则n(SO2):n(H2)=0.4 mol:0.1 mol=4:1,根据V=n·Vm可知气体的体积比等于气体的物质的量的比,则V(SO2):V(H2)=n(SO2):n(H2)= 4:1。
四、实验题
15.(1) 浓NaOH溶液 防倒吸 排尽空气,防止Na2S2O5被氧化 D
(2) 用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红 5S2O+4MnO+2H+=10SO+4Mn2++H2O
(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加足量稀盐酸,振荡,再滴加几滴氯化钡溶液,有白色沉淀生成
【分析】根据图可知:装置A中浓硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成SO2,装置D中盛放饱和Na2SO3溶液,和SO2反应得到NaHSO3饱和溶液,从而析出Na2S2O5晶体;二氧化硫有毒,装置F为尾气吸收装置,装置E防止倒吸。
解析:(1)①根据仪器的结构可知A为三颈烧瓶;装置F中盛放浓NaOH溶液吸收未反应的尾气,SO2极易溶液NaOH溶液,所以装置E用来防倒吸;
②Na2S2O5易被空气中的氧气氧化,所以要先用氮气排净装置中的空气;
③装置D中盛放饱和Na2SO3溶液,和SO2反应得到NaHSO3饱和溶液,从而析出Na2S2O5晶体;
(2)①探究一验证Na2S2O5的溶液呈酸性,可以通过测定pH值确定,具体操作为:用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红;
②探究二中Na2S2O5与酸性KMnO4溶液发生氧化反应反应,KMnO4被还原为Mn2+,Na2S2O5被氧化为硫酸钠,根据电子守恒、元素守恒可得离子反应为:5S2O+4MnO+2H+=10SO+4Mn2++H2O;
(3)Na2S2O5晶体在空气中被氧化会生成硫酸钠,若检验到硫酸根则可以证明晶体被氧化,具体操作为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加足量稀盐酸,振荡,再滴加几滴氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
16. 分液漏斗 SO2+2H2O+I2=SO+4H++2I- 溶液颜色逐渐变浅 可以控制反应速率 过氧化氢和MnO2
解析:(1)根据图示仪器的构造,该仪器为分液漏斗;
(2)利用装置C验证SO2的还原性,通入SO2后,SO2与碘单质、水反应生成硫酸根和碘离子,反应过程中由于碘单不断被消耗颜色逐渐浅,反应的离子方程式为SO2+2H2O+I2=SO+4H++2I-,故答案为:SO2+2H2O+I2=SO+4H++2I-、溶液颜色逐渐变浅;
(3)利用F装置制取SO2气体,由于F装置中存在长颈分液漏斗,可以控制浓硫酸低落的速度,达到控制反应速率的目的;
(4)F装置为“固-液”发生装置,若利用F装置制取氧气,可以使用过氧化氢和MnO2反应制取,故答案为过氧化氢和MnO2。
五、元素或物质推断题
17.(1) BaSO4 Cu4(OH)6 SO4
(2)SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+
(3)2Cu4(OH)6SO48CuO+2SO2+O2+6H2O
(4)4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4+3Na2SO4
【分析】根据框图黑色固体A与稀硫酸反应生成蓝色溶液,说明A为氧化铜,G为硫酸铜溶液。根据氧化铜的质量为64.0g,n(CuO)=,n(Cu)=0.8mol, n(O)=0.8mol。混合气体C能使品红溶液褪色,说明C中含有SO2,气体E能使带火星的木条复燃,则E为氧气。溶液D加足量的BaCl2产生白色沉淀,说明D中含有硫酸根,F为BaSO4,其质量为46.6g,n(BaSO4)= ,n(S)=0.2mol, 混合气体C中含有SO2,n(O)=0.4mol;E为氧气, 状况下体积2.24L, n(O2)=0.1mol, n(O)=0.2mol。②化合物B常温下是常见的液体,所以B为H2O,其质量为10.8g,n(H2O)= , n(H)=1.2mol,n(O)=0.6mol;由次推出X中含有Cu、S、H、O元素,其物质的量为0.8mol、0.2mol、1.2mol、2.0mol。根据化合物X的质量为90.8g, X的摩尔质量为454g·mol-1,n(X)=。则1molX中含有Cu、S、H、O元素的物质的量分别为4.0mol、1.0mol、6mol、10mol,故X的化学式为:Cu4H6 SO10,以此分析解答本题。
解析:(1)根据上述分析:白色沉淀F的化学式是BaSO4,化合物X的化学式是Cu4(OH)6 SO4,故BaSO4;Cu4(OH)6 SO4。
(2)根据上述分析:混合气体C中含有SO2和O2,SO2能被足量氯水氧化生成硫酸和盐酸,其离子方程式为:SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+,故SO2+Cl2+2H2O=SO+2Cl-+4H+。
(3)根据上述分析:化合物X高温分解可生成氧化铜、二氧化硫、氧气和水,其反应的化学方程式为2Cu4(OH)6SO48CuO+2SO2+O2+6H2O,故2Cu4(OH)6SO48CuO+2SO2+O2+6H2O。
(4)根据上述分析:蓝色溶液G 为硫酸铜溶液,其能与NaOH溶液发生非氧化还原反应可制得X,其反应化学方程式为4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4+3Na2SO4,故4CuSO4+6NaOH=Cu4(OH)6SO4+3Na2SO4。
六、实验题
18.(1) 浓NaOH溶液 防倒吸 排尽空气,防止Na2S2O5被氧化 D
(2) 用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红 5S2O+4MnO+2H+=10SO+4Mn2++H2O
(3)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加足量稀盐酸,振荡,再滴加几滴氯化钡溶液,有白色沉淀生成
【分析】根据图可知:装置A中浓硫酸与亚硫酸钠溶液反应生成SO2,装置D中盛放饱和Na2SO3溶液,和SO2反应得到NaHSO3饱和溶液,从而析出Na2S2O5晶体;二氧化硫有毒,装置F为尾气吸收装置,装置E防止倒吸。
解析:(1)①根据仪器的结构可知A为三颈烧瓶;装置F中盛放浓NaOH溶液吸收未反应的尾气,SO2极易溶液NaOH溶液,所以装置E用来防倒吸;
②Na2S2O5易被空气中的氧气氧化,所以要先用氮气排净装置中的空气;
③装置D中盛放饱和Na2SO3溶液,和SO2反应得到NaHSO3饱和溶液,从而析出Na2S2O5晶体;
(2)①探究一验证Na2S2O5的溶液呈酸性,可以通过测定pH值确定,具体操作为:用玻璃棒醮取少量Na2S2O5溶液点在pH试纸上,试纸变红;
②探究二中Na2S2O5与酸性KMnO4溶液发生氧化反应反应,KMnO4被还原为Mn2+,Na2S2O5被氧化为硫酸钠,根据电子守恒、元素守恒可得离子反应为:5S2O+4MnO+2H+=10SO+4Mn2++H2O;
(3)Na2S2O5晶体在空气中被氧化会生成硫酸钠,若检验到硫酸根则可以证明晶体被氧化,具体操作为:取少量Na2S2O5晶体于试管中,加入适量水溶解,滴加足量稀盐酸,振荡,再滴加几滴氯化钡溶液,有白色沉淀生成。
19. 分液漏斗 SO2+2H2O+I2=SO+4H++2I- 溶液颜色逐渐变浅 可以控制反应速率 过氧化氢和MnO2
解析:(1)根据图示仪器的构造,该仪器为分液漏斗;
(2)利用装置C验证SO2的还原性,通入SO2后,SO2与碘单质、水反应生成硫酸根和碘离子,反应过程中由于碘单不断被消耗颜色逐渐浅,反应的离子方程式为SO2+2H2O+I2=SO+4H++2I-,故答案为:SO2+2H2O+I2=SO+4H++2I-、溶液颜色逐渐变浅;
(3)利用F装置制取SO2气体,由于F装置中存在长颈分液漏斗,可以控制浓硫酸低落的速度,达到控制反应速率的目的;
(4)F装置为“固-液”发生装置,若利用F装置制取氧气,可以使用过氧化氢和MnO2反应制取,故答案为过氧化氢和MnO2