4.1 含硫化合物的性质 同步练习
一、单选题
1.硫酸是重要的化工原料,可用于生产化肥、农药、染料等。对于下列事实,括号中所写浓硫酸性质错误的是( )
A.蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象(脱水性)
B.空气中敞口放置的浓硫酸质量分数变小(挥发性)
C.浓硫酸在加热条件下与木炭反应(氧化性)
D.浓硫酸可用来干燥某些气体(吸水性)
2.医疗上用作 X 射线透视肠胃的内服药“钡餐”的物质是( )
A.BaCO3 B.Ba(OH)2 C.BaCl2 D.BaSO4
3.下列各组气体通常条件下不能相互发生化学反应的是( )
A.SO2和H2S B.Cl2和CO2 C.H2和F2 D.NH3和HCl
4.下列操作及预测的化学反应现象一定错误的是( )
A.向盛有25mL沸水的烧杯中滴入5~6滴饱和FeCl3溶液,煮沸片刻,液体呈红褐色
B.将切去表皮的钠块放在石棉网上加热,剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到淡黄色固体
C.向盛有2mLNaOH浓溶液的试管中滴入2滴AlCl3稀溶液,立刻产生白色胶状沉淀
D.向蔗糖中加入浓硫酸并搅拌,蔗糖变黑、体积膨胀,变为疏松多孔的黑色固体,并放出刺激性气味的气体
5.下列物质放在敞口容器中久置,其质量会减少的是( )
A.浓硫酸 B.固体苛性钠
C.过氧化钠 D.十水碳酸钠晶体
6.分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中,可以使溶液变浑浊的是( )
A.CO B.SO2 C.HCl D.CO2
7.利用右图所示装置(必要时可加热)进行下列实验,能得出相应实验结论的是( )
选项 甲 乙 丙 实验结论
A 苯、液溴 铁粉 AgNO3溶液 苯与溴发生取代反应
B 浓硫酸 Na2SO3 溴水 SO2具有还原性
C 浓盐酸 KMnO4 品红溶液 Cl2具有漂白性
D 浓氨水 碱石灰 Al2(SO4)3溶液 Al(OH)3具有两性
A.A B.B C.C D.D
8.某同学向SO2和Cl2的混合气体中加入品红溶液,振荡,溶液褪色,将此无色溶液分成三份,依次进行实验,实验操作和实验现象记录如下:
序号
实验操作
实验现象 溶液不变红,试纸不变蓝 溶液不变红,试纸褪色 生成白色沉淀
下列实验分析中,错误的是( )
A.①说明Cl2被完全消耗
B.②中试纸褪色的原因是:SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI
C.③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,也能说明SO2被Cl2氧化为SO42
D.实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化
9.如图在A处通入 Cl2,当关闭B阀时,C处湿润的红色布条没有明显变化,当打开B阀时,C处湿润的红色布条逐渐褪色,则D瓶中所装的液体是( )
A.水 B.浓硫酸 C.NaOH溶液 D.NaCl溶液
10.某同学利用下图装置探究SO2的性质。
下列有关反应的方程式,错误的是( )
A.①中溶液显红色的原因: CO32-+ H2O HCO3-+ OH-
B.①中溶液红色褪去的原因:2SO2 + CO32-+ H2O = CO2+ 2HSO3-
C.②中溶液显黄绿色的原因:Cl2+ H2O = HCl + HClO
D.②中溶液黄绿色褪去的原因:SO2+ Cl2 + 2H2O = H2SO4 + 2HCl
11.下图是实验室硫酸试剂标签上的部分内容,据此下列说法正确的是( )
A.配制500mL4.6 mol/L的稀硫酸需取该硫酸125mL
B.1molAl与足量的该硫酸反应产生3g氢气
C.该硫酸的物质的量浓度为9.2mol/L
D.将该硫酸加水配成质量分数49%的溶液时其物质的量浓度等于9.2mol/L
12.在一定体积的18mol L﹣1的浓硫酸中加入过量铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量为0.9mol,则浓硫酸的实际体积为( )
A.等于50 mL B.大于50 mL C.等于100 mL D.大于100 mL
13.下列四种有色溶液与SO2作用均能褪色,①品红溶液 ②酸性KMnO4溶液③溴水
④滴有酚酞的NaOH溶液,其实质相同的是( )
A.①④ B.①②③ C.②③④ D.②③
14.用如图所示实验装置探究铜片与浓硫酸的反应。下列有关说法错误的是
A.为确认有硫酸铜生成,向圆底烧瓶中加水,观察颜色变化
B.②中选用品红溶液,红色褪去,体现了SO2的漂白性
C.③中选用Ba(NO3)2溶液会产生白色沉淀
D.④中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
15.一定条件下,浓硫酸与下列物质发生的反应,不可能是氧化还原反应的是( )
A.锌 B.碳 C.氯化钠 D.硫化钠
16.下列五种有色溶液与SO2作用均能褪色,其实质相同的是( )
①品红溶液:
②酸性KMnO4溶液;
③滴有酚酞的NaOH溶液:
④溴水;
⑤淀粉碘溶液。
A.①④ B.①③ C.②⑤ D.②④⑤
二、综合题
17.利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段.如图是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系:
(1)从硫元素化合价变化的角度分析,图中既有氧化性又有还原性的化合物有 (填化学式).
(2)将X与Y混合,可生成淡黄色固体.该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 .
(3)Z的浓溶液与铜单质在一定条件下可以发生化学反应,该反应的化学方程式为 .
(4)Na2S2O3是重要的化工原料.从氧化还原反应的角度分析,下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是 (填代号).
a.Na2S+S b.Na2SO3+S
c.SO2+Na2SO4 d.Na2SO3+Na2SO4
(5)已知Na2SO3能被K2Cr2O7氧化为Na2SO4则24mL 0.05mol L﹣1的Na2SO3溶液与 20mL 0.02mol L﹣1的K2Cr2O7溶液恰好反应时,Cr元素在还原产物中的化合价为 .
18.随着食品营养与安全越来越受关注,越来越多的人开始阅读食品标签。喜欢喝葡萄酒的人发现,葡萄酒几乎都标注了“含二氧化硫”。为什么这个常常跟酸雨、空气污染物相关联的“有毒有害的化学物质”竟然堂而皇之地出现在了“典雅”的葡萄酒中
葡萄糖的保存中需要加入某种“保鲜剂”“防腐剂”和抗氧化剂来做“护花使者”。这些任务二氧化硫可以单枪匹马全部搞定!
(1)SO2在葡萄酒中的应用表现其什么性质
(2)有人认为“醒酒”(将酒暴露在空气中一段时间)可以减小SO2的危害,是否有道理
(3)SO2还用于防止腐竹、竹笋等的变色,其中SO2表现什么性质
(4)如何设计实验检验葡萄酒中SO2的含量
19.把下列现象中硫酸所表现出来的性质填写在空白处:
(1)把锌粒放入稀硫酸中时,有气体放出 ;
(2)盛有浓硫酸的烧杯敞口放置一段时间后,质量增加 ;
(3)用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时,纸变黑 ;
(4)把木炭放入热的浓硫酸中时,有气体放出 ;
(5)在常温下可以用铁、铝制容器盛装冷的浓硫酸 。
20.某化学兴趣小组的同学为模拟工业制造硫酸的生产过程,设计了如图所示的装置,请根据要求回答问题:
(1)装置A用来制取氧气,写出相应的化学方程式 ;
(2)燃烧炉内放一定量黄铁矿粉末,在高温条件下和A装置制出的氧气充分反应,其化学方程式为
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,在该反应中 做氧化剂,若消耗了12gFeS2有 mol电子发生了转移;
(3)C装置为净化装置,若无该装置,将混合气体直接通入D装置,除对设备有腐蚀外,还会造成的后果是 ;
(4)如果D装置的温度是400℃~500℃,在常压下生成0.1molSO3,可放出9.83kJ的热量,请写出该反应的热化学方程式 ,并回答在工业中不采取加压措施的原因 ;
(5)为检验从接触室出来的气体成分,甲同学设计如下实验:
①A中盛放的试剂是 ;
②B中盛放98.3%浓硫酸的作用是 ,乙同学提出可用饱和NaHSO3溶液代替98.3%的浓硫酸,请你判断乙同学的方案 (填“可行”或“不可行”),说明理由 ;
③C中盛放的试剂是 ,其作用是 .
21.根据硝酸和硫酸所具有的性质,选择适当的字母按要求填空.
A.吸水性B.脱水性C.强氧化性D.强氧化性和酸性
(1)浓硫酸常用作干燥剂,说明浓硫酸具有 ;
(2)用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上,发现变黑,说明浓硫酸具有 ;
(3)冷的浓硫酸和浓硝酸都常用铁制容器装是利用浓硫酸和浓硝酸的 .
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】A.浓硫酸利用自身的脱水性将蔗糖脱水碳化,出现发黑现象,故A不符合题意;
B.浓硫酸有吸水性,敞口放置于空气中吸收空气中的水蒸气,质量变大,浓硫酸质量分数变小,故B符合题意;
C.浓硫酸有强氧化性,和木炭发生下列反应:,体现了浓硫酸的强氧化性,故C不符合题意;
D.浓硫酸有吸水性,可用来干燥某些气体,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.浓硫酸能将蔗糖中的H、O元素以水的比例脱去,剩下黑色的炭;
C.浓硫酸与木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,该反应体现了浓硫酸的氧化性;
D.浓硫酸具有吸水性,能用来干燥某些气体。
2.【答案】D
【解析】【解答】硫酸钡既不溶于水也不溶于酸,不易被X射线穿过,在医疗上可用作检查肠胃的内服药剂,其俗称“钡餐”,因此“钡餐”为BaSO4;而碳酸钡、氢氧化钡能够与胃酸反应,产生含有钡离子的溶液,钡离子属于重金属离子,能够使蛋白质变性,因此A、B、C三种物质不能做“钡餐”;
故答案为:D。
【分析】钡餐采用的是硫酸钡,因为钡元素是重金属离子,因此不能在人体中溶解,采用的是难溶于酸的硫酸钡。
3.【答案】B
【解析】【解答】A. SO2和 H2S反应生成硫和水,选项A不选;
B. Cl2 和 CO2不发生化学反应,选项B选;
C. H2和F2发生反应生成HF,选项C不选;
D. NH3和 HCl发生反应生成氯化铵,选项D不选。
故答案为:B。
【分析】A. SO2和 H2S是+4的硫与-2价的硫的归中反应
C. H2和F2在冷暗处爆炸化合
D. NH3是碱性气体和 HCl是酸性气体相遇冒白烟
4.【答案】C
【解析】【解答】A.沸水中滴入FeCl3溶液,Fe3+水解生成Fe(OH)3胶体,呈红褐色,A不符合题意;
B.钠与O2剧烈反应,发出黄色火焰,生成Na2O2,为淡黄色固体,B不符合题意;
C.向盛有2mLNaOH浓溶液滴入2滴AlCl3溶液,OH-过量,Al3+会转化为AlO2-,没有白色沉淀,C符合题意;
D.蔗糖中加入浓硫酸,由于浓硫酸具有脱水性,会使蔗糖脱水碳化,变成疏松多孔的黑色固体,放出热量,C和浓硫酸反应生成SO2,有刺激性气味,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】C、氢氧化钠过量,铝离子生成偏铝酸根
5.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硫酸具有吸水性,久置空气中质量增大,故A不选;
B.固体苛性钠易吸水,且易与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,质量增大,故B不选;
C.过氧化钠与空气中二氧化碳反应生成碳酸钠,与水反应生成氢氧化钠,质量增大,故C不选;
D.十水碳酸钠晶体不稳定,易风化转化为无水碳酸钠,从而导致质量减小,故D选。
故答案为:D。
【分析】物质久置于空气中质量减小,从物理性质的角度考虑,物质可能挥发,从化学性质上考虑,物质可能发生分解、风化等变化,以此解答该题。
6.【答案】B
【解析】【解答】解:A、CO与稀Na2S溶液不反应,无浑浊,故A错误;
B、二氧化硫具有还原性,与Na2S反应生成S沉淀,产生了沉淀,则可以使溶液变浑浊,故B正确;
C、因为HCl的酸性比硫化氢强,所以足量HCl气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成氯化钠和硫化氢,但无浑浊,故C错误;
D、因为碳酸的酸性比硫化氢强,所以足量CO2气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成碳酸氢钠和硫化氢,但无浑浊,故D错误;
故选:B.
【分析】A、CO与稀Na2S溶液不反应;
B、足量SO2气体通入稀Na2S溶液中发生归中反应生成硫沉淀;
C、足量HCl气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成氯化钠和硫化氢;
D、足量CO2气体通入稀Na2S溶液中发生反应生成碳酸氢钠和硫化氢.
7.【答案】B
【解析】【解答】A.溴易挥发,溴与水反应生成的氢溴酸可与AgNO3溶液反应生成溴化银沉淀,故A不符合题意;
B. 溴水褪色,表明SO2具有还原性,故B符合题意;
C.浓盐酸具有挥发性,不能排除氯化氢的干扰,故C不符合题意;
D.氢氧化铝难与弱碱一水合氨发生反应,故D不符合题意。
故答案为:B。
【分析】A、溴易挥发,氢溴酸可与AgNO3溶液反应生成溴化银沉淀;
B、二氧化硫的制备反应;
C、易错点,忽略浓盐酸具有挥发性;
D氢氧化铝是两性氢氧化物,指的是与强酸强碱反应。
8.【答案】C
【解析】【解答】A. ①加热后溶液不变红,湿润的淀粉碘化钾试纸不变蓝,说明没有氯气,则Cl2被完全消耗,选项A不符合题意;
B. 当二氧化硫过量,加热后二氧化硫与碘发生氧化还原反应SO2 + I2 + 2H2O = H2SO4 + 2HI,②中试纸褪色,选项B不符合题意;
C. 硝酸根离子能将亚硫酸根离子氧化,故③中若将BaCl2溶液换成Ba(NO3)2溶液,不能说明SO2被Cl2氧化为SO42 ,选项C符合题意;
D. 实验条件下,品红溶液和SO2均被氧化,故加热后溶液不恢复红色,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】氯气具有氧化性,而二氧化硫具有还原性,二者发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸,注意硝酸也具有强氧化性。
9.【答案】C
【解析】【解答】A.氯气虽然能溶于水,但很难被水完全吸收,所以仍有一部分氯气进入C中,A不合题意;
B.浓硫酸能干燥氯气,干燥的氯气进入C中后,仍能起漂白作用,B不合题意;
C.NaOH溶液能将氯气完全吸收,进入C装置中的气体中不含有氯气,有色布条不褪色,C符合题意;
D.氯气在NaCl溶液中溶解度很小,大部分氯气逸出,C装置中有色布条褪色,D不合题意;
故答案为:C。
【分析】因为红色布条是湿润的,所以“关闭B阀时,C处湿润的红色布条没有明显变化”,则表明Cl2在D瓶中被吸收,或转化为没有漂白性的气体。
10.【答案】C
【解析】【解答】A.碳酸钠溶液显碱性,能使酚酞变红色,其水解的离子方程式为:CO32﹣+H2O HCO3﹣+OH﹣,故A符合题意;
B.亚硫酸的酸性强于碳酸,在碳酸钠溶液中通入足量的二氧化碳发生反应2SO2+CO32﹣+H2O═CO2+2HSO3﹣,NaHSO3溶液显酸性,所以溶液红色褪去,故B符合题意;
C.氯气溶于水部分与水反应,部分以氯气分子的形式存在于溶液,所以氯水显浅黄绿色是因为溶解了氯气,故C不符合题意;
D.二氧化硫与氯水反应生成HCl和硫酸,即发生SO2+Cl2+2H2O═H2SO4+2HCl,氯气被消耗,所以溶液的黄绿色褪去,故D符合题意。
【分析】离子方程式的书写应注意遵循以下原则:(1)符合客观事实;(2)遵循物质的拆分原理;(3)符合电荷守恒以及质量守恒规律。
11.【答案】A
【解析】【解答】根据c= 可知,该硫酸溶液的物质的量浓度为 mol/L=18.4mol/L。A.根据稀释定律,溶液稀释前后溶质的物质的量不变,故需要浓硫酸的体积为 =125mL,选项A符合题意;
B.常温下Al在浓硫酸中发生钝化现象,且浓硫酸为氧化性酸,加热反应也不能生成氢气,选项B不符合题意;
C、根据c= 可知,该硫酸溶液的物质的量浓度为 mol/L=18.4mol/L,选项C不符合题意;
D、浓硫酸和水的密度不同,等质量混合后体积不等于硫酸体积的2倍,混合后物质的量浓度不是9.2mol/L,选项D不符合题意。
故答案为:A。
【分析】熟练掌握物质和物质的量浓度的量的相关公式即可得出本题答案
12.【答案】D
【解析】【解答】解:铜只能和浓硫酸反应,而与稀硫酸不反应,随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,当被还原的硫酸是0.9mol,则
Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+ SO2↑+H2O
2 1
1.8mol 0.9mol
理论消耗浓硫酸为 =0.1L=100mL,
则实际体积大于100mL,
故选D.
【分析】铜只能和浓硫酸反应,而与稀硫酸不反应,由Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+H2O可知,随着铜和浓硫酸的反应的进行,酸的浓度越来越小,不再产生二氧化硫,当被还原的硫酸是0.9mol,则18mol L﹣1的浓硫酸的实际体积要大于理论计算值,以此来解答.
13.【答案】D
【解析】【解答】①SO2使品红溶液,体现了SO2的漂白性;
②SO2使酸性KMnO4溶液褪色,是由于酸性KMnO4溶液具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应,使得溶液褪色,因此体现了SO2的还原性;
③溴水具有氧化性,SO2具有还原性,二者发生氧化还原反应,使得溶液褪色,因此体现的是SO2的还原性;
④滴有酚酞的NaOH溶液显碱性,通入SO2后,发生反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O,溶液褪色,体现的是SO2酸性氧化物的性质;
综上,褪色原理相同的是②和③,D符合题意;
故答案为:D
【分析】此题是对SO2性质的考查,结合SO2的漂白性、还原性和酸性进行分析即可。
14.【答案】A
【解析】【解答】解:A.铜与浓硫酸反应后溶液中混有剩余的浓硫酸,稀释时,应该将圆底烧瓶中的溶液加入水中,玻璃棒不断搅拌不能直接向反应后的溶液中加水,因浓硫酸溶于水放出大量的热,会造成溶液四溅,A错误;
B.SO2使品红溶液褪色,体现了SO2的漂白性,B正确;
C.SO2具有还原性,溶于水呈酸性,所以SO2通入Ba(NO3)2溶液中会发生氧化还原反应生成硫酸根,与Ba2+结合会产生白色沉淀,C正确;
D.SO2会污染空气,所以需要用NaOH溶液吸收尾气,防止污染空气,D正确;
故答案为:A。
【分析】易错分析:A.浓硫酸稀释过程要注意浓硫酸溶于水放出大量的热,会造成溶液四溅,要将浓硫酸加到水中;不可将浓硫酸加到水中,铜和浓硫酸反应不可能进行彻底,还有很多浓硫酸没有反应。
15.【答案】C
【解析】【解答】 A. 锌和浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫和水,发生了氧化还原反应,A不符合题意;
B. 碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,发生了氧化还原反应,B不符合题意;
C. 氯化钠和浓硫酸微热反应生成硫酸氢钠和氯化氢,体现浓硫酸的难挥发性,不是氧化还原反应,C符合题意;
D. 硫化钠具有强还原性,浓硫酸具有强氧化性,二者能发生氧化还原反应,D不符合题意。
故答案为:C
【分析】A. 锌和浓硫酸反应Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O;
B. 碳和浓硫酸加热C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;
C. 氯化钠和浓硫酸微热反应2NaCl+2H2SO4(浓)Na2SO4+2HCl↑;
D. H2S + H2SO4(冷、浓) = S(沉淀) + SO2↑ + 2H2O 。
16.【答案】D
【解析】【解答】①SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色;
②SO2具有还原性,能使酸性KMnO4溶液褪色;
③SO2属于酸性氧化物,能使滴有酚酞的NaOH溶液褪色;
④SO2具有还原性,能使溴水褪色;
⑤SO2具有还原性,能被单质碘氧化,能使淀粉碘溶液褪色;
实质相同的是②④⑤,
故答案为:D。
【分析】利用二氧化硫的化学性质解答。
17.【答案】(1)SO2、H2SO3、Na2SO3
(2)1:2
(3)Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+2H2O+SO2↑
(4)b
(5)+3
【解析】【解答】(1)硫元素的化合价有-2价、0价、+2价、+4价、+6价,当元素的化合价处于中间价态时,既有氧化性,又有还原性,故图中物质既有氧化性,又有还原性的为:SO2、H2SO3、Na2SO3;
(2)X为H2S,具有还原性,Y为SO2,具有氧化性,二者可发生氧化还原反应:2H2S+SO2=3S+2H2O,故氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2;
(3)Z为H2SO4,其浓溶液具有氧化性,能与Cu发生反应,该反应的化学方程式为:;
(4)Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价,其由氧化还原反应制得,说明反应物中同时存在元素化合价的升高和降低,则要求一种物质中硫元素的化合价高于+2价,另一种物质中硫元素的化合价低于+2价,b符合题意;
(5)Na2SO3与K2Cr2O7发生氧化还原反应,可根据得失电子守恒进行计算;Na2SO3被氧化成Na2SO4时失去的电子数为:24×10-3L×0.05mol/L×2=2.4×10-3mol;设K2Cr2O7的还原产物中Cr元素的化合价为a,则其被还原过程中得到的电子数为:20×10-3L×0.02mol/L×2×(6-a)=2.4×10-3mol,解得a=3,故其还原产物中Cr元素的化合价为+3价;
【分析】(1)当元素化合价处于中间价态时,既有氧化性又有还原性;
(2)X为H2S,Y为SO2,根据二者发生的反应,确定氧化剂和还原剂的物质的量之比;
(3)Z为H2SO4,浓硫酸具有氧化性,能与铜发生反应;
(4)Na2S2O3中硫元素的化合价为+2价,根据氧化还原反应的特点进行分析;
(5)根据得失电子守恒进行计算;
18.【答案】(1)在葡萄酒中SO2作抗氧化剂,表现其较强的还原性。
(2)有道理。SO2溶于水得到亚硫酸,易被空气中氧气氧化,起到减少SO2含量的作用。
(3)漂白性。
(4)可以利用酸性高锰酸钾或溴水等与SO2的反应,通过测定一定体积的葡萄酒消耗的已知浓度的酸性高锰酸钾或溴水的体积,然后计算得知SO2的含量。
【解析】【分析】(1)SO2在葡萄酒中作抗氧化剂,利用其还原性;
(2)SO2溶于水生成亚硫酸,亚硫酸易被氧化,将酒暴露在空气中一段时间可减少SO2含量;
(3)SO2可与有色物质结合生成无色物质,体现其漂白性;
(4)SO2具有还原性,可与强氧化剂反应,通过测定一定体积的葡萄酒消耗的已知浓度的氧化剂可计算SO2的含量。
19.【答案】(1)酸性
(2)吸水性
(3)脱水性
(4)强氧化性或氧化性
(5)强氧化性或氧化性
【解析】【解答】(1)Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑,该反应中H元素化合价由+1价变为0价、Zn元素化合价由0价变为+2价,反应生成硫酸锌和氢气,反应生成硫酸盐,体现其酸性,且H元素的化合价降低,体现其弱氧化性;(2)在烧杯中敞口放置浓硫酸时,质量增加,是因浓硫酸具有吸水性;(3)用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上时,纸发黑,是因浓硫酸具有脱水性,使纸中H、O元素以水的形式脱出,留下C元素;(4)浓硫酸和碳反应方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由+6价变为+4价,该反应中浓硫酸体现强氧化性;(5)浓硫酸具有强氧化性,能和铁、铝在常温下发生氧化还原反应而生成一层致密的氧化物薄膜而阻止进一步反应,该现象为钝化现象,浓硫酸体现强氧化性。
【分析】酸在不同的反应中可能表现出不同的性质,如果是与金属反应,酸中没有元素化合价的变化,那么就表现出酸的酸性;如果是酸中元素的化合价发生变化就会表现吃氧化性;此外浓硫酸具有脱水性和吸水性等性质。
20.【答案】(1)2H2O2 2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(2)O2;1.1
(3)催化剂中毒
(4)2SO3(g)+O2(g)=2SO2(g)△H=﹣196.6KJ/mol;反应常压下二氧化硫转化率已经很大,增大压强二氧化硫转化率增大不多,且对设备要求高
(5)BaCl2溶液;除去SO3气体;不可行;SO3与NaHSO3反应生成SO2,对实验结果造成干扰;酸性KMnO4溶液或溴水;检验并吸收SO2
【解析】【解答】解(1)实验室制取氧气常用方法有:①2KClO3 KCl+3O2↑、②2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑、③2H2O2 2H2O+O2↑、④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,①和②的装置采用固体+固体 气体的典型装置,③和④的装置采用固体+液体→气体的典型装置,装置A中锥形瓶盛放固体、分液漏斗盛放液体,所以装置A符合固体+液体→气体的典型装置,
可以采用2H2O2 2H2O+O2↑、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑反应原理制取氧气.
故答案为:2H2O2 2H2O+O2↑或2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑;(2)沸腾炉中黄铁矿与氧气的反应为:4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2 ,元素化合价降低的做氧化剂,氧元素化合价0价变化为﹣2价,氧气做氧化剂,铁元素和硫元素化合价升高做还原剂,硫元素化合价﹣1价变化为+4价,铁元素化合价+2价变化为+3价,反应4molFeS2电子转移44mol,若消耗了12gFeS2物质的量= =0.1mol,则电子转移1.1mol,
故答案为:O2;1.1;(3)从沸腾炉中出来的成分为SO2、O2、N2、水蒸气、灰尘、砷硒化合物等,C装置为净化装置,若无该装置,将混合气体直接通入D装置,除对设备有腐蚀外,还会造成的后果是,砷硒化合物能导致催化剂失去催化活性,所以在进入接触室前要除去水蒸气、灰尘、砷硒化合物,
故答案为:催化剂中毒;(4)如果D装置的温度是400℃~500℃,在常压下生成0.1molSO3,可放出9.83kJ的热量,则生成2molSO3放热196.6KJ,标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式,反应常压下二氧化硫转化率已经很大,增大压强二氧化硫转化率增大不多,且对设备要求高,所以工业中不采取加压措施,
故答案为:2SO3(g)+O2(g)=2SO2(g)△H=﹣196.6KJ/mol;反应常压下二氧化硫转化率已经很大,增大压强二氧化硫转化率增大不多,且对设备要求高;(5)从接触室出来的气体成分SO2、O2、N2、SO3,从实验装置分析,主要是为了检验SO2、SO3气体,SO3气体可溶解与浓硫酸中,所以装置B采用98.3%的浓硫酸目的是除去SO3气体的,则SO3气体的检验只能在装置A中进行,SO2气体的检验则在装置C中进行.①SO3气体的检验利用BaCl2溶液,BaCl2溶液可与SO3气体反应:BaCl2+SO3+H2O═BaSO4↓+2HCl,而BaCl2溶液不与SO2气体反应,所以观察到装置A中出现白色沉淀,则可确定气体中含有SO3气体,
故答案为:BaCl2溶液;②装置B采用98.3%的浓硫酸目的是除去SO3气体,如果采用饱和NaHSO3溶液代替98.3%的浓硫酸,则饱和NaHSO3溶液既可吸收SO3气体,反应方程式为:2NaHSO3+SO3═Na2SO4+2SO2↑+H2O,该反应生成SO2气体,会影响后面装置C中SO2气体的检验,
故答案为:除去SO3气体;不可行;SO3与NaHSO3反应生成SO2,对实验结果造成干扰;③SO2气体的检验利用品红溶液或溴水或酸性KMnO4溶液等,SO2气体可使品红溶液的红色褪色,再加热又恢复红色;SO2气体可使溴水的橙色褪色,反应为:SO2+Br2+2H2O═H2SO4+2HBr,SO2气体可使酸性KMnO4溶液紫色褪色,反应为:2KMnO4+5SO2+2H2O═K2SO4+2MnSO4+2H2SO4;
故答案为:酸性KMnO4溶液或溴水;检验并吸收SO2.
【分析】(1)实验室制取氧气常用方法有:①2KClO3 KCl+3O2↑、②2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑、③2H2O2 2H2O+O2↑、④2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,①和②的装置采用固体+固体 气体的典型装置,③和④的装置采用固体+液体→气体的典型装置.(2)化学反应中元素化合价降低的物质做氧化剂;(3)从沸腾炉中出来的成分为SO2、O2、N2、水蒸气、灰尘、砷硒化合物等;(4)如果D装置的温度是400℃~500℃,在常压下生成0.1molSO3,可放出9.83kJ的热量,则生成2molSO3放热196.6KJ,标注物质聚集状态和对应反应的焓变写出热化学方程式,二氧化硫催化氧化为三氧化硫的反应在常压下转化率很高,增大压强二氧化硫的转化率增大不大;(5)从接触室出来的气体成分SO2、O2、N2、SO3,从实验装置分析,主要是为了检验SO2、SO3气体,SO3气体可溶解与浓硫酸中,所以装置B采用98.3%的浓硫酸目的是除去SO3气体的,则SO3气体的检验只能在装置A中进行,SO2气体的检验吸收则在装置C中进行,选用高锰酸钾溶液或溴水溶液.
21.【答案】(1)A
(2)B
(3)C
【解析】【解答】解:(1)浓硫酸具有吸水性,可用于干燥气体,故答案为:A;(2)浓硫酸具有脱水性,用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上,纤维素脱水而碳化,故答案为:B;(3)冷的浓硫酸和浓硝酸都常用铁制容器装是利用浓硫酸和浓硝酸的,是因为铁在两者中发生钝化,表现强氧化性,故答案为:C.
【分析】浓硫酸具有脱水性,可使蔗糖碳化,具有吸水性,可用作干燥剂,具有强氧化性,铁制容器装是利用浓硫酸和浓硝酸,是因为铁在两者中发生钝化,以此解答.