3.2 硫的转化 同步训练
一、单选题
1.唐代中药学著作《新修本草》中,有关于“青矾”的记录为“本来绿色,新出窟未见风者,正如琉璃,……,烧之赤色”。据此推测,“青矾”的主要成分为()
A.CuSO4·5H2O B.FeSO4·7H2O
C.KAl(SO4)2·12H2O D.ZnSO4·7H2O
2.下列措施会引起大气中SO2含量上升的是( )
A.燃煤供热 B.风力发电 C.发展核能 D.植树造林
3.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
4.向溶液中依次通入过量的下列气体,第一次无沉淀,第二次有沉淀的组合是( )
选项 A B C D
第一次
第二次 NO
A.A B.B C.C D.D
5.下列关于酸雨的说法正确是( )
A.酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用
B.pH<6.5的雨水就可以视为酸雨
C.酸雨有增加土壤肥力的作用
D.二氧化碳的排放是形成酸雨的原因之一
6.关于浓硫酸的下列叙述中正确的是( )
A.浓硫酸具有吸水性,因而能使蔗糖炭化
B.浓硫酸在常温下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体
C.浓硫酸在酯化反应中仅仅起催化作用
D.浓硫酸在常温下能够使铁、铝等金属钝化
7.通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是( )
选项 现象 解释
A KI淀粉溶液中通入Cl2,溶液变蓝 Cl2能与淀粉发生显色反应
B SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色 SO2具有还原性
C 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液,有白色沉淀生成 该溶液中一定含有SO42-
D 铁与稀硝酸反应有气泡产生 铁与稀硝酸发生了置换反应
A.A B.B C.C D.D
8.随着社会的发展,人类日益重视环境问题,下列做法正确的是( )
A.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能完全转化为所需要的物质
B.大量使用农药和化肥,提高农作物的产量
C.将氟利昂大量用于冰箱、空调的制冷剂
D.将废弃的植物油(即“地沟油”)蒸馏可以重新作为食用油
9.下列关于硫元素“价类二维图”的说法错误的是( )
A.a→b硫元素由游离态转变为化合态
B.d溶液久置于空气中易变质
C.向f溶液中通入氯气可转化为含有g的溶液
D.将气体c通入石蕊溶液中,溶液变红
10.在下列反应中,硫元素表现出还原性的是 ( )
A.稀硫酸与锌粒反应 B.三氧化硫与水反应
C.浓硫酸与铜反应 D.二氧化硫与氧气反应
11.下列有关SO3的说法中正确的是( )
A.SO3极易溶于水,且与水反应生成H2SO4
B.SO3是碱性氧化物
C.将SO3加入BaCl2溶液无明显现象
D.SO2、SO3均具有漂白性,能使紫色石蕊试液褪色
12.实验室中用浓硫酸与亚硫酸钠制备SO2并探究其相关性质,所用实验装置如图所示。(CCl4是一种密度比水大的有机溶剂,SO2不溶于CCl4)下列叙述错误的是( )
A.装置①可用于实验室制备Cl2
B.装置②中溴水褪色说明SO2具有还原性
C.装置③中会出现浑浊现象,体现SO2的氧化性
D.装置④中的CCl4起防倒吸作用
13.SO2在生产生活中用途广泛,关于SO2的下列说法错误的是( )
A.SO2不属于电解质
B.SO2作氧化剂时,理论上可被还原为S
C.SO2只具有还原性
D.SO2的水溶液在空气中放置,易被氧化
14.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
15.将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见沉淀生成,继续通入另一种气体有沉淀产生.则通入的该气体可能是( )
①NO2②CO2③Cl2④HCl ⑤NH3⑥H2S.
A.①②③⑤ B.①④⑤⑥ C.②③⑤⑥ D.①③⑤⑥
16.以黄铁矿(主要成分)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。其中某部分流程如下图所示。下列有关说法错误的是( )
A.黄铁矿中硫元素的化合价为-1
B.①中反应为可逆反应,可通过调控反应温度、压强等提高的产率
C.②中主要反应的离子方程式为:
D.黄铁矿煅烧的固体产物是铁的氧化物,检验其中是否含有三价铁的试剂是:硝酸,KSCN溶液
二、综合题
17.绿矾(FeSO4·7H2O)是治疗缺铁性贫血药品的重要成分。在隔绝空气条件下,绿矾高温分解的反应为:FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+H2O(未配平)。回答下列问题:
(1)缺铁性贫血患者应补充Fe2+。用绿矾制成的补铁剂药片外表包有一层特殊的糖衣,试推测糖衣的作用是 ;
(2)将绿矾分解产生的气体,依次通过下图装置,观察到试管甲中有白色沉淀产生,该白色沉淀是 (填化学式):试管乙中的现象是 ;试管丙中溶液褪色,体现了SO2的 性;试管丁中溶液变浑浊,写出发生反应的化学方程式 。
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.工业上由含铜废料(含有Cu、CuS、CuSO4等)制备硝酸铜晶体的流程如图:
(1)写出CuS“焙烧”生成SO2和CuO的化学反应方程式: 。
(2)图中SO2经转化生成的硫酸可用于“酸化”,转化反应中SO2与O2的物质的量比为 。
(3)“过滤”后需洗涤沉淀,请设计实验证明已洗涤干净 。
(4)“淘洗”所用的溶液A应选用 (填序号)
a.稀硫酸 b.浓硫酸 c.稀硝酸 d.浓硝酸
(5)“反应”步骤加10% H2O2可以避免污染性气体的产生,写出该反应的离子方程式: ,也可以用气体 (填化学式)代替双氧水。
(6)大量排放SO2容易造成酸雨等环境问题,工业上可用双碱法脱硫法处理废气,过程如图所示,其中可循环使用的试剂是 ,写出双碱法脱硫法的总反应方程式: 。
20.已知:SO2+I2+2H2O=SO+2I-+4H+。现将101.6mgI2固体溶于水配成400mL溶液,(为了便于观察,可以加几滴淀粉)用于吸收空气管道中的SO2,若管道中空气流量为40L/min,经过5min溶液恰好褪色,请计算:
(1)所用碘水溶液的物质的量浓度 mol/L。
(2)空气样品中SO2的含量 mg/L。
(3)若空气中SO2的浓度不超过0.02mg/L为合格,则上述空气质量 (填“合格”或“不合格”)。
21.煤是重要的能源,也是生产化工产品的重要原料。随着人类社会的飞速发展,化石能 源大量消耗,人类已经面临较严重的能源危机。为此,提高能源的利用率和开发更多的新能源 显得相当重要。下图是煤化工产业链的一部分。
请回答:
(1)任意列举两项新能源 。
(2)上述处理煤的过程属于 (填“物理”或“化学”)变化。
(3)煤和石油等化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳会引起全球气候变暖。一种新的处理方法是 将二氧化碳气体通入含有长石(地壳中最常见的矿石,含量高达 60%)成分的水溶液里,其中一种反应的化学方程式是:KAlSi3O8+CO2+2H2O=KHCO3+X↓+3SiO2↓,则X的名称是 。
(4)在煤燃烧前需对煤进行脱硫处理。煤的某种脱硫技术的原理如下图所示:
这种脱硫技术称为微生物脱硫技术。该技术的两步反应的化学方程式依次是 。
(5)工业上主要采用氨氧化法生产硝酸,如图是氨氧化率与氨—空 气混合气中氧氨比的关系。其中直线表示反应的理论值;曲线表示生产实际情况。当氨氧化率达到 100%,理论上 γ[n(O2)/n(NH3)]=1.25,实际 生产要将 γ 值维护在 1.7~2.2 之间, 原因是 。 [温馨提示:n(O2)是可以认为是表示氧气分子堆积数目的一种物理量,即 n(O2)值越大,说明氧分子数目 越多]
答案解析部分
1.【答案】B
【解析】【解答】“青矾”的描述为:“本来绿色,新出窟未见风者,正如瑠璃…烧之赤色…”,青矾是绿色,经煅烧后,分解成粒度非常细而活性又很强的Fe2O3超细粉末为红色。
A、 CuSO4·5H2O 为蓝色晶体,A不符合题意;
B、FeSO4 7H2O是绿色晶体,B符合题意;
C、KAl(SO4)2·12H2O是无色晶体,C不符合题意;
D、ZnSO4·7H2O为无色晶体,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】熟悉常见的硫酸盐的颜色,并能了解铁元素化合价变化导致的颜色变化,可以解答。
2.【答案】A
【解析】【解答】A.燃煤中含有硫元素,燃煤燃烧供热时会放出二氧化硫,引起大气中SO2含量上升,故A符合题意;
B.风力发电无二氧化硫生成,不会导致大气中SO2含量增加,故B不符合题意;
C.发展核能无二氧化硫生成,不会导致大气中SO2含量增加,故C不符合题意;
D.植树造林会减少环境污染,不会导致大气中SO2含量增加,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】煤炭中可燃成分(碳、氢、硫等)与空气在氧气中燃烧,并放出大量的热并生成烟气和灰渣,其中烟气的主要成分为CO2、SO2、CO、NO、NO2等
3.【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。
4.【答案】C
【解析】【解答】A.CO2、NO与BaCl2溶液都不反应,所以两次都无沉淀,A不符合题意;
B.CO2、SO2与BaCl2溶液都不反应,所以两次都无沉淀,故B不符合题意;
C.向BaCl2溶液中先通入SO2,无沉淀生成,再通入NO2,NO2氧化溶解的SO2生成H2SO4,会有BaSO4沉淀生成,故C符合题意;
D.CO2、NO2与BaCl2溶液都不反应,所以两次都无沉淀,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】A.CO2、NO均不能与BaCl2溶液反应;
B.CO2、SO2均不能与BaCl2溶液反应;
D. NO2与BaCl2溶液中的水反应生成硝酸和NO气体,CO2与BaCl2溶液不反应。
5.【答案】A
【解析】【解答】A.酸雨能与建筑物的某些物质发生化学反应,对建筑物有很大的腐蚀性,A符合题意;
B.酸雨是指pH小于5.6的雨水,B不符合题意;
C.酸雨能造成土壤酸化,对农业生产有害无利,C不符合题意;
D.二氧化碳的排放不会造成酸雨,D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】根据已有的知识进行分析,酸雨是指pH小于5.6的雨水,酸雨对建筑物有很强的腐蚀作用,对农业生产有很大的害处,二氧化碳的排放不会造成酸雨。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.浓硫酸具有脱水性,因而能使蔗糖炭化,A不符合题意;
B.浓硫酸在加热下可迅速与铜片反应放出二氧化硫气体,而在常温下不能发生反应,B不符合题意;
C.浓硫酸在酯化反应中的作用是催化剂、吸水剂,C不符合题意;
D.浓硫酸具有强的氧化性,在常温下能够将铁、铝等金属氧化,使金属表面产生一层致密的氧化物薄膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】A.浓硫酸具有脱水性,能够从有机物分子中脱掉氢、氧原子生成水
B.依据浓硫酸与铜反应条件,即可得出本题答案
C.浓硫酸具有酸性、强的氧化性、吸水性,可用作干燥剂,不能干燥碱性、还原性气体
7.【答案】B
【解析】【解答】A.利用氯气的氧化性,发生Cl2+2I-=2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝,故A不符合题意;
B.高锰酸钾具有强氧化性,SO2具有还原性,两者发生氧化还原反应,高锰酸钾溶液褪色,故B符合题意;
C.原溶液中可能含有Ag+,同样有白色沉淀生成,故C不符合题意;
D.硝酸是氧化性酸,发生Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O,故D不符合题意。
故答案选择B
【分析】A.发生Cl2+2I-=2Cl-+I2,淀粉遇碘变蓝
B.高锰酸钾具有强氧化性,SO2具有还原性,两者发生氧化还原反应,体现SO2的还原性
C.原溶液中可能含有Ag+
D.Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO↑+2H2O
8.【答案】A
【解析】【解答】解:A.采用“绿色化学”工艺,使原料尽可能转化为所需要的物质,是从源头消除了污染,同时在一定程度上还节约资源,故A正确;
B.大量使用化肥农药,造成了水体和土壤的污染,故B错误;
C.氟利昂破坏臭氧层,应尽量减少使用,故C错误;
D.地沟油含有对人体有害的物质,不能食用,故D错误.
故选A.
【分析】A.使原料尽可能转化为所需要的物质,实现零污染,零排放;
B.造成了水体和土壤的污染;
C.氟利昂破坏臭氧层;
D.地沟油含有对人体有害的物质.
9.【答案】A
【解析】【解答】A、a为H2S,不是单质硫,因此a→b的转化过程中,硫元素并没有从游离态(单质)转化为化合态,A符合题意。
B、d为硫的含氧酸,且硫元素为+4价,所以d为H2SO3,H2SO3具有强还原性,易被空气中的O2氧化生成H2SO4,因此d溶液久置空气中易变质,B不符合题意。
C、f的溶液为盐溶液,且硫元素为+4价,因此该溶液中含有SO32-,具有还原性,能被Cl2氧化生成SO42-,C不符合题意。
D、气体c为SO2,能与H2O发生反应SO2+H2O=H2SO3,其水溶液显酸性,可使石蕊溶液变红,因此将气体c通入石蕊试液中,溶液变红,D不符合题意。
故答案为:A
【分析】A、游离态转化为化合态,是指将单质转化为化合物。
B、d为H2SO3,易被空气中的O2氧化成H2SO4。
C、f溶液中的SO32-能被Cl2氧化成SO42-。
D、c为SO2,其水溶液显酸性。
10.【答案】D
【解析】【解答】表现还原性,说明失去电子,化合价升高。A.稀硫酸与锌粒反应生成硫酸锌和氢气,S的化合价不变,A不符合题意;
B.三氧化硫与水反应生成硫酸,是非氧化还原反应,B不符合题意;
C.浓硫酸与铜反应生成硫酸铜、SO2和水,S元素化合价降低,表现氧化性,C不符合题意;
D.二氧化硫与氧气反应生成三氧化硫,S元素的化合价从+4价升高到+6价,表现还原性,D符合题意,
故
故答案为:D。
【分析】要硫元素表现出还原性,需要硫元素失去电子,化合价升高,因此只有二氧化硫和氧气反应生成三氧化硫才符合题意。
11.【答案】A
【解析】【解答】A.由三氧化硫物理性质可知,SO3极易溶于水,与水反应生成H2SO4,故A符合题意;
B.SO3是酸性氧化物,故B不符合题意;
C.将SO3加入BaCl2溶液中会生成白色沉淀,故C不符合题意;
D.SO2有漂白性,但不能使紫色石蕊试液褪色,三氧化硫不具备漂白性,故D不符合题意;
故答案为:A。
【分析】A.工业上制取硫酸是利用硫铁高温煅烧产生二氧化硫,继续氧化制备三氧化硫,用浓硫酸吸收,进行制备硫酸,因此三氧化硫与水反应且易溶于水
B.与氢氧化钠反应会生成硫酸钠和水,故为酸性氧化物
C.三氧化硫与水反应产生硫酸,与氯化钡产生白色沉淀
D.二氧化硫和三氧化硫与水反应产生酸,可以使石蕊变红,但是不能使其褪色
12.【答案】A
【解析】【解答】A.实验室是用二氧化锰和浓盐酸混合加热制备Cl2,装置①没有加热装置,不能用作实验室制备氯气,A项符合题意;
B.装置②中溴水可以被二氧化硫还原导致褪色,即溴水褪色说明二氧化硫有还原性,B项不符合题意;
C.装置③二氧化硫将硫化氢氧化生成硫单质,出现浑浊,即氢硫酸溶液出现浑浊说明二氧化硫有氧化性,C项不符合题意;
D.二氧化硫易溶于氢氧化钠,装置④中的CCl4密度比水大,在下层,起防倒吸作用,D项不符合题意;
故答案为A。
【分析】A.没有加热装置,因为氯气的制备需要加热
B.溴水具有氧化性且是是黄色,黄色消失说明溴减少,则说明发生了反应
C.根据SO2+2H2S=3S+2H2O进行判断即可
D.四氯化碳是有机溶剂不能溶解二氧化硫,故可以防倒吸
13.【答案】C
【解析】【解答】A.SO2为非金属氧化物,在水溶液和熔融状态下均不能电离,属于非电解质,故A不符合题意;
B.SO2作氧化剂时,其+4价硫化合价降低,可以降到0价生成单质S,故B不符合题意;
C.SO2其+4价硫处于S的中间价态,化合价既可升高成+6,也可降低成0价,因此二氧化硫既有氧化性又有还原性,故C符合题意;
D.SO2在水中形成亚硫酸,亚硫酸具有强的还原性,易被氧气氧化,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.电解质是指在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物;
B.氧化剂在反应过程中化合价降低;
D.亚硫酸具有还原性,易被氧化生成硫酸。
14.【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.
15.【答案】D
【解析】【解答】解:①NO2 通入水生成硝酸,硝酸能够氧化二氧化硫生成硫酸根离子,与钡离子生成硫酸钡沉淀,故能产生沉淀,故选;②SO2与CO2都不与BaCl2反应,并且所对应的酸都比盐酸弱,通入SO2与CO2都不会生成沉淀,故不选;③Cl2 Cl2具有氧化性,在溶液中将SO2氧化为SO42﹣离子,生成沉淀BaSO4,故选;④HCl、二氧化硫与氯化钡溶液都不反应,不会产生沉淀,故不选;⑤通入NH3溶液呈碱性,溶液中生成大量的SO32﹣离子,生成沉淀BaSO3,故选;⑥硫化氢与二氧化硫发生归中反应生成不溶于水的淡黄色沉淀硫,故选;
故选:D.
【分析】将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,要想产生沉淀可以有以下几种方法:1.通入碱性气体,与二氧化硫反应生成亚硫酸根离子,亚硫酸根离子与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀;2.通入氧化性气体,使亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子,硫酸根离子与钡离子反应生成硫酸钡沉淀;3.通入硫化氢与二氧化硫发生归中反应生成硫单质,据此解答.
16.【答案】D
【解析】【解答】A.黄铁矿中铁元素+2价,硫元素的化合价为-1,选项A不符合题意;
B.①中为的可逆反应,可通过调控反应温度、压强等提高的产率,选项B不符合题意;
C.②中主要发生反应:,反应的离子方程式为:,选项C不符合题意;
D.固体产物是铁的氧化物,可能含有+2或+3价铁,应该用稀硫酸等非氧化性酸先溶解(不用硝酸),再加KSCN溶液检验是否含有+3价铁,选项D符合题意。
故答案为:D。
【分析】A.根据化学式和Fe的化合价判断S是-1价;
B.为可逆反应,温度、压强都影响该反应的化学平衡;
C.根据反应物和生成物可知该反应的离子方程式;
D.黄铁矿的煅烧产物先用硫酸酸溶,在即KSCN,检验是否含有三价铁。
17.【答案】(1)隔绝空气,防止绿矾中 被氧化
(2);品红溶液褪色;还原性;
【解析】【解答】(1)绿矾的主要成分为FeSO4·7H2O,Fe2+易被空气中的O2氧化,因此补铁药剂药片外表包有一层糖衣,可起到隔绝空气,防止Fe2+被氧化的作用;
(2)由反应的化学方程式可知,FeSO4分解产生SO2、SO3,SO3能与BaCl2反应生成难溶于酸的白色沉淀BaSO4;SO2通入品红溶液中,能使品红溶液褪色;丙中KMnO4酸性溶液具有氧化性,溶液褪色,说明SO2具有还原性;SO2中硫元素为中间价态,既有氧化性又有还原性,H2S中硫元素为最低价,只具有还原性,二者可发生氧化还原反应生成S,反应的化学方程式为:SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
【分析】(1)结合Fe2+易被空气中氧气氧化的性质分析;
(2)结合FeSO4分解产生的气体成分的性质进行分析;
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)
(2)2:1
(3)取最后一次洗涤液于试管中,加入盐酸酸化的氯化钡溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净
(4)a
(5);
(6)NaOH;
【解析】【解答】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,该反应的化学方程式为2CuS+3O22CuO+2SO2。
(2)SO2转化为H2SO4的过程中,发生反应的化学方程式为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4,因此转化反应中SO2与O2的物质的量之比为1:2。
(3)沉淀洗涤的过程中,主要是为了除去沉淀表面附着的SO42-,因此检验沉淀是否已洗涤干净,应取最后一次洗涤液,先加稀盐酸,再加BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀已经洗涤干净。
(4)“淘洗”过程是为了除去铜粉中混有的Fe,因此不能用浓硫酸、浓硝酸和稀硝酸等氧化性酸。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下,能将Cu氧化成Cu2+,该反应的离子方程式为Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)由图示过程可知,过程Ⅰ中SO2先与NaOH反应,生成Na2SO3;过程Ⅱ中Ca(OH)2、O2和Na2SO3反应生成CaSO4和NaOH,因此可循环使用的试剂为NaOH;该过程的总反应为2SO2+2Ca(OH)2+O2=2CaSO4+2H2O。
【分析】(1)焙烧过程中,CuS与O2反应生成CuO和SO2,据此写出反应的化学方程式。
(2)根据SO2与O2反应的化学方程式确定二者的物质的量之比。
(3)洗涤沉淀的过程,是为了除去沉淀表面附着的SO42-,结合SO42-的检验分析。
(4)“淘洗”是为了除去铜中混有的Fe,因此淘洗液不能与Cu发生反应。
(5)H2O2具有氧化性,酸性条件下能与Cu反应生成Cu2+,据此写出反应的离子方程式;为避免产生污染性气体,也可用O2做氧化剂。
(6)根据图示流程分析科循环利用的物质,以及反应的化学方程式。
20.【答案】(1)1×10-3
(2)0.128
(3)不合格
【解析】【解答】(1) 碘水溶液的物质的量浓度101.6 x 10-3 x 0.4/253.8mol/L =1×10-3 mol/L,
故答案为: 第1空、1×10-3
(2) 二氧化硫的物质的量为4×10-4mol,空气样品的体积为200L, SO2 的含量为4 x 10-4mol x 64g/mol x 103mg/g/200L=0.128 mg/L,
故答案为: 第1空、0.128
(3)SO2 的含量超过0.02mg/L,
故答案为: 第1空、不合格
【分析】(1) 碘水溶液的物质的量浓度101.6 x 10-3 x 0.4/253.8mol/L =1×10-3 mol/L,
(2) 二氧化硫的物质的量为4×10-4mol,空气样品的体积为200L, SO2 的含量为4 x 10-4mol x 64g/mol x 103mg/g/200L=0.128 mg/L,
(3)SO2 的含量超过0.02mg/L为不合格。
21.【答案】(1)太阳能、地热能、氢能、风能、生物质能、核能等等
(2)化学
(3)氢氧化铝
(4)FeS2+7O2+2H2O 2FeSO4+H2SO4,4FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O
(5)一方面提高氧气量,增大氨的氧化率;另一方面 γ 值在该范围,氨的氧化率已高达 95~99%, 再提高,氨的氧化率上升空间已有限,反而会增加能耗,提高生产成本,所以而实际生产要将 γ 值 维持在 1.7~2.2 之间
【解析】【解答】(1)常见的新能源有太阳能、地热能、氢能、风能、生物质能、核能等,故答案为:太阳能、地热能、氢能、风能、生物质能、核能等;
(2)煤的干馏、气化和液化都属于化学变化,故答案为:化学;
(3)根据化学方程式和质量守恒定律分析,反应前K:1个,反应后:1个,则x中不含K;反应前Al:1个,反应后应:1个,则x中含有一个Al,依此类推,x中还含有3个O,3个H,则X的化学式为 Al(OH)3;故答案为:氢氧化铝;
(4)第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O,生成物有Fe2+和SO42-,反应的方程式为:2FeS2+7O2+2H2O
2H2SO4+2FeSO4;Fe2+具有还原性,可被氧气氧化为Fe3+,方程式为:2H2SO4+O2+4FeSO4 2Fe2(SO4)3+2H2O;故答案为:2FeS2+7O2+2H2O
2H2SO4+2FeSO4;2H2SO4+O2+4FeSO4 2Fe2(SO4)3+2H2O;
(5)结合题干信息:由氨氧化的化学方程式:4NH3+5O2 4NO+6H2O,可知氨氧化率达到100%,实际生产要将γ值维护在1.7-2.2之间,原因是浓度太少不利于NH3的转化,γ值为2.2时NH3氧化率已近100%,故答案为:一方面提高氧气量,增大氨的氧化率;另一方面 γ 值在该范围,氨的氧化率已高达 95~99%, 再提高,氨的氧化率上升空间已有限,反而会增加能耗,提高生产成本,所以而实际生产要将 γ 值 维持在 1.7~2.2 之间。
正确答案为:(1)太阳能、地热能、氢能、风能、生物质能、核能等;(2)化学;(3)氢氧化铝;(4)2FeS2+7O2+2H2O 2H2SO4+2FeSO4;2H2SO4+O2+4FeSO4 微 生 物 _ _ 2Fe2(SO4)3+2H2O;(5)一方面提高氧气量,增大氨的氧化率;另一方面 γ 值在该范围,氨的氧化率已高达 95~99%, 再提高,氨的氧化率上升空间已有限,反而会增加能耗,提高生产成本,所以而实际生产要将 γ 值 维持在 1.7~2.2 之间。
【分析】化学方程式的书写依据原子守恒,对于氧化还原反应方程式的书写注意利用化合价的升降进行判断书写,利用反应方程式中原子守恒在判断物质的化学式。