高考化学 硫及其化合物 综合题附详细答案
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高考化学硫及其化合物综合题附详细答案
一、高中化学硫及其化合物
1.亚硝酰硫酸(NOSO4H)主要用于染料、医药等工业。
实验室用如图装置(夹持装置略)制备少量NOSO4H,并测定产品的纯度。
已知:NOSO4H遇水分解,但溶于浓硫酸而不分解。
(1)装置A制取SO2
①A中反应的化学方程式为___。
②导管b的作用是___。
(2)装置B中浓HNO3与SO2在浓H2SO4作用下反应制得NOSO4H。
①该反应必须维持体系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,还可以是___(只写1种)。
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速度明显加快,其原因是___。
(3)装置C的主要作用是___(用离子方程式表示)。
(4)该实验装置存在可能导致NOSO4H产量降低的缺陷是___。
(5)测定亚硝酰硫酸NOSO4H的纯度
准确称取1.380g产品放入250mL的碘量瓶中,加入0.1000mol·L-1、60.00mL的KMnO4标准溶液和10mL25%H2SO4溶液,然后摇匀。
用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定,消耗草酸钠溶液的体积为20.00mL。
已知:2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4
①配平:__MnO4-+__C2O42-+__=__Mn2++__+__H2O
②滴定终点时的现象为___。
③亚硝酰硫酸的纯度=___。
(精确到0.1%)[M(NOSO4H)=127g·mol-1]
【答案】Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;调节分液漏斗活塞,控制浓硫酸的滴加速度生成的NOSO4H作为该反应的催化剂
SO2+2OH-=SO32-+H2O C装置中的水蒸气会进入B中使NOSO4H分解 2 5 16H+ 2
10CO2↑ 8 溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟内不恢复 92.0%
【解析】
【分析】
(1)①装置A是利用亚硫酸钠和浓硫酸反应制取SO2;
②导管b的作用平衡压强的作用;
(2)①装置B中浓硝酸与二氧化硫在浓硫酸的作用下反应制得NOSO4H,该反应必须维持体
系温度不得高于20℃,采取的措施除了冷水浴外,结合反应的操作;
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,温度变化不大,但反应速率加快,说明NOSO4H 起到了催化作用;
(3)装置C主要作用是吸收二氧化硫防止污染空气;
(4)NOSO4H遇水分解;
(5)①高锰酸钾溶液在酸性条件下氧化草酸钠生成二氧化碳,结合元素化合价变化和电子守恒、原子守恒配平书写离子反应方程式;
②高锰酸钾自身在反应中的颜色变化就可作为终点判断指示剂;
③根据反应2KMnO4+5NOSO4H+2H2O=K2SO4+2MnSO4+5HNO3+2H2SO4,结合滴定中消耗高锰酸钾的物质的量可得到亚硝酰硫酸的物质的量,据此计算纯度。
【详解】
(1)①利用装置A,固液混合制取二氧化硫,其方程式为
Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
②导管b的作用是:平衡压强,使分液漏斗中的液体能顺利流下;
(2)①浓硫酸遇水放出大量热,维持体系温度不得高于20℃,还可以是调节分液漏斗活塞,控制浓硫酸的滴加速度;
②开始反应缓慢,待生成少量NOSO4H后,反应速率明显加快,温度变化不大,排除温度的影响,其原因是:生成的NOSO4H作为该反应的催化剂,加快了反应速率;
(3)装置C利用NaOH溶液将剩余的SO2吸收,防止污染环境,方程式为SO2+2OH-=SO32-
+H2O;
(4)NOSO4H遇水分解,C装置(或A)中的水蒸气会进入B中使NOSO4H发生分解;
(5)①发生的是MnO4-和C2O42-的氧化还原反应,MnO4-做氧化剂,被还原成生成Mn2+,C2O42-做还原剂,被氧化成二氧化碳。
结合得失电子守恒和电荷守恒可得到MnO4-和C2O42-的离子反应方程式为:2MnO4-+5C2O42-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②利用草酸钠溶液滴定酸性KMnO4溶液,滴定终点时的现象为:溶液恰好由粉红色变为无色,且半分钟内不恢复;
③根据题意可知,酸性KMnO4溶液先与NOSO4H反应,利用草酸钠溶液滴定剩余酸性KMnO4溶液。
用0.2500mol·L-1草酸钠标准溶液滴定酸性KMnO4溶液,消耗草酸钠溶液的
体积为20.00mL。
可知剩余的KMnO4的物质的量n1(MnO4-)=2
5
n(C2O42-)=
2
5
×0.2500mol·L-
1×20.00×10-3L=2×10-3mol,则亚硝酰硫酸消耗的KMnO4的物质的量n2(MnO4-)=0.1000mol·L-
1·60.00×10-3L-2×10-3mol=4×10-3mol。
n(NOSO4H)=5
2
n2(MnO4-)=10-2mol,亚硝酰硫酸的纯度
=
()
4
m NOSO H
1.380g
×100%=
21
10mol127g mol
1.380g
-⨯⋅-
×100%=92.0%。
2.我国云南东川铜矿富含辉铜矿(主要成分Cu2S),因含铜成分高而成为重要的炼铜原料。
资料表明,当蓝矾溶液渗入地下遇硫铁矿(主要成分:二硫化亚铁FeS2)时,可生成辉铜矿Cu2S,其化学方程式为:14CuSO4+5FeS2+12H2O=7Cu2S+5FeSO4+12H2SO4。
硫铁矿也
是一种重要化工原料,其主要成分可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成Fe 2O 3和一种对环境有污染的有毒气体,回答下列问题:
(1)在化合物FeS 2和Cu 2S 中,硫元素的化合价分别为__、__。
(2)在上述生成辉铜矿的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为__。
由题中信息可推知Cu 2S 的溶解情况是:__溶于水(填“不”或“能”,下同),__溶于稀硫酸。
(3)写出硫铁矿的主要成分鼓入空气高温煅烧的化学方程式:__,若反应中有2.2mol 电子发生转移时,可生成标准状况下的有毒气体的体积为__L 。
【答案】-1 -2 35:3 不 不 4FeS 2+11O 2
2Fe 2O 3+8SO 2 8.96
【解析】
【分析】 422242414CuSO +5FeS +12H O=7Cu S+5FeSO +12H SO 该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,3个负一价硫的化合价升高。
【详解】
(1)2FeS (二硫化亚铁)中铁为+2价,硫为-1价;2Cu S (硫化亚铜)中铜为+1价,硫为-2价,
故答案为:-1;-2;
(2)422242414CuSO +5FeS +12H O=7Cu S+5FeSO +12H SO 该反应中铜和7个负一价硫的化合价降低,即14个硫酸铜和3.5个2FeS 做氧化剂,3个负一价硫的化合价升高,即
1.5个2FeS 做还原剂,故氧化剂与还原剂的物质的量之比为35:3;根据反应
422242414CuSO +5FeS +12H O=7Cu S+5FeSO +12H SO 及题目信息,可知2Cu S 不溶于水,也不溶于稀硫酸,
故答案为:35:3;不;不;
(3)根据题目信息‘硫铁矿可在沸腾炉中鼓入空气高温煅烧生成23Fe O 和一种对环境有污染的有毒气体’,可推知2FeS 和氧气反应生成23Fe O 和二氧化硫,方程式为:
222324FeS +11O 2Fe O +8SO 高温,该反应转移电子数为44,即转移44个电子生成8个二氧化硫,故当转移2.2mol 电子时,生成0.4mol 二氧化硫,标况下体积为:8.96L , 故答案为:222324FeS +11O 2Fe O +8SO 高温;8.96。
3.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要维度。
下图为硫及其部分化合物的“价类二维图”, 根据图示回答下列问题:
(1)类比CO2的性质,学习SO2的性质,写出下列反应的离子方程式。
①少量的SO2通入澄清石灰水中:__________________。
②SO2通入Na2SO3溶液中: ________________________。
(2)Y的分子式:___________________。
(3)Z的稀溶液与铁反应的离子方程式为______________________。
(4)检验CO2是否混有SO2,可以使混合气体通过盛有品红溶液的洗气瓶,这是利用了SO2的_____________性,也可以使混合气体通过盛有酸性高锰酸钾稀溶液的洗气瓶,这是利用了SO2的_____________性。
(5)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。
现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原角度分析,合理的是__________(填字母选项)
A.Na2S+S B.Na2SO3+S C.Na2SO3+ Na2SO4 D.SO2+Na2SO4
(6)将X与SO2的水溶液混合后产生淡黄色沉淀,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为__________________
【答案】Ca2++2OH-+SO2=CaCO3↓+H2O SO2+ SO32-+ H2O = 2HSO3- H2SO3 Fe+2H+=
Fe2++2H2↑漂白还原 B 2:1
【解析】
【分析】
根据二氧化硫的性质书写相关离子方程式;根据元素化合价及物质的种类分析判断物质的化学式;根据二氧化硫的漂白性和还原性分析解答;根据氧化还原反应中元素化合价升降规律分析解答。
【详解】
(1)①SO2属于酸性氧化物,少量的SO2通入澄清石灰水中反应生成亚硫酸钙沉淀和水,离子方程式为:Ca2++2OH-+SO2=CaCO3↓+H2O;
②SO2与Na2SO3反应生成亚硫酸氢钠,离子方程式为:SO2+ SO32-+ H2O = 2HSO3-;
(2)如图所示Y中S元素化合价为+4,则对应的酸为亚硫酸,分子式为:H2SO3;
(3)如图所示Z中S元素化合价为+6,则对应的酸为硫酸,硫酸与铁反应生成硫酸亚铁和氢气,离子方程式为Fe+2H+= Fe2++2H2↑;
(4)二氧化硫具有漂白性,而二氧化碳没有,二氧化硫中S为+4价,能被高锰酸钾氧化,具有还原性,故答案为:漂白;还原;
(5)大苏打(Na2S2O3)中S元素化合价为+2价,
A.Na2S中S为-2价,S中化合价为0,不能都升高为+2价,故A不合理;
B.Na2SO3中S为+4价,S中化合价为0,可以发生歧化反应得到+2的S,故B合理;C.Na2SO3中S为+4价,Na2SO4中S为+6价,不能都降低为+2价,故C不合理; D.SO2中S为+4价,Na2SO4中S为+6价,不能都降低为+2价,故D不合理;
故答案为:B;
(6)将X与SO2的水溶液混合后产生淡黄色沉淀,则X为H2S,淡黄色沉淀为S,反应为2H2S+SO2=3S↓+2H2O,生成的3molS中,2mol由H2S氧化得到,1mol由SO2还原得到,所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为:2:1,则质量之比为:2:1,故答案为:2:1。
4.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个基本视角。
(1)图中Y物质的化学式为______。
(2)治理含CO、SO2的烟道气,可以将其在催化剂作用下转化为单质S和无毒的气体.则治理烟道气反应的化学方程式为____________________________。
(3)实验室中X气体由不溶性的硫化亚铁(FeS)固体和稀硫酸混合反应制得,该反应的离子方程式为:_____________________________________________。
(4)Na2S2O3(硫代硫酸钠)是一种用途广泛的钠盐。
①下列物质用于Na2S2O3的制备,从氧化还原反应的角度,理论上有可能的是___。
a.Na2S+S
b.Z+S
c.Na2SO3+Y
d.NaHS+NaHSO3
②Na2S2O3具有较强还原性,能作为织锦物漂白后的脱氯剂,脱氯后S2O32-转变为SO42-。
现需处理含标准状况下Cl2 2.24L的织锦物,理论上需要0.00100mol/L Na2S2O3溶液的体积为_______L。
【答案】SO3 2CO+SO22CO2+S FeS+2H+=Fe2++H2S↑ bd 25
【解析】
【分析】
依据元素化合价和物质分类分析,X为气态氢化物为H2S,Y为硫元素的+6价氧化物为
SO3,Z为+4价的盐可以为Na2SO3。
(1)Y是S元素化合价为+6价;
(2)根据反应物、生成物,结合反应中电子转移数目相等,可得反应方程式;
(3)FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4,根据离子方程式中物质拆分原则书写反应的离子方程式;
(4)①Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2;
②根据元素化合价升降总数相等,计算反应消耗的Na2S2O3的物质的量,再根据n=cV计算其物质的量。
【详解】
根据上述推断可知X是H2S,Y是SO3,Z是Na2SO3。
(1)Y为S元素的氧化物,化合价为+6价,则Y为SO3;
(2) CO、SO2反应产生S单质和CO2,根据电子守恒、原子守恒,可得反应方程式为:
2CO+SO22CO2+S;
(3)FeS与稀硫酸发生复分解反应产生H2S和FeSO4,反应的离子方程式为:
FeS+2H+=Fe2++H2S↑;
(4)①Na2S2O3中S为+2价,从氧化还原的角度分析,反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2,A中S化合价都小于2,C中物质中S化合价都大于+2价,B、D中S元素化合价必须分别大于2和小于2,故合理选项是bd;
②根据题干信息可知发生反应方程式为:Na2S2O3+4Cl2+5H2O=2NaCl+2H2SO4+6HCl,标准状况下2.24L Cl2的物质的量是n(Cl2)=2.24L÷22.4L/mol=0.1mol,在反应中获得电子变为-1价的Cl-,0.1molCl2获得电子的物质的量是0.2mol;S2O32-转变为SO42-,每1mol S2O32-失去8mol 电子,则转移0.2mol电子,需消耗S2O32-的物质的量n(S2O32-)=0.2mol÷8=0.025mol,根据
n=c·V可知理论上需要0.00100mol/L Na2S2O3溶液的体积V=0.025mol÷0.00100mol/L=25L。
【点睛】
本题考查硫其化合物性质的综合应用、氧化还原反应的计算,正确提取图象信息,结合氧化还原反应规律分析为解答关键,注意掌握常见元素及其化合物性质,试题培养了学生的分析能力及综合应用能力。
5.A、B是两种有刺激气味的气体。
试根据下列实验事实填空。
(1)写出A~F各物质的化学式:
A__________、B__________、C__________、D__________、E__________、F__________。
(2)写出A、B跟水反应的离子方程式:______________________。
【答案】Cl2SO2H2SO4HCl BaSO3BaSO4Cl2+SO2+2H2O===4H++SO42-+2Cl-
【解析】
【详解】
(1)由A、B是两种有刺激气味的气体。
且A、B和水反应的产物能与Ba(OH)2和AgNO3均产生沉淀, B能与Ba(OH)2产生沉淀,由此可知A为Cl2;B为SO2;
A、B与H2O反应的化学方程式为:Cl2+SO2+2H2O=== H2SO4+2HCl;
B与Ba(OH)2反应的化学方程式为:Ba(OH)2+ SO2=== BaSO3↓+H2O;
含C、D的无色溶液与Ba(OH)2反应的化学方程式为:H2SO4+ Ba(OH)2=== BaSO4↓+2H2O;溶液D与AgNO3溶液反应的化学方程式为:HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3;
故C为H2SO4;D为HCl;E为BaSO3;F为BaSO4。
【点睛】
熟记物质的物理性质和化学性质是解决本题的关键,本题的突破口为:A、B是两种有刺激气味的气体。
等物质的量与水反应。
结合后面沉淀现象,能推知由反应:Cl2+SO2+
2H2O=== H2SO4+2HCl。
6.常见含硫物质A~D,在生活、生产中有着广泛应用,它们之间的转化关系如下图所示。
其中反应①、②中所需物质B溶液的浓度不同。
请按要求回答下列问题:
(1)A的化学式为_______。
(2)反应①、②中Cu、Fe所起的作用相同,即都作_______(填“氧化剂”或“还原剂”),你判断的依据是它们都是金属,在反应中都_______。
(3)反应②的离子方程式为_______。
(4)大气中因废气A引起酸雨的反应流程之一可用下图示意:
上图中由D→B的转化所需氧化剂为_______。
当将含D的雨水敞口放置一段时间后(忽略溶液体积、温度的变化),其c(H+)将
_______。
(填“增大”“减小”或“不变”)。
废气A是一种重要的化工原料,常采用氨吸收法进行循环利用、变废为宝。
某工厂若将4.48×106L(标准状况下)废气A进行环保处理,完全转化为 NH4HSO3时,需消耗10mol/L氨水溶液(溶质全部以NH3•H2O计)的体积为_______L。
【答案】SO 2 还原剂 失去电子,化合价升高 Fe+2H +=Fe 2++H 2↑ O 2 增大 20000
【解析】
【分析】
由B(含氧酸)在常温下与足量的铁反应生成C(硫酸盐),故B 是H 2SO 4,反应方程式为Fe+2H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑,C 是FeSO 4;Cu+2H 2SO 4(浓)
CuSO 4+SO 2↑+2H 2O ,故A 是SO 2,
SO 2+H 2O
H 2SO 3,D 是H 2SO 3。
【详解】
(1)由解析可知,A 的化学式为SO 2;
(2)反应①、②中,反应前后Cu 、Fe 元素的化合价都升高,故反应①、②中Cu 、Fe 所起的作用相同,即都作还原剂;
(3)铁与稀硫酸常温下反应,离子方程式为Fe+2H +=Fe 2++H 2↑;
(4)H 2SO 3→H 2SO 4过程中,S 元素化合价升高,即H 2SO 3被空气中的O 2氧化为H 2SO 4;2H 2SO 3+ O 2= H 2SO 4,H 2SO 3是弱酸,H 2SO 4是强酸,故当将含H 2SO 3的雨水敞口放置一段时间后(忽略溶液体积、温度的变化),其c (H +)将增大;SO 2+NH 3•H 2O =NH 4HSO 3,n(SO 2)= 64.4810L 22.4L/mol
⨯=2.0×105mol ,故n(NH 3•H 2O)= 2.0×105mol ,需消耗10mol/L 氨水溶液(溶质全部以NH 3•H 2O 计)的体积为52.010mol 10mol/L
⨯=20000L 。
【点睛】
本题是结合图考查S 元素的化合物知识,有关化学方程式书写等,难度不大。
7.a 、b 、c 、d 、e 是含有一种相同元素的五种物质,可发生如下转化:
其中: a 是单质;b 是气体;c 、d 是氧化物;e 是最高价氧化物对应的水化物。
(1)如果a 是一种淡黄色粉末固体,试推断这五种物质(用化学式表示):
a______;b______;c______;d______;e______。
(2)如果a 是一种常见气体,试推断这五种物质(用化学式表示):
a______;b______;c______;d______;e______。
【答案】S H 2S SO 2 SO 3 H 2SO 4 N 2 NH 3 NO NO 2 HNO 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)如果a 是一种淡黄色粉末固体,则a 是硫,所以b 是硫化氢,c 是SO 2,d 是三氧化硫,e 是硫酸,化学式分别为S 、H 2S 、SO 2、SO 3、H 2SO 4。
(2)如果a 是一种常见气体,则符合转化关系的是氮气,则b 是氨气,C 是NO ,d 是NO 2,e 是硝酸,化学式分别为N 2、NH 3、NO 、NO 2、HNO 3。
8.A 、B 、C 、D 均为中学所学的常见物质且均含有同一种元素,它们之间的转化关系如图
所示(反应条件及其他物质已经略去):
(1)若A是一种金属,C是淡黄色固体,写出C的一种用途____;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,D为强酸,则B为___,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了D的___性。
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则
①A的电子式为___,实验室制备A气体的化学方程式为___。
②实验室检验A气体的方法为___。
③C转化为D的过程中,氧化剂与还原剂的质量比为___。
④将盛满B气体的试管倒扣在水槽中,并通入一定量O2,最终气体全部被吸收,所得溶液充满整个试管。
若不考虑溶液扩散,计算所得溶液物质的量浓度为___mol·L-1。
(标况下计算,保留两位有效数字)
【答案】供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等) SO2吸水
2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O 用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝
(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生) 1:2 0.045
【解析】
【分析】
(1)C是淡黄色固体,为金属氧化物,则其为Na2O2,由此可确定它的用途;
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫,由转化关系可确定其它物质及性质。
(3)C是红棕色气体,则C为NO2气体,由转化关系可确定其它物质及性质。
【详解】
(1)由C是淡黄色固体,可确定其为Na2O2,其用途为供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等)。
答案为:供氧剂(或杀菌剂、消毒剂、漂白剂等);
(2)若常温下A为淡黄色固体单质,则其为硫(S),D为强酸(H2SO4),则B为SO2,C为SO3,D的浓溶液能使胆矾晶体由蓝变白,体现了浓硫酸的吸水性。
答案为:SO2;吸水;
(3)若A是化合物,C是红棕色气体,则C为NO2。
①A氧化后,产物再氧化可生成NO2,则A为NH3,电子式为,实验室制备氨气
时,药品为NH4Cl和Ca(OH)2,化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O。
答案为:;2NH4Cl+Ca(OH)2加热
CaCl2+2NH3↑+2H2O;
②实验室检验氨气时,采用的方法为用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生)。
答案为:用湿润的红色石蕊试纸靠近试管口,试纸变蓝(或用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近试管口,有白烟产生);
③C 转化为D 的过程中,发生反应为3NO 2+H 2O =2HNO 3+NO ,从价态变化看,若3molNO 2参加反应,有1molNO 2中的N 元素价态降低,有2molNO 2中的N 元素价态升高,则氧化剂与还原剂的质量比为1:2。
答案为:1:2;
④假设试管的体积为VL ,则c
=L 22.4L/mol L V V =0.045 mol ·L -1。
答案为:0.045。
【点睛】
在平时的学习过程中,应注意区分浓硫酸的吸水性与脱水性,浓硫酸的吸水性是指气体的干燥、吸收结晶水合物中的结晶水,浓硫酸的脱水性是指将有机物分子中的氢、氧元素以水的组成形式脱去。
9.黑色粉末A ,黄色粉末B,它们都是单质,按下图进行实验:
(1) 试根据上述反应现象推断以下物质的化学式:
A D E H
(2)写出C+盐酸
D+F 的离子方程式: (3)写出D
E 的化学方程式: (4)写出G H 的化学方程式:
【答案】(1) Fe 、 H 2S 、 SO 2、Fe(OH)3
(2) FeS+2H +→Fe 2++H 2S↑
(3)2222
2322H S O SO H O +=+点燃 (4) 4Fe(OH)2+O 2+2H 2O→4Fe(OH)3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)E 能使品红褪色,E 为SO 2;H 为红褐色固体,H 为()3Fe OH ;黑色粉末A 、黄色粉末B ,它们都是单质,所以分别是铁、硫;黑色固体C 为FeS ;D 为H 2S ;F 为2FeCl ;G 为()2Fe OH
(2)FeS 与盐酸反应的离子方程式FeS+2H +→Fe 2++H 2S↑;
(3)硫化氢燃烧生成二氧化硫和水的方程式为2222
2322H S O SO H O +=+点燃; (4)氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁的方程式为4Fe(OH)2+O 2+2H 2O=4Fe(OH)3。
10.如图中A~H都是中学化学中常见的物质,其中,常温下A能使铁或铝钝化,B是固体非金属单质,C为水,D是一种能使品红溶液褪色的无色气体,F是金属单质,G可以用作耐火材料,它们之间有如下转化关系:
(1)写出下列物质的化学式:E____________,H____________;
(2)写出A溶液与B反应的化学方程式:____________;
试写出E与F的反应方程式:_______________。
【答案】CO2 SO3 C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O 2Mg+CO22MgO+C
【解析】
【分析】
常温下A能使铁或铝钝化,A可能为浓硝酸或浓硫酸,B是固体非金属单质,C为水,D是一种能使品红溶液褪色的无色气体,则A为浓硫酸,B为碳,D为SO2,E为CO2,SO2被氧气氧化产生SO3,所以H为SO3,SO3与H2O反应产生H2SO4,F是金属单质,能够在CO2发生燃烧反应,则F是Mg,Mg在CO2中燃烧产生C、MgO,G可以用作耐火材料,则G 为MgO,据此解答。
【详解】
根据上述分析可知:A为浓H2SO4,B为C,C为H2O,D为SO2,E为CO2,F是Mg,G为MgO,H为SO3。
(1)E为CO2,H为SO3;
(2)C与浓硫酸混合加热发生氧化还原反应,产生CO2、SO2、H2O,反应的化学方程式:
C+2H2SO4(浓)2SO2↑+CO2↑+2H2O;Mg在CO2中在点燃时反应产生MgO和C,反应方程式为:2Mg+CO22MgO+C。
【点睛】
本题考查了无机物的推断。
常温下A能使铁或铝钝化,D是一种能使品红溶液褪色的无色气体是本题的突破口,要掌握各种物质的性质及转化关系,注意镁可以在二氧化碳气体中燃烧。
11.物质A经下图所示的过程转化为含氧酸D,D为强酸,请回答下列问题:
(1)若A在常温下为气体单质则回答:
①A、C的化学式分别是:A________;C________。
②将C通入水溶液中,反应化学方程式为________________________。
(2)若仅A、B在常温下为气体且为化合物,则回答:
①A的化学式是:A________。
②B生成C的化学方程式为________________________。
③一定条件下碳单质与D反应的方程式为___________,该反应中D起到的作用是
_________。
(3)若A在常温下为固体单质则回答:
①D的化学式是________;
②向含2mol D的浓溶液中加入足量的Cu加热,标准状况下产生的气体体积_______22.4L (填“大于”“等于”或“小于”),原因为_________________________________。
【答案】[共14分]
(1)①N2 ; NO2
②3NO2+ H2O══2HNO 3+NO (2分)
(2)①H2S
②2SO 2+ O 2 ≒2SO 3 (条件略)(2分)
③C+ 2H 2SO4(浓)CO2↑+2 SO 2↑+2 H2O (2分) ;氧化性作用
(3)①H2SO4 ②小于;随反应进行,硫酸逐渐消耗且生成水,浓硫酸变为稀硫
酸不能与铜继续反应,所以硫酸不能反应完全,生成的二氧化硫小于22.4升。
(2分) 其余各1分
【解析】
试题分析:(1)①若A在常温下为气体单质,则根据转化关系图可判断A是氮气,B是NO,C是NO2,D是硝酸。
②NO2与水反应化学方程式为3NO2+ H2O=2HNO 3+NO。
(2)①若仅A、B在常温下为气体且为化合物,则根据转化关系图可判断A是H2S,B是SO2,C是三氧化硫,D是硫酸。
②SO2转化为三氧化硫的化学方程式为2SO 2+ O 22SO 3 。
③浓硫酸具有强氧化性,在加热的条件下能与碳发生氧化还原反应,反应的方程式为C+
2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
在反应中只有还原产物SO2,没有硫酸盐产生,所
以该反应中浓硫酸起到的作用是氧化剂。
(3)①若A在常温下为固体单质,则根据转化关系图可判断A是S,B是SO2,C是三氧化硫,D是硫酸。
②浓硫酸再与铜的反应过程中,浓度逐渐降低,而稀硫酸与铜不反应,则向含2mol D的浓溶液中加入足量的Cu加热,标准状况下产生的气体体积小于22.4L。
考点:考查无机框图题的推断
12.“生活无处不化学”,请你回答下列问题。
(1)厨房中的调味品有:①盐(主要成分氯化钠)、②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸)。
将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是______(填序号,下同),主要成分中属于盐类的是________,相互间能发生反应的是______。
(2)生活中遇到下列问题,不涉及到化学变化的是________。
①用四氯化碳可擦去圆珠笔油②自来水厂用液氯消毒③可用食醋洗掉水垢
(3)当前,环境治理已成为重要的民生工程。
①我国城市发布的“空气质量日报”中,下列物质不列入首要污染物的是_____(填字母代号)。
A.二氧化硫 B.二氧化碳 C.二氧化氮 D.可吸入颗粒物
②煤炭直接燃烧会引起多种环境问题。
燃煤产生的SO2是导致______(填名称)污染现象形成的原因;处理含CO、SO2烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为单质S,发生反应的化学方程式为_____________________。
(4)向浑浊的水中加入明矾KAl(SO4)2•12H2O后,水可得到净化。
写出明矾在水中的电离方程式___,往明矾溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液直至Al3+恰好沉淀完全,发生反应的离子方程式为_______。
【答案】②①②②③① B 酸雨 2CO+SO2催化剂
2CO2+S
KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-或者KAl(SO4)2·12H2O=K++Al3++2SO42- +12H2O 2Al3++3Ba2++6OH-
+3SO42-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓
【解析】
【分析】
(1)水溶液具有碱性的物质是碱或水解显碱性的盐;金属阳离子和酸根银离子过程的化合物为盐;碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水;
(2)有新物质生成的变化为化学变化;
(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等;
②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生成单质硫和二氧化碳;
(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-,假设KAl(SO4)2为2mol,当Al3+恰好全部沉淀时,需要3molBa(OH)2,根据各离子的物质的量判断反应的程度,以此书写离子方程式。
【详解】
(1)厨房中的调味品,①盐(主要成分氯化钠),②碱面(主要成分碳酸钠)、③白醋(主要成分乙酸),将上述物质分别溶于水,其水溶液具有碱性的是②碱面(主要成分碳酸钠),碳酸根离子水解溶液显碱性,主要成分中属于盐类的是①盐(主要成分氯化钠),②碱面(主要成分碳酸钠),相互反应的物质是碳酸钠和乙酸反应生成醋酸钠、二氧化碳和水,
故答案为:②;①②;②③;
(2)①用四氯化碳可擦去圆珠笔油,利用相似相溶原理,无新物质生成,属于物理变化,故选;
②自来水厂用液氯消毒,利用氯气与水反应生成具有强氧化性次氯酸,有新物质生成,是化学变化,故不选;
③可用食醋洗掉水垢,醋酸与碳酸钙,氢氧化镁反应生成可溶性醋酸盐,有新物质生成,是化学变化,故不选;
故选:①;
(3)①空气质量日报”涉及的污染物有二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物等,二
氧化碳为空气组成成分,不属于污染物,
故选:B;
②燃煤产生的SO2增加了硫酸性酸雨的形成;一氧化碳与二氧化硫在催化剂条件下反应生
成单质硫和二氧化碳,方程式:2CO+SO2催化剂
2CO2+S;
故答案为:酸雨;2CO+SO2催化剂
2CO2+S;
(4)明矾在水溶液中电离生成Al3+和SO42-,电离方程式为KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-,假设
KAl(SO4)2为2mol,溶液中含有2molAl3+,4molSO42-,当Al3+恰好全部沉淀时,需要
3molBa(OH)2,即加入3molBa2+,6molOH-,反应的离子方程式为2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(O H)3↓,
故答案为:KAl(SO4)2=K++Al3++2SO42-;2Al3++3SO42-+3Ba2++6OH-=3BaSO4↓+2Al(OH)3↓。
13.I(1)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为______________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为________________。
(2)在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液,现象为_________________,所发生反应的离子方程式为________________________,继续加入过量的NaOH溶液,现象为___________,所发生反应的离子方程式为___________。
II将下列现象或用途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)浓硫酸能够用于干燥某些气体,___________________________。
(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,_____________________。
III漂白液、漂白粉和漂粉精既可作漂白棉、麻、纸张的漂白剂,又可用作游泳池及环境的消毒剂。
(1)在常温下,将氯气通入NaOH溶液中制取漂白液的化学方程式为:____________。
(2)漂白粉或漂粉精的有效成分是___________,使用漂白粉或漂粉精时通常要加入少量的水并通入CO2,此操作方法的目的是:_____________________________。
【答案】生成白色沉淀沉淀不消失生成白色沉淀 Al3++3OH-=Al(OH)3↓沉淀消失Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O 酸性(H+的氧化性) 吸水性脱水性氧化性 Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O Ca(ClO)2使Ca(ClO)2转变为HClO,具有强氧化性,从而起到杀菌、消毒或漂白的作用
【解析】
【分析】
【详解】
I、(1)在MgCl2溶液中滴加少量NaOH溶液生成氢氧化镁沉淀,则现象为生成白色沉淀。
氢氧化镁是碱,继续加入过量的NaOH溶液,现象为沉淀不消失。
(2)在AlCl3溶液中滴加少量NaOH溶液生成氢氧化铝白色沉淀,所发生反应的离子方程。