高中人教版 (2019)第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物一课一练
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这是一份高中人教版 (2019)第五章 化工生产中的重要非金属元素第二节 氮及其化合物一课一练,共4页。试卷主要包含了单选题,填空题等内容,欢迎下载使用。
1.有关下列装置说法正确的是
A.制备 B.检验和收集
C.分离 NaCl 和 固体D.测定溶液中
2.将一定比例的三氧化硫和水混合可制得硫酸。硫酸是一种重要的化工原料,用途十分广泛,除用于化学工业外,还非常广泛应用于肥料、非碱性清洁剂、护肤品、油漆添加剂与炸药的制造等方面。关于浓硫酸的说法正确的是
A.易挥发
B.见光分解
C.密度比水的小
D.常温下能使铝片钝化,浓硫酸作氧化剂
3.下列物质有关用途与性质的对应关系错误的是
A.AB.BC.CD.D
4.下列气体直接排放不会形成酸雨的是
A.B.C.D.
5.下列关于SO2和SO3的说法中正确的是
A.都是酸性氧化物B.都具有还原性
C.都可以使溴水褪色D.都能由单质硫燃烧获得
6.为除去中混有的和,得到干燥的,下列试剂使用顺序正确的是
①酸性高锰酸钾溶液 ②饱和溶液 ③碱石灰 ④灼热的铜网 ⑤浓硫酸
A.①③④B.④①⑤C.②④③D.②④⑤
7.下列各组物质混合后,没有明显现象的是
①H2S和SO2 ②SO2和SO3
③SO2和氯水 ④SO3(气)和Cl2
⑤H2S和SO3(气) ⑥H2S和Cl2
A.①③⑥B.②④
C.②⑤⑥D.③④⑤
8.下列物质中的硫元素不能表现出还原性的是
A.H2SB.SO2C.H2SO4D.S
9.下列说法不正确的是
A.二氧化硫可用于漂白纸浆B.硫酸铜可用于游泳池水消毒
C.晶体硅可用于制光导纤维D.AgI可用于人工降雨
10.下列物质类别不是硫在自然界存在形态的是
A.单质B.硫化物C.亚硫酸盐D.硫酸盐
11.下列变化过程不涉及氧化还原反应的是
A.AB.BC.CD.D
12.下列有关物质用途正确的是
A.氢氧化钠降低土壤酸性B.用BaCl2处理大量泄漏的浓硫酸
C.氢氧化钙用于治疗胃酸过多D.硫酸铜配制农药波尔多液
13.部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是
A.a的稳定性弱于水B.S在氧气中燃烧可生成c
C.a、b都可用d的浓溶液干燥D.常温下,d的浓溶液与Fe反应可生成H2
14.二氧化氯(C1O2)是易溶于水且不与水反应的黄绿色气体,沸点为11℃。某小组在实验室中制备C1O2的装置如下:[已知:SO2+2NaClO3+H2SO4=2C1O2+2NaHSO4]
下列说法正确的是
A.连接装置时,导管口a应接h或g,导管口c应接e
B.装置C中装的是饱和食盐水,导管口a通过的气体为SO2
C.装置D放冰水的目的是液化SO2,防止污染环境
D.可选用装置A,用1 ml·L-1盐酸与MnO2反应制取Cl2
15.下列各组物质中,不能按如图所示“”表示一步完成关系相互转化的是( )
A.AB.BC.CD.D
16.部分含硫物质中硫元素的价态与相应物质的类别的关系如图所示,下列有关说法正确的是
A.W能使酸性KMnO4溶液褪色,说明W有漂白性
B.V可用Z的浓溶液干燥
C.将V通入Y的溶液中可产生浑浊
D.溶液Y久置于空气中会生成Z,溶液的导电性减弱
17.用如图所示装置和相应试剂能达到实验目的的是
A.AB.BC.CD.D
18.下列浓硫酸的叙述错误的是
A.浓硫酸可用作干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体,但不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,浓硫酸既表现了强氧化性又表现了酸性
C.1 ml铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到气体体积标准状况下为22.4 L
D.常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,是因为浓硫酸能使铁、铝钝化
19.硫元素的几种化合物存在下列转化关系,下列判断错误的是
浓H2SO4 SO2Na2SO3溶液Na2S2O3S
A.反应①中生成的SO2具有漂白性,可与品红发生化合反应使其褪色
B.反应④中当消耗1ml稀硫酸时,电子转移为4ml
C.可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫
D.反应④生成S的原子利用率不是100%
20.下列转化需要通过氧化还原反应才能实现的是
A.B.
C.D.
21.银耳本身为淡黄色,福建省出产一种雪耳,颜色洁白如雪。其制作过程如下:将银耳堆放在密封状况良好的塑料棚内,在棚的一端置一口锅,锅内放硫磺,加热使硫磺熔化并燃烧,两天左右,雪耳就制成了。这种雪耳是对人体有害的。制作雪耳利用了( )
A.硫的还原性B.硫的氧化性
C.二氧化硫的还原性D.二氧化硫的漂白性
22.以下是一些常用的危险品标志,装运浓硫酸的包装箱应贴的图标是
A.B.C.D.
23.SO2既是大气主要污染物之一,又在生产生活中具有广泛应用,如可生产SO3并进而制得硫酸等,其反应原理为:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g) ΔH=-196.6 kJ·ml-1。实验室可用铜和浓硫酸制取SO2。实验室制取SO2时,下列装置能达到实验目的的是
A.生成SO2B.干燥SO2
C.收集SO2D.吸收SO2
24.下列实验操作中,能够达到实验目的是
A.AB.BC.CD.D
25.以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究亚硫酸钠的性质和盐溶液间反应的多样性。
已知:①Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI↓(白色)+I2;
②Al2(SO3)3在水溶液中不存在。
下列有关分析错误的是
A.经检验现象Ⅰ中的白色沉淀为亚硫酸银,产生沉淀的离子方程式为+Ag2SO4=Ag2SO3+
B.向Ⅱ中棕黄色的沉淀中加入稀硫酸,产生紫红色的固体,说明棕黄色沉淀中含有Cu+
C.向Ⅱ中棕黄色的沉淀中加入碘化钾溶液,静置后取上层清液于试管中,再加入盐酸酸化的氯化钡溶液,产生了白色沉淀,说明沉淀中含有
D.取Ⅲ中的白色沉淀进行实验,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,则说明沉淀中含有、Al3+和OH-
二、填空题
26.根据信息书写指定反应的方程式。
(1)请从下列溶液中选择合适的溶液完成指定转化(试剂可以重复选择)。溶液:NH3·H2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HCl、NaCl
①写出SO2→H2SO4的化学方程式: ;
②写出SO2→SO32-的离子方程式: 。
(2)三聚磷酸铝(AlH2P3O10·2H2O)是新一代无公害白色防锈颜料,可由膨润土(主要成分:Al2O3·4SiO2·3H2O;含杂质:FeO、Fe2O3、Na2O等)为原料经过如下流程制备。
①“酸浸”时Al2O3·4SiO2·3H2O与硫酸反应的化学方程式为 。
②“净化”时发生反应的离子方程式为 。
③“沉铝”时发生反应的离子方程式为 。
27.以下是以铜和硫酸为原料制备硫酸铜的两种方法,请写出下列反应的化学方程式,比较这两种方法的优劣并说明理由 。
①铜与浓硫酸反应直接生成硫酸铜。②铜与稀硫酸的混合物中通入氧气,反应生成硫酸铜。
28.硫酸是重要的化工生产原料,工业上常用硫铁矿焙烧生成SO2,SO2氧化到SO3,再用98.3%左右的浓硫酸吸收SO3得到“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)。最后用制得的“发烟”硫酸配制各种不同浓度的硫酸用于工业生产。
完成下列计算:
(1)1kg98%的浓硫酸吸收SO3后,可生产 kg“发烟”硫酸。
(2)“发烟”硫酸(H2SO4·SO3)溶于水,其中SO3都转化为硫酸。若将890g“发烟”硫酸溶于水配成4.00L硫酸,该硫酸的物质的量浓度为 ml/L。
(3)硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下:3FeS2+8O2→Fe3O4+6SO24FeS2+11O2→2Fe2O3+8SO2
①1吨含FeS280%的硫铁矿,理论上可生产多少吨98%的浓硫酸 ?
②若24mlFeS2完全反应耗用氧气1467.2L(标准状况),计算反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比 。
(4)用硫化氢制取硫酸,既能充分利用资源又能保护环境,是一种很有发展前途的制备硫酸的方法。硫化氢与水蒸气的混合气体在空气中完全燃烧,再经过催化氧化冷却制得了98%的浓硫酸(整个过程中SO2损失2%,不补充水不损失水)求硫化氢在混合气中的体积分数 。
物质
用途
性质
A
小苏打
用于焙制糕点
小苏打能与碱反应
B
金属钠
用于冶炼钛、锆等金属
金属钠有强还原性
C
二氧化硫
常用于漂白秸秆、织物
SO2能跟其中的有色物质结合
D
浓硫酸
实验室干燥气体
浓硫酸具有吸水性
A
B
C
D
汽缸中燃料燃烧
人工吹制玻璃器皿
铜石狮表面出现铜绿
酸雨的形成
A
B
C
D
甲
Al
Na
SO2
Cu
乙
NaAlO2
NaOH
SO3
CuO
丙
Al(OH)3
NaCl
H2SO4
CuCl2
选项
实验目的
试剂a
试剂b
试剂c
装置
A
验证SO2有还原性
浓硫酸
Na2SO3
KMnO4溶液
B
验证氧化性:Cl2>Br2
浓盐酸
KMnO4
FeBr2溶液
C
验证非金属性:N>C>Si
稀硝酸
Na2CO3
Na2SiO3溶液
D
除去Na2SO3中的Na2SO4
氯水
混合物
NaOH溶液
选项
实验目的
实验操作
A
除去KNO3固体中少量的NaCl
加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤
B
除去H2S气体中少量的SO2
通入酸性KMnO4溶液中,洗气
C
分离胶体与溶液
将混合物至于普通漏斗中过滤
D
除Cl2气体中混有的HCl
通入NaOH溶液中,洗气
实验
试剂
现象
滴管
试管
0.2ml/LNa2SO3溶液
①饱和Ag2SO4溶液
I.产生白色溶液沉淀
②0.2ml/LCuSO4溶液
Ⅱ.溶液变绿,继续滴加产生棕黄色沉淀
0.1ml/LAl2(SO3)3溶液
Ⅲ.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀
参考答案:
1.C
【详解】A.Cu与浓硫酸反应需要加热,不加热不能生成二氧化硫,故A错误;
B.二氧化硫的密度比空气密度大,图中收集方法为向下排空气法,故B错误;
C.加热碘易升华,NaCl无变化,则图中装置可分离,故C正确;
D.NaOH与二氧化硅反应生成具有粘合性的硅酸钠,应选碱式滴定管,故D错误;
故选:C。
【点睛】本题考查化学实验方案的评价,为高频考点,把握实验装置的作用、气体的制备及收集、混合物分离提纯、实验技能为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,注意实验的评价性分析,题目难度不大。
2.D
【详解】A.浓硫酸是高沸点酸,不易挥发,故A错误;
B.浓硫酸是稳定性酸,见光不会分解,故B错误;
C.浓硫酸的密度比水大,故C错误;
D.浓硫酸具有强氧化性,常温下能使铝片钝化,故D正确;
故选D。
3.A
【详解】A.小苏打用来焙制糕点是因为其受热易分解,产生的使糕点疏松多孔,A项错误;
B.金属钠具有很强的还原性,因此可用来冶炼金属,B项错误;
C.可以与有色物质化合来漂白,生成的物质不稳定受热易分解,因此的漂白是可逆的,C项正确;
D.浓硫酸有吸水性,可以用来干燥气体,D项正确;
答案选A。
【点睛】浓硫酸不能干燥还原性气体(例如硫化氢)和碱性气体(例如氨气),因为它具有氧化性和酸性。
4.A
【详解】二氧化硫在空气最终能形成硫酸,导致硫酸型酸雨;一氧化氮、二氧化氮在空气中最终生成硝酸,导致硝酸型酸雨,三者都是引起酸雨的主要气体,而二氧化碳不会形成酸雨,故答案为A。
故选:A。
5.A
【详解】A.SO2、SO3对应的酸分别为H2SO3、H2SO4,二者都是酸性氧化物,A正确;
B.SO3中硫元素的价态是最高价态,只有氧化性没有还原性,B错误;
C.SO3没有还原性,不与溴水反应,C错误;
D.单质硫与氧气反应只能生成SO2,D错误;
故选A。
6.B
【详解】为除去 CO2中混有的 SO2和 O2,得到干燥的 CO2,需要先利用O2的氧化性,通过灼热的铜网除去氧气,然后利用SO2的还原性,用酸性高锰酸钾溶液除去SO2,通过溶液后的气体中混有水蒸气,需要将气体干燥,所以需要再通过浓硫酸,则试剂的使用顺序是④①⑤。
7.B
【详解】①H2S和S02反应生成硫沉淀,所以有明显现象;②S02和SO3不反应,没有明显现象;③SO2和氯水生成硫酸和HCl,氯水的浅黄绿色褪去,所以有明显现象;④S03(气)和C12不反应,没有明显现象;⑤H2S和SO3(气)反应生成硫沉淀,所以有明显现象;⑥H2S和C12生成单质硫和HCl,有浅黄色沉淀生成,所以有明显现象;符合题意得有②④,正确选项B。
8.C
【详解】A.在H2S中,S为-2价,是S元素的最低化合价,只有还原性,A不符合题意;
B.在SO2中,S为+4价,介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间,既有氧化性,又有还原性,B不符合题意;
C.在H2SO4中,S为+6价,是S元素的最高化合价,只有氧化性,没有还原性,C符合题意;
D.在S单质中,S为0价,介于S元素的最低化合价-2价和最高化合价+6价之间,既有氧化性,又有还原性,D不符合题意;
故合理选项是C。
9.C
【详解】A项、二氧化硫具有漂白性,则二氧化硫可用于漂白纸浆,故A正确;
B项、硫酸铜是重金属盐,能使蛋白质变性,可用于游泳池水消毒,故B正确;
C项、光导纤维是利用光反射原理制成,其主要成分是二氧化硅,二氧化硅导光能力强,能同时传输大量信息,故C错误;
D项、AgI在空气中易形成结晶核,使水凝结,可用于人工降雨,故D正确;
故选C。
10.C
【详解】硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在,火山口处有硫单质,不存在亚硫酸盐;
故答案选C。
11.B
【分析】反应中存在元素的化合价变化为氧化还原反应,若不存在元素的化合价变化,则不属于氧化还原反应,以此来解答。
【详解】A.燃料的燃烧都属于氧化还原反应,故A不选;
B.人工吹制玻璃器皿,不存在元素化合价的变化,不属于氧化还原反应,故B选;
C.铜狮表面出现铜绿,Cu、O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故C不选;
D.酸雨在形成过程中,亚硫酸被空气中的氧气氧化,S、O元素的化合价发生变化,属于氧化还原反应,故D不选;
故选B。
12.D
【详解】A.氢氧化钠具有极强的腐蚀性,不能用于降低土壤的酸性,可以选用氢氧化钙,故A错误;
B.氯化钡是有剧毒的物质,不能用于处理泄漏的浓硫酸,故B错误;
C.氢氧化钙碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,故C错误;
D.熟石灰与硫酸铜可以用于配制农药波尔多液,故D正确;
故选D。
13.A
【分析】由价-类图可推知,a为H2S,b为SO2,c为SO3,d为H2SO4。
【详解】A.S的非金属性比O弱,所以a(H2S)的稳定性弱于水,A正确;
B.S在氧气中燃烧只能生成SO2,不能生成SO3,B错误;
C.a为H2S,具有较强的还原性,不能用浓硫酸干燥,C错误;
D.常温下,浓硫酸能使Fe发生钝化,不生成H2,D错误;
答案选A。
14.A
【详解】A. 装置A中制备二氧化硫气体,利用SO2+2NaClO3+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4制备ClO2,为防止倒吸,应在之前有安全瓶,则a→g→h,为反应充分,气体要长进短出,故连接顺序为:a→g→h→b→c→e→f→d,A正确;
B. 实验室中制备ClO2的实验中,尾气为SO2,为防止污染空气,装置C中装的是NaOH吸收未反应完的SO2,B错误;
C. ClO2沸点较低,在D中冰水浴收集,为充分冷却气体,便于收集,C错误;
D. 只有浓盐酸才能在加热时与MnO2反应生成Cl2,1 ml/L的稀盐酸不能用于反应制取Cl2,D错误;
故合理选项是A。
15.A
【详解】A.铝溶于氢氧化钠溶液生成偏铝酸钠:,偏铝酸钠和酸反应生成氢氧化铝:,但氢氧化铝不能直接转化为铝,故A不能完成转化;
B.钠溶于水生成氢氧化钠:,氢氧化钠和盐酸反应生成氯化钠:,电解熔融的氯化钠生成钠:,故B能完成转化;
C.二氧化硫被氧气氧化生成三氧化硫:,三氧化硫溶于水生成硫酸:,浓硫酸和铜反应生成二氧化硫:浓;故C能完成转化;
D.铜与氧气反应生成氧化铜:,氧化铜溶于盐酸生成氯化铜:,电解氯化铜可以得到金属铜: ↑;故D能完成转化;
答案选A。
16.C
【分析】由题干硫的价类二维图可知,X为SO3,Y为H2SO3,Z为H2SO4,W为SO2,V为H2S。
【详解】A.SO2能与酸性KMnO4溶液发生氧化还原反应,能使酸性KMnO4溶液褪色,是SO2的还原性,选项A错误;
B.V即H2S具有强还原性,而Z的浓溶液即浓硫酸具有强氧化性,故H2S不能用浓硫酸干燥,选项B错误;
C.将H2S通入Y即H3SO3的溶液中可产生浑浊,反应原理为,选项C正确;
D.H2SO3溶液久置于空气中会生成H2SO4,弱酸变成强酸溶液的导电性增强,选项D错误;
答案选C。
17.A
【详解】A.浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2,气体通入到KMnO4溶液中,如果KMnO4溶液褪色,说明高锰酸钾与二氧化硫发生氧化还原反应,体现SO2的还原性,能够达到实验目的,故A符合题意;
B.KMnO4能把HCl氧化成Cl2,FeBr2中Fe2+的还原性强于Br-,氯气优先氧化亚铁离子,对氯气和溴单质氧化性比较产生干扰,不能达到实验目的,故B不符合题意;
C.稀硝酸具有挥发性,从锥形瓶中出来的气体中混有HNO3,稀硝酸也能与硅酸钠反应,对CO2与Na2SiO3的反应产生干扰,不能达到实验目的,故C不符合题意;
D.Na2SO3具有还原性,氯气能把Na2SO3氧化成Na2SO4,除去了原有物质,不能达到实验目的,故D不符合题意;
故答案选A。
18.B
【详解】A.浓硫酸具有吸水性,可用作干燥剂,能够干燥氢气、氧气等气体;浓硫酸具有强氧化性和酸性,不能干燥碱性气体和有较强还原性的HI、H2S等气体,故A正确;
B.浓硫酸与木炭反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓) CO2↑+2SO2↑+2H2O,在此反应中,S元素化合价降低,浓硫酸既表现了强氧化性,故B错误;
C.Cu能和浓硫酸反应生成硫酸铜和二氧化硫,方程式为:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O,1 ml铜粉投到足量浓硫酸中,加热得到1ml二氧化硫,标准状况下为22.4 L,故C正确;
D.浓硫酸能使铁、铝钝化,常温下能够用铁、铝等容器盛放浓硫酸,故D正确;
故选B。
19.B
【详解】A.反应①中生成的SO2可结合有机色素化合成不稳定的无色物质,从而具有漂白性,故A正确;
B.反应④的化学方程式:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,消耗1ml H2SO4时反应中电子转移2 ml,故B错误;
C.硫单质易溶于二硫化碳溶液,可以用CS2清洗做过实验③后附着在试管壁上的硫,故C正确;
D.反应④生成S的反应为:Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O,原子利用率不是100%,故D正确;
答案B。
20.A
【详解】A.SO2中S为+4价,H2SO4中S元素为+6价,由SO2转化为H2SO4时,S元素化合价升高,需要加入氧化剂就可以实现物质的转化,A符合题意;
B.NH3与 HNO3反应产生NH4NO3,反应前后N元素的化合价不变,不需要加入氧化剂或还原剂就可以实现物质的转化,B不符合题意;
C.SO3、BaSO4中S元素化合价都是+6价,反应前后S元素化合价不变,因此不需要加入氧化剂或还原剂就可以实现物质的转化,C不符合题意;
D.CO2与少量NaOH在溶液中反应生成NaHCO3,反应前后C元素化合价不变,因此不需要加入氧化剂或还原剂就可以实现物质的转化,D不符合题意;
故合理选项是A。
21.D
【详解】硫磺熔化燃烧生成二氧化硫,二氧化硫具有漂白性,能使银耳颜色洁白如雪,答案选D。
22.A
【详解】A.标志为腐蚀品标志,浓硫酸属于腐蚀品,应该使用此在标志,故A正确;
B.为爆炸品标志,爆炸品是指容易发生爆炸的,如烟花爆竹等,故B错误;
C.为有毒气体标志,有毒气体如氯气、一氧化碳等张贴,故C错误;
D.属于易燃标志,常张贴于易燃液体,故D错误;
故答案为A。
23.D
【详解】A.利用铜片与浓硫酸制备二氧化硫必须加热,装置中缺少加热装置,选项A错误;
B.碱石灰会吸收SO2,不能用于干燥二氧化硫,选项B错误;
C.SO2的密度比空气大,应从长管进气收集,选项C错误;
D.SO2在碱液中的溶解度大,故用倒置的漏斗防止NaOH溶液倒吸,选项D错误。
答案选D。
24.A
【详解】A.KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同,硝酸钾的溶解度受温度影响较大,而氯化钠受温度影响较小,所以可采取加水溶解、蒸发浓缩形成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、过滤的方法,A项能够达到实验目的;
B.SO2和H2S均能和酸性KMnO4溶液反应,另硫化氢与二氧化硫本身不能共存,B项不能够达到实验目的;
C.胶体和溶液均能通过滤纸,C项不能够达到实验目的;
D.HCl和Cl2均能和NaOH溶液反应,D项不能够达到实验目的。
答案选A。
25.A
【详解】A.由于Ag2SO4饱和溶液且溶液混合后稀释,因此不可能是Ag2SO4沉淀,离子反应中需要拆开,考虑浓度较大,因此推断白色沉淀为Ag2SO3,反应的离子方程式为:2Ag++=Ag2SO3↓,故A错误;
B.Cu+和稀硫酸反应生成铜和铜离子,加入稀硫酸会发生歧化反应生成铜单质,有紫红色固体生成,说明有单质铜生成,则沉淀中含有Cu+,故B正确;
C.由白色沉淀可知之前所取上层清液中有,由加入KI生成CuI白色沉淀和I2,碘单质与盐酸酸化的氯化钡溶液不反应,因而推断生成的I2参与了其他反应,因而有还原剂,故C正确;
D.根据题意知实验Ⅲ的白色沉淀中无,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色,可以推测沉淀中含有Al3+和OH-,可使酸性KMnO4溶液褪色是因为存在有还原性的,故D正确;
答案为A。
26. SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=== 2FeSO4+2H2SO4 SO2+2NH3·H2O=== SO32-+2NH4++H2O Al2O3·4SiO2·3H2O+3H2SO4Al2(SO4)3+4SiO2+6H2O 3Fe2++MnO4-+7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+ Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+
【分析】(1)①SO2→H2SO4,S元素化合价升高,被氧化,作还原剂,需加入氧化剂氧化SO2,以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化剂氧化SO2;
②SO2→SO,SO2与碱反应可生成SO,以上溶液中NH3·H2O为碱;
(2)膨润土(主要成分:Al2O3•4SiO2•3H2O;含少量杂质:FeO、Fe2O3、Na2O等)为原料制备三聚磷酸铝[AlH2P3O10•2H2O],加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+,加高锰酸钾溶液,Fe2+被氧化为Fe3+,同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰,调节pH值,得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀,滤液中主要含有硫酸铝及少量硫酸钠杂质,再加入氨水,得氢氧化铝沉淀,过滤,滤液3中含有硫酸钠和硫酸铵还有氨水,氢氧化铝中加入磷酸,缩合可得三聚磷酸铝,据此解答。
【详解】(1)①SO2→H2SO4,S元素化合价升高,被氧化,作还原剂,需加入氧化剂氧化SO2,以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化剂氧化SO2,发生反应的化学方程式为:SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=== 2FeSO4+2H2SO4;
故答案为SO2+Fe2(SO4)3+2H2O=== 2FeSO4+2H2SO4;
②SO2→SO32-,SO2与碱反应可生成SO32-,以上溶液中NH3·H2O为碱,发生反应的离子方程式为:SO2+2NH3·H2O=== SO32-+2NH4++H2O;
故答案为SO2+2NH3·H2O=== SO32-+2NH4++H2O;
(2)膨润土(主要成分:Al2O3•4SiO2•3H2O;含少量杂质:FeO、Fe2O3、Na2O等)为原料制备三聚磷酸铝[AlH2P3O10•2H2O],加稀硫酸,Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子,SiO2不溶于硫酸,过滤,滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+、Na+,加高锰酸钾溶液,Fe2+被氧化为Fe3+,同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰,调节pH值,得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀,滤液中主要含有硫酸铝及少量硫酸钠杂质,再加入氨水,得氢氧化铝沉淀,过滤,滤液3中含有硫酸钠和硫酸铵还有氨水,氢氧化铝中加入磷酸,缩合可得三聚磷酸铝,
①加入稀硫酸“酸浸”时,Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子,SiO2不溶于硫酸,则Al2O3·4SiO2·3H2O与硫酸反应的化学方程式为Al2O3·4SiO2·3H2O+3H2SO4Al2(SO4)3+4SiO2+6H2O;
故答案为Al2O3·4SiO2·3H2O+3H2SO4Al2(SO4)3+4SiO2+6H2O;
②“净化”时加入高锰酸钾溶液,Fe2+被氧化为Fe3+,同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰,调节pH值,得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀,发生反应的离子方程式为3Fe2++MnO4-+7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
故答案为3Fe2++MnO4-+7H2O===3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+;
③滤液中铝元素是以铝离子的形式存在的,加入过量氨水,反应生成氢氧化铝,发生反应的离子方程式为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+;
故答案为Al3++3NH3·H2O===Al(OH)3↓+3NH4+。
27.、
①反应需要加热且使用强烈腐蚀性的浓硫酸,生成污染气体二氧化硫,原料利用率低;②使用稀硫酸反应温和、无污染气体生成,且原料利用率高。故②更好。
【详解】①铜与浓硫酸反应直接生成硫酸铜、二氧化硫和水,;②铜与稀硫酸的混合物中通入氧气,反应生成硫酸铜和水,。
①反应需要加热且使用强烈腐蚀性的浓硫酸,生成污染气体二氧化硫,原料利用率低;②使用稀硫酸反应温和、无污染气体生成,且原料利用率高。故②更好。
28. 1.978kg 2.5ml/L 1.33吨 2:9 0.918
【详解】(1)1kg 98%的浓硫酸中H2SO4的质量为1kg×98%=0.98g,故H2O的质量为1kg-0.98g=0.02kg,由H2O+SO3=H2SO4,可知生成H2SO4的质量为0.02kg×,故H2SO4总质量=0.98g+0.02kg×=kg,根据关系式H2SO4~H2SO4•SO3,可知得到发烟硫酸质量为:kg×=1.978kg,故答案为:1.978;
(2)H2SO4•SO3的物质的量为=5ml,根据硫元素守恒n(H2SO4)=2n(H2SO4•SO3)=10ml,该硫酸的物质的量浓度为=2.5ml/L,故答案为:2.5;
(3)①设理论上可生产x吨98%的浓硫酸,则:
所以120:2×98=1吨×80%:x吨×98%,解得x=1.33答:理论上可生产1.33吨98%的浓硫酸;
②根据硫元素守恒,n(SO2)=2n(FeS2)=48ml,消耗氧气物质的量为65.5ml,设Fe3O4、Fe2O3物质的量分别为xml、
yml,根据Fe原子守恒、O原子守恒,则:
解得:,故Fe3O4、Fe2O3物质的量之比为2:9,答:反应产物中Fe3O4与Fe2O3物质的量之比为2:9;
(4)98%的浓硫酸中H2SO4、H2O的物质的量之比为,98%的浓硫酸化学式可以表示为H2SO4,H2O,假设硫化氢为aml,整个过程中SO2损失2%,则S元素利用率为98%,根据S元素守恒,H2SO4,H2O的物质的量aml×98%,根据H原子守恒,硫化氢与水蒸气总物质的量为aml×98%×(1+)=,故硫化氢的体积分数为,答:0.918。
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