2.【2017海南】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
【答案】B
【解析】CO不与Na2S发生反应,因此没有沉淀产生,A错误;SO2具有弱氧化性,与Na2S发生氧化还原反应,即SO2+2S2-+4H+=3S↓+2H2O,B正确;利用酸性强的制取酸性弱的,即发生2H++S2-=H2S,没有沉淀产生,C错误;不产生沉淀,D错误。
3.【2017江苏卷】在给定条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A.FeFeCl2Fe(OH)2
B.SSO3H2SO4
C.CaCO3CaOCaSiO3
D.NH3NOHNO3
【答案】C
【解析】铁与氯气反应只能生成氯化铁,A错误;硫与氧气在点燃条件下反应生成二氧化硫, B错误;
1.【2016年高考江苏卷】在给定的条件下,下列选项所示的物质间转化均能实现的是( )
A.SiO2SiCl4Si
B.FeS2SO2H2SO4
C.N2NH3NH4Cl(aq)
D.MgCO3MgCl2(aq)Mg
【答案】C
【解析】四氯化硅被氢气还原可以制备单质硅,但SiO2与盐酸不反应,A错误;煅烧FeS2可以得到氧化铁和二氧化硫,但SO2和H2O反应生成H2SO3,B错误;N2 3H22NH3、NH3 HCl==NH4Cl,C正确;镁是活泼的金属,金属镁的冶炼方法是电解熔融的氯化镁,电解氯化镁溶液生成氯气、氢气和氢氧化镁,D错误。
2.【2016年高考上海卷】向新制氯水中加入少量下列物质,能增强溶液漂白能力的是( )
A.碳酸钙粉末 B.稀硫酸 C.氯化钙溶液 D.二氧化硫水溶液
【答案】A
【解析】在氯水中存在反应:Cl2+H2OH++Cl-+HClO,若反应使溶液中c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强。由于酸性HCl>H2CO3>HClO,所以向溶液中加入碳酸钙粉末,会发生反应:2HCl CaCO3=
CaCl2 H2O CO2↑,使化学平衡正向移动,导致c(HClO)增大,则溶液的漂白性会增强,A正确;若加入稀
硫酸,使溶液中c(H )增大,平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,B错误;加入氯化钙溶液,不能发生反应,
溶液的水对氯水起稀释作用,使溶液的漂白性减弱,C错误;加入二氧化硫的水溶液,电离产生氢离子,使
化学平衡逆向移动,溶液的漂白性减弱,D错误。
3.【2016年高考上海卷】在硫酸工业生产中,为了有利于SO2的转化,且能充分利用热能,采用了中间有热交换器的接触室(见图)。下列说法错误的是( )
A.a、b两处的混合气体成分含量相同,温度不同
B.c、d两处的混合气体成分含量相同,温度不同
C.热交换器的作用是预热待反应的气体,冷却反应后的气体
D.c处气体经热交换后再次催化氧化的目的是提高SO2的转化率
【答案】B
【解析】根据装置图可知,从a进入的气体是含有SO2、O2、N2等的冷气,经过热交换器后从b处出
4.【2016年高考上海卷】一定条件下,一种反应物过量,另一种反应物仍不能完全反应的是( )
A.过量的氢气与氮气 B.过量的浓盐酸与二氧化锰
C.过量的铜与浓硫酸 D.过量的锌与18 mol/L硫酸
【答案】AC
【解析】A.H2和N2制备NH3是可逆反应,反应物始终不能消耗完;B.可以加入过量的浓盐酸,使二氧化锰彻底反应完全;C.浓硫酸随着反应变稀,稀硫酸不再与铜反应;D.18mol/L的浓硫酸与锌开始反应产生SO2,随着反应进行,浓硫酸变稀,再与锌反应产生H2。故选AC。
1.【2015重庆理综化学】下列说法正确的是( )
A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强
B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强
C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应
D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
【答案】B
【解析】A.非金属性Br>I,则HBr比HI的热稳定性强,A错误;B.非金属性P>Si,则H3PO4比H2SiO3的酸性强,B正确;C.Al2O3属于两性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应,MgO属于碱性氧化物,与NaOH溶液不反应,C错误;D.SO2在酸性环境中能被Ba(NO3)2氧化成硫酸钡,则SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液只得到BaSO4白色沉淀,D错误;答案选B。
2.【2015海南化学】0.1mol下列气体分别与1L0.lmol·L-1的NaOH溶液反应,形成的溶液pH最小的是( )
A.NO2 B.SO2 C.SO3 D.CO2
【答案】C
【解析】A、NO2和NaOH溶液发生反应:2NO2 2NaOH=NaNO3 NaNO2 H2O,二者恰好反应得到是于HCO3-电离小于水解作用,所以溶液显减性。故溶液的酸性最强的是NaHSO4,溶液的酸性越强,pH越小,选C。
3.【2015上海化学】二氧化硫能使溴水褪色,说明二氧化硫具有( )
A.还原性 B.氧化性 C.漂白性 D.酸性
【答案】A
【解析】二氧化硫能使溴水褪色,是由于发生反应:Br2+SO2+2H2O=H2SO4+2HBr。在该反应在二氧化硫中的S元素的化合价升高,失去电子,表现还原性。故答案的A。
4.【2015上海化学】与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是( )
A.硫酸铜 B.氢氧化钠 C.硫酸亚铁 D.二氧化硫
【答案】A
【解析】
试题分析:A. CuSO4是盐,属于电解质,加入氢硫酸,会发生反应:CuSO4 H2S=CuS↓ H2SO4,产生黑色沉淀,正确。B.氢氧化钠 是碱,属于电解质,与氢硫酸发生反应:2NaOH H2S=Na2S 2H2O,产生的Na2S是可溶性的物质,没有沉淀产生,错误。C.硫酸亚铁是盐,属于电解质,由于酸性:硫酸>氢硫酸,属于二者不能发生反应,无沉淀产生,错误。D.二氧化硫与硫化氢会发生反应:SO2 2H2S=3S↓ 2H2O,产生沉淀,但是SO2是非电解质,不符合题意,错误。
1. (2014·全国卷)下列叙述错误的是( )
A.SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色的原理相同
B.制备乙酸乙酯时可用热的NaOH溶液收集产物以除去其中的乙酸
C.用饱和食盐水替代水跟电石反应,可以减缓乙炔的产生速率
D.用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI
【答案】B 【解析】SO2使溴水褪色与乙烯使KMnO4溶液褪色均发生了氧化还原反应,二者褪色原
2.(2014·北京卷)(12分)
碳、硫的含量影响钢铁性能。碳、硫含量的一种测定方法是将钢样中的碳、硫转化为气体,再用测碳、测硫装置进行测定。
(1)采用装置A,在高温下将x g钢样中的碳、硫转化为CO2、SO2。
①气体a的成分是______。
②若钢样中硫以FeS形式存在,A中反应:
3FeS+5O2高温(=====)1________+3________。
(2)将气体a通入测硫装置中(如图),采用滴定法测定硫的含量。
①H2O2氧化SO2的化学方程式:__________________。
②用NaOH溶液滴定生成的H2SO4,消耗z mL NaOH溶液。若消耗1 mL NaOH溶液相当于硫的质量为y g,则该钢样中硫的质量分数:________。
(3)将气体a通入测碳装置中(如图),采用重量法测定碳的含量。
①气体a通过B和C的目的是________________________________________。
②计算钢样中碳的质量分数,应测量的数据是____________________________________。
【答案】(1)①O2、SO2、CO2 ②Fe3O4 SO2
(2)①H2O2+SO2===H2SO4 ②x(yz)
(3)①排除SO2对CO2测定的干扰 ②吸收CO2前、后吸收瓶的质量
【解析】(1)①钢样进行灼烧,碳、硫转化为二氧化碳和二氧化硫,所以气体成分为CO2、SO2和O2;
(2)①H2O2与SO2反应的化学方程式为H2O2+ SO2=== H2SO4;②根据消耗1 mL的氢氧化钠溶液相当于硫含量y g,则消耗z mL的氢氧化钠溶液相当于含硫量为zy g,则钢样中硫含量为x(zy)。
(3)气体中既含有二氧化硫又含有二氧化碳,测定二氧化碳前必须除去二氧化硫,避免干扰,所以B、C装置用于除去二氧化碳中的二氧化硫,测定碳的含量即测定二氧化碳的量,因此需要测定的数据是吸收二氧化碳装置(二氧化碳吸收瓶)前后的质量(质量差值为二氧化碳的质量)。
3.(2014·山东卷)工业上常利用含硫废水生产Na2S2O3·5H2O,实验室可用如下装置(略去部分夹持仪器)模拟生产过程。
烧瓶C中发生反应如下:
Na2S(aq)+H2O(l)+SO2(g)===Na2SO3(aq)+H2S(aq) (Ⅰ)
2H2S(aq)+SO2(g)===3S(s)+2H2O(l) (Ⅱ)
S(s)+Na2SO3(aq)△(=====)Na2S2O3(aq) (Ⅲ)
(1)仪器组装完成后,关闭两端活塞,向装置B中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱,若________________,则整个装置气密性良好。装置D的作用是__________。装置E中为________溶液。
(2)为提高产品纯度,应使烧瓶C中Na2S和Na2SO3恰好完全反应,则烧瓶C中Na2S和Na2SO3物质的量之比为________。
(3)装置B的作用之一是观察SO2的生成速率,其中的液体最好选择________。
a.蒸馏水 b.饱和Na2SO3溶液
c.饱和NaHSO3溶液 d.饱和NaHCO3溶液
实验中,为使SO2缓慢进入烧瓶C,采用的操作是__________________________。已知反应(Ⅲ)相对较慢,则烧瓶C中反应达到终点的现象是__________________。反应后期可用酒精灯适当加热烧瓶A,实验室用酒精灯加热时必须使用石棉网的仪器还有________。
a.烧杯 b.蒸发皿
c.试管 d.锥形瓶
(4)反应终止后,烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O3·5H2O,其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验,检测产品中是否存在Na2SO4,简要说明实验操作、现象和结论:________________________________________。
已知Na2S2O3·5H2O遇酸易分解:S2O3(2-)+2H+===S↓+SO2↑+H2O
供选择的试剂:稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液。
【答案】(1)液柱高度保持不变 防止倒吸 NaOH(合理答案均可)
(2)2∶1
(3)c 控制滴加硫酸的速度(合理即可得分) 溶液变澄清(或浑浊消失) a、d
(4)取少量产品溶于足量稀盐酸,静置,取上层溶液(或过滤、取滤液),滴加BaCl2溶液,若出现沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理答案均可)
【解析】(1)若装置气密性良好,则装置B中的长颈漏斗加入水,B瓶内压强变大,在长颈漏斗的颈中 (2) 反应(Ⅰ)×2+反应(Ⅱ)+ 反应(Ⅲ)×3可得该转化过程的总反应:2Na2S+Na2SO3+3SO2===3Na2S2O3,则C瓶中Na2S和Na2SO3的物质的量之比最好为2∶1。(3)为减少SO2的损失,装置B中液体最好是饱和亚硫酸氢钠溶液;可通过控制滴加浓硫酸的速率来减慢SO2的产生速率从而达到减慢SO2的进入烧瓶C的实验要求;烧瓶C中反应达到终点,溶液中的硫全部转化为Na2S2O3,溶液由浑浊变澄清;烧杯、锥形瓶加热时需垫石棉网,蒸发皿、试管可直接用酒精灯加热。(4)为检验产品中是否含有Na2SO4,可取少量产品溶于足量盐酸,以排除溶液中SO3(2-)(包含S2O3(2-)与盐酸反应生成的SO3(2-)),然后取上层清液,滴加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀,得出上层清液中是否含有SO4(2-)的结论,进而做出产品中有无Na2SO4杂质的判断。
4.(2014·天津卷)Na2S2O3是重要的化工原料,易溶于水,在中性或碱性环境中稳定。
Ⅰ.制备Na2S2O3·5H2O
反应原理:Na2SO3(aq)+S(s)△(=====)Na2S2O3(aq)
实验步骤:
①称取15 g Na2SO3加入圆底烧瓶中,再加入80 mL蒸馏水。另取5 g研细的硫粉,用3 mL乙醇润湿,加入上述溶液中。
②安装实验装置(如图所示,部分夹持装置略去),水浴加热,微沸60 min。
③趁热过滤,将滤液水浴加热浓缩,冷却析出Na2S2O3·5H2O,经过滤、洗涤、干燥,得到产品。
回答问题:
(1)硫粉在反应前用乙醇润湿的目的是__________________________。
(2)仪器a的名称是________,其作用是____________________。
(3)产品中除了有未反应的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是______________。检验是否存在该杂质的方法是____________________________。
(4)该实验一般控制在碱性环境下进行,否则产品发黄,用离子反应方程式表示其原因:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
Ⅱ.测定产品纯度
准确称取W g产品,用适量蒸馏水溶解,以淀粉作指示剂,用0.100 0 mol·L-1碘的标准溶液滴定。
反应原理为2S2O3(2-)+I2===S4O6(2-)+2I-
(5)滴定至终点时,溶液颜色的变化:____________________________________________。
(6)滴定起始和终点的液面位置如图,则消耗碘的标准溶液体积为__________mL。产品的纯度为(设Na2S2O3·5H2O相对分子质量为M)______________。
Ⅲ.Na2S2O3的应用
(7)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO4(2-),常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为____________________________________________。
【答案】(1)使硫粉易于分散到溶液中
(2)冷凝管 冷凝回流
(3)Na2SO4 取少量产品溶于过量盐酸,过滤,向滤液中加BaCl2溶液,若有白色沉淀,则产品中含有Na2SO4
(4)S2O3(2-)+2H+===S↓+SO2↑+H2O
(5)由无色变蓝色
(6)18.10 W(3.620×10-3M)×100%
(7)S2O3(2-)+4Cl2+5H2O===2SO4(2-)+8Cl-+10H+
【解析】(1)硫粉难溶于水,微溶于乙醇,故硫粉用乙醇润湿后易扩散到溶液中。(2)装置中仪器a是冷为0.00 mL,终点读数为18.10 mL,所以消耗碘的标准溶液的体积为18.10 mL-0.00 mL=18.10 mL;根据2Na2S2O3·5H2O~2S2O3(2-)~I2,得n(Na2S2O3·5H2O) =2n(I2)=2×0.100 0 mol·L-1×18.10×10-3 L=3.620×10-3 mol,则产品的纯度W g(3.620×10-3 mol×M g/mol)×100%=W(3.620×10-3M)×100%。(7)S2O3(2-)被Cl2氧化成SO4(2-),Cl2被还原为Cl-,首先根据化合价升降总数相等写出S2O3(2-)+4Cl2→2SO4(2-)+8Cl-,然后根据原子守恒和电荷守恒写出S2O3(2-)+4Cl2+5H2O===2SO4(2-)+8Cl-+10OH-。
5.(2014·海南卷)硫代硫酸钠(Na2S2O3)可用做分析试剂及鞣革还原剂。它受热、遇酸易分解。工业上可用反应:2Na2S+Na2CO3+4SO2===3Na2S2O3+CO2制得。实验室模拟该工业过程的装置如图所示。
回答下列问题:
(1)b中反应的离子方程式为________________,c中试剂为________。
(2)反应开始后,c中先有浑浊产生,后又变澄清。此浑浊物是________。
(3)d中的试剂为________。
(4)实验中要控制SO2生成速率,可以采取的措施有______________________________________(写出两条)。
(5)为了保证硫代硫酸钠的产量,实验中通入的SO2不能过量,原因是______________________________。
【答案】SO3(2-)+2H+===SO2↑+H2O或HSO3(-)+H+===SO2↑+H2O 硫化钠和碳酸钠混合溶液
(2)硫
(3)NaOH溶液
(4)控制反应温度、调节酸的滴加速率(或调节酸的浓度等)
(5)若SO2过量,溶液显酸性,产物分解
【解析】(2)由该反应的反应物和生成物的元素组成可知此浑浊物是S。(3)d装置的作用是吸收反应中产
6.(2014·福建理综,25(1)(2)(3)(4)(5))焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:
实验一 焦亚硫酸钠的制取
采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为Na2SO3+SO2===Na2S2O5。
(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为________________________________________________________________________。
(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)装置Ⅲ用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为__________(填序号)。
实验二 焦亚硫酸钠的性质
Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。
(4)证明NaHSO3溶液中HSO3(-)的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是________(填序号)。
a.测定溶液的pH
b.加入Ba(OH)2溶液
c.加入盐酸
d.加入品红溶液
e.用蓝色石蕊试纸检测
(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是__________。
【答案】(1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O(或Na2SO3+2H2SO4(浓)===2NaHSO4+SO2↑+H2O)
(2)过滤 (3)d (4)ae
(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成
【解析】(1)装置Ⅰ中发生的是实验室制备SO2的反应,采用的原理是强酸制备弱酸,故化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。
(2)将焦亚硫酸钠晶体从溶液中分离出来应该采取过滤的方法。
(3)实验产生的尾气主要是SO2气体,a装置是密闭的环境,SO2通不进去,b装置中食盐水吸收SO2的
(4)HSO3(-)发生电离:HSO3(-)H++SO3(2-),同时会发生水解:HSO3(-)+H2OH2SO3+OH-,若HSO3(-)的电离大于HSO3(-)的水解,则溶液显酸性,故答案a、e正确。
(5)Na2S2O5中S元素的化合价为+4价,因此在空气中易被氧化为+6价的SO4(2-),因此本题就转化为SO4(2-)的检验,故取少量固体先加盐酸酸化,排除其他离子的干扰,再加BaCl2溶液,看是否有白色沉淀产生即可。
7.(2014·四川理综,9)硫代硫酸钠是一种重要的化工产品。某兴趣小组拟制备硫代硫酸钠晶体(Na2S2O3·5H2O)。
Ⅰ.[查阅资料]
(1)Na2S2O3·5H2O是无色透明晶体,易溶于水,其稀溶液与BaCl2溶液混合无沉淀生成。
(2)向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3,所得产品常含有少量Na2SO3和Na2SO4。
(3)Na2SO3易被氧化;BaSO3难溶于水,可溶于稀HCl。
Ⅱ.[制备产品]
实验装置如图所示(省略夹持装置):
实验步骤:
(1)检查装置气密性,按图示加入试剂。
仪器a的名称是________;E中的试剂是________(选填下列字母编号)。
A.稀H2SO4
B.NaOH溶液
C.饱和NaHSO3溶液
(2)先向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液,再向A中烧瓶滴加浓H2SO4。
(3)待Na2S和Na2CO3完全消耗后,结束反应。过滤C中混合物,滤液经__________(填写操作名称)、结晶、过滤、洗涤、干燥,得到产品。
Ⅲ.[探究与反思]
(1)为验证产品中含有Na2SO3和Na2SO4,该小组设计了以下实验方案,请将方案补充完整。
(所需试剂从稀HNO3、稀H2SO4、稀HCl、蒸馏水中选择)
取适量产品配成稀溶液,滴加足量BaCl2溶液,有白色沉淀生成,________________,若沉淀未完全溶解,并有刺激性气味的气体产生,则可确定产品中含有Na2SO3和Na2SO4。
(2)为减少装置C中生成Na2SO4的量,在不改变原有装置的基础上对实验步骤(2)进行了改进,改进后的操作是
________________________________________________________________________。
(3)Na2S2O3·5H2O的溶解度随温度升高显著增大,所得产品通过________________方法提纯。
【答案】Ⅱ.(1)分液漏斗 B (3)蒸发
Ⅲ.(1)过滤,用蒸馏水洗涤沉淀,向沉淀中加入足量稀HCl
(2)先向A中烧瓶滴加浓H2SO4,产生的气体将装置中空气排尽后,再向C中烧瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液
(3)重结晶
【解析】Ⅱ.(1)仪器a有活塞,故a为分液漏斗;在A装置中产生污染环境的气体SO2,故E装置用于处理未反应的SO2,在给定的三种溶液中,只有NaOH溶液能吸收SO2。(3)从溶液中得到晶体的操作包括蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥这五步。
Ⅲ.(1)根据Ⅰ中(3)可知BaSO3可溶于HCl,而BaSO4难溶于HCl,则在配制的稀溶液中加入BaCl2溶液