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文档简介
1、2020-2021 高考化学硫及其化合物综合经典题一、高中化学硫及其化合物1 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。少量的 SO2 通入澄清石灰水中 :_ 。SO2 通入 Na2 SO3 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
2、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 Na S+SB Na SO +SC Na SO +Na SODSO +NaSO2232324224(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 _2+23222 2+【答案】 Ca3323+2OH +SO =CaCO +HOSO + SO+ H O = 2HSOH SO Fe+2H =2+2B2: 1Fe +2H 漂白 还原【解析】【分析
3、】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) SO2 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;SO2 与 Na2SO3 反应生成亚硫酸氢钠,离子方程式为:2;SO2+ SO3 + 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:H2 SO3;(3)如图所示Z 中 S 元素化合价为 +6,则对应的酸为硫酸,
4、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 Na2 S 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
5、为+4 价, Na2 4价,故 D 不合理;SO 中 S 为+6 价,不能都降低为 +2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2222还原得到,所2H S+SO=3S +2HO,生成的 3molS 中, 2mol 由 H S 氧化得到, 1mol 由 SO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。2 ( 1)古代锻造刀剑时,将炽热的刀剑快速投入水中“淬火 ”,反应为: 3Fe4H2O(g)Fe3O4 4H2。该反应中H2O 作 _(填 “氧化剂 ”或“还原剂 ”);( 2)
6、检验某溶液中是否含有 SO42-,先加盐酸,再加 _(填 “ BaCl2”或“ NaCl;( 3)海水提镁的重要步骤之一是用沉淀剂将海水中的Mg2 沉淀。该沉淀剂是_(填 “生石灰 ”或 “盐酸 ”)。(4)过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源。完成下列化学方程式:2Na2O2 + 2_= 2Na2 CO3 +O2 ;( 5)某同学炒菜时发现,汤汁溅到液化气的火焰上时,火焰呈黄色。据此他判断汤汁中含有_(填 “钠 ”或“钾 ”)元素;【答案】氧化剂BaCl生石灰CO2 钠2【解析】【详解】(1)在3Fe4H2 O(g)Fe3O4 4H2 中氢元素的化合价从+1 价降为0 价,则H2O 作氧化
7、剂;(2)检验某溶液中是否含有 SO42- ,先加稀盐酸,可以排除银离子与碳酸根离子等离子的干扰,再加入 BaCl2 溶液,产生的沉淀是硫酸钡;(3)海水中的 Mg 2 沉淀是生成 Mg(OH) 2,沉淀剂是利用生石灰与水反应生成氢氧化钙,从而将 Mg2+沉淀;(4)过氧化钠可用于呼吸面具中作为氧气的来源,是利用Na2O2 与CO2 或水蒸气反应生成氧气,则 2Na2O2 + 2CO= 2Na2 CO3 +O2 ;(5)钠元素的焰色反应呈黄色,即可判断汤汁中含有钠元素。3A、 B、 D、 E、G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,A 与 E 同主族, A、 B 和 E 的原子最外层电子数之和
8、为19, B 与 G 的单质都能与 H2 反应生成 “ HX”代(X表 B 或 G)型氢化物,D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素。(1)B 在元素周期表中的位置是_。(2)D 的两种常见氧化物中均含有_( 填“离子键 ”或“共价键 ”)。(3)E 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液和木炭共热,反应的化学方程式为_。(4)D 的最高价氧化物对应水化物的溶液与G 的单质反应 ,反应的离子方程式为_。(5)用原子结构解释 “B、G 单质都能与 H2 反应生成 HX 型氢化物 ”的原因: _。【答案】第 2 周期第 VIIA 族离子键2H2 42222SO (浓 )+CCO +2SO +2H OC
9、l +2OH7,均可与氢原子共用一对电ClO +Cl +H2O 氟和氯同在 VIIA 族 ,其原子最外层电子数均为子形成共价键【解析】【分析】A、 B、 D、E、 G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B 与 G 同主族, B 与 G 的单质都能与 H2 反应生成 “ HX” 代(X表 B 或 G)型氢化物,则B 为 F 元素, G 为 Cl 元素 D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F 而小于 Cl,则 D 为 Na 元素 A 与 E同主族, A、 B 和 E 的原子最外层电子数之和为19,可知 A 与 E 的最外层电子数都为 6,则A 为 O 元素, E 为 S元素
10、,结合对应单质、化合物的性质以及元素周期律知识的解答。【详解】A、 B、 D、E、 G 是原子序数依次增大的五种短周期元素,其中B 与 G 同主族, B 与 G 的单质都能与 H2 反应生成 “ HX” 代(X表 B 或 G)型氢化物,则B 为 F 元素, G 为 Cl 元素 D 为同周期主族元素中原子半径最大的元素,原子序数大于F 而小于 Cl,则 D 为 Na 元素 A 与 E同主族, A、 B 和 E 的原子最外层电子数之和为19,可知 A 与 E 的最外层电子数都为 6,则A 为 O 元素, E 为 S元素;(1)B 为 F 元素,位于周期表第2 周期第 VIIA 族;(2)D 为 N
11、a 元素,其两种常见氧化物为氧化钠、过氧化钠,二者均含有离子键;(3)E 的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓硫酸,具有强氧化性,和木炭共热反应化学方程式为 2H2 SO4 (浓 )+CCO2 +2SO +2H2O;(4)氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠和次氯酸钠,反应的离子方程式为Cl2+2OH-ClO-+Cl-+H2O;(5)氟和氯同在 VIIA 族,其原子最外层电子数均为7,均可与氢原子共用一对电子形成共价键,单质都能与H2 反应生成 HX 型氢化物。4AH 等 8 种物质存在如下转化关系(反应条件,部分产物为标出能使品红溶液褪色的气体,G 是红棕色气体。按要求回答问题:).已知 : A是酸
12、式盐,B 是( 1)写出下列物质的化学式 :A_,B_,写出 B 的一种危害 _。(2)写出下列反应的化学方程式:E F_;红热的木炭与D 的浓溶液反应的方程式 :_;铜与 H 的浓溶液反应的离子方程式:_ 。(3)检验某溶液中是否含A 中阳离子的方法_。【答案】 NH4HSO3SO2酸雨 4NH3+5O24NO+6H2OC+2H2SO4(浓 )CO2 +2SO +2HOCu+4H+2NO3-=Cu2+2NO2 +2H2O取该溶液少许滴加NaOH 溶液,加热,若生成的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+【解析】【分析】G 是红棕色气体,则G 是 NO2; F 和 O2 反应生成 N
13、O2,所以 F 是 NO; NO2 和水反应生成的H 是 HNO3; A 是酸式盐,和NaOH 反应生成 E, E 和 O2反应生成 NO,则 E 是 NH3;B 能使品红溶液褪色,且B 能和 O2反应生成 C,所以233和水反应生成的 DB 是 SO, C 是 SO ; SO为 H2SO4; A 是酸式盐且是铵盐,所以A 是 NH4HSO3。【详解】(1)通过以上分析知,A、 B 分别是 NH4322属于酸性氧化物,能和2HSO 、 SO,SOH O 反应生成 H232324SO ,H SO 不稳定,易被空气氧化生成H SO ,随雨水降落地面而形成酸雨,所以其一种危害是酸雨;(2)氨气和氧气
14、在高温高压催化剂条件下发生氧化还原反应生成NO 和 H2O,反应方程式为4NH3+ 5O22222O,反4NO + 6H O, C 和浓硫酸在加热条件下反应生成SO、 CO和 H应方程式为 C + 2H242+ 2HO,铜和稀硝酸反应生成3 2SO (浓)CO + 2SOCu(NO ) 、 NO 和H2O,离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3=3Cu2+ + NO + 2HO;(3) NH4+检验方法是取该溶液少许滴加NaOH 溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证明有NH4+,故答案为取该溶液少许滴加NaOH 溶液,加热,若生成的气体能使润湿的红色石蕊试纸变蓝,则证
15、明有NH4+。5 在一定条件下,金属单质解反应生成气体G 和白色沉淀X 和非金属单质Y 能够反应,生成化合物Z, Z 能与水发生水P(如下框图所示),已知气体G 与空气之密度比约为1.17。请填空:( 1)组成单质 X 和 Y 的元素分别属第 _族和第 _族;(2) Z 与水发生水解反应方程式_ ;( 3)每生成 1mol 的化合物 Z,反应中转移 _mol 的电子。【答案】 A A Al2S3 + 6H2 O = 2Al(OH)3+ 3H2S 6【解析】【分析】气体 G 与空气之密度比约为1.17,所以 G 的相对分子质量为291.17=34,则 G 应为 H2S,在一定条件下,金属单质X
16、和非金属单质Y 反应,生成化合物Z,则 Z 中含有 X、 Y 两种元素,其中一种元素为S 元素, Z 与水作用可生成气体 G(H2S)和白色沉淀 P,可推知 Z 为Al2 S3,沉淀 P 为 Al(OH)3,所以 X 为 Al、 Y 为 S,据此分析解答。【详解】(1)根据上述分析, X 为 Al、 Y 为 S,所以组成单质X 和 Y 的元素分别属第 A 族和第 A族,故答案为: A、 A;(2)根据上述分析可知,化合物Z 的化学式为 AlS ,与水发生水解反应方程式为Al S +23236H O = 2Al(OH) + 3H S,故答案为: Al S + 6H O = 2Al(OH) + 3
17、HS;23223232(3)根据上述分析可知,化合物Z 的化学式为 AlS , Al 由 0 价升高到 +3 价,每生成 1mol 的23化合物 Z,反应中转移电子6mol ,故答案为: 6。6A、 B、 C、 D 为四种可溶性的盐,它们包含的阳离子和阴离子分别为Ba2+、 Ag+、 Na+ 、2+和NOSO 2ClCO 2Cu3、4 、3(离子在物质中不能重复出现)。若把四种盐分别溶于盛有蒸馏水的四支试管中,只有C 盐的溶液呈蓝色;若向 的四支试管中分别加入盐酸,B 盐的溶液有沉淀生成,D 盐的溶液有无色无味的气体逸出。根据 实验事实可推断它们的化学式为:(1) B _D _;( 2)写出少
18、量盐酸与 D 反应的离子方程式: _ ;(3)将含相同物质的量 A、 B、 C 的溶液混合后,混合后溶液中存在的离子为_;在此溶液中加入铁粉,写出发生反应的离子方程式_;(4) C 溶液中阴离子的检验方法: _。【答案】 AgNO 3 Na2CO3 CO32- +2H +=CO2 +H 2O Cu2+ 、NO 3- 、Cl - Cu2+Fe=Cu+Fe 2+取少量 C 溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明 C 中阴离子为 SO42-【解析】【分析】给出八种离子,形成四种可溶性物质,这个可以通过一一组合的形式确定可能存在的物质,之后结合进行实验和颜色限制
19、进行继续排除,从而最终确定如Ba2+ 不能和 SO42-、CO32- 结合,而只能和NO 3-、 Cl -; Ag +不能和 SO42- 、 Cl-、 CO32- 三种离子结合,而只能和NO3- 结合,则一定是BaCl2 、 AgNO 3 Cu2+ 不能和 CO32- 结合,所以为 CuSO4 ; Na+对应CO32- 为Na 2CO3即四种物质为BaCl2、AgNO 3CuSO4、Na2CO 3、。中由于 C 盐是蓝色的,所以C 为 CuSO4;四支试管加入盐酸, B 有沉淀,则 B 溶液为AgNO 3;而 D 生成无色气体,则为二氧化碳,即D 为 Na2CO3,以此来解答。【详解】由于是可
20、溶性盐,所以溶液中存在的盐离子和阴离子对应物质一定是可溶性,根据盐类物质溶解性情况可知:Ba2+ 不能和 SO42- 、 CO32- 结合,而只能和NO 3-、 Cl -;Ag +不能和 SO4 2-、Cl -、CO 2-三种离子结合,而只能和NO-结合,则一定是BaCl2AgNO 32+不能和33Cu、2-结合,所以为CuSO+对应CO 2-为NaBaCl2AgNO 3CO34 Na32 CO3即四种物质为、,CuSO4 、 Na2CO3。由于 C 盐是蓝色的,所以C 为 CuSO4;。四支试管加入盐酸,B 有沉淀,则 B 溶液AgNO 3;而 D 生成无色气体,则为二氧化碳,即D 为 Na
21、2CO3。综上所述: A 为 BaCl2; B为 AgNO 3; C 为 CuSO4;D 为 Na2CO3;(1)由上述分析可知B 为 AgNO 3; D 为 Na2 CO3,故答案为:AgNO 3; Na2CO 3;(2)盐酸与D (Na2 CO3)反应的离子反应方程式为:CO3 2-+2H + =CO 2 +H2O,故答案为: CO3 2-+2H + =CO 2 +H2 O;(3) A 为 BaCl 2; B 为 AgNO 3; C 为 CuSO4,将含相同物质的量A 、 B、 C 的溶液混合后,溶液中存在的离子及物质的量之比为:Cl -、 NO3 -、 Cu2+ ,在此溶液中加入铁粉,可
22、以将其中的铜置换出来,发生反应的离子方程式Cu2+ +Fe=Cu+Fe2 ;故答案为: Cu2+、 NO 3-、Cl- ; Cu2+ +Fe=Cu+Fe 2+ ;(4) C 为 CuSO4,检验硫酸根离子,可取少量C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C 中阴离子为 SO42- ,故答案为:取少量 C溶液于试管中,先加足量盐酸酸化,无现象,再加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则证明C 中阴离子为SO42-。【点睛】无机物的推断,把握离子之间的反应、离子的颜色为解答的关键,注意C 为硫酸铜为推断的突破口,在分析A、 B、 C 的溶液混合后离子组成时,要考虑混
23、合时离子间的相互反应。7 已知化合物A、 B、 C、D、 E、F、 G 和单质甲、乙所含元素均为短周期元素,A 的浓溶液与甲能发生如下图所示的反应,甲是常见的黑色固体单质,可为生产生活提供热能,乙是常见的无色气体单质,B 是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,常温下, C 是一种无色液体请回答下列问题( 1) C 的化学式 _;( 2) D 的电子式 _;( 3)写出 C+EF+乙的离子方程式 _;(4)写出 B+C+乙 A的化学方程式并用单线桥表示电子转移的方向和数目_;【答案】H2O2Na2O2+2H2O=4Na+4OH- +O2【解析】【分析】甲是常见的黑色固体单质,可为生产
24、生活提供热能,可知甲是C,B 是无色有刺激性气味的气体,是主要的大气污染物之一,B 为 SO2 气体,因此 A 为浓硫酸溶液,常温下, C 是一种无色液体是水,D 为 CO2 ,二氧化硫和氧气和水反应生成硫酸,故乙为O2,水、二氧化碳均与 E 反应生成氧气,说明E 为 Na2 O2,则 F 为 NaOH, G 为 Na2CO3,以此分析解答。【详解】(1)由上述分析可知,C 为 H2O,故答案: H2O;(2) 由上述分析可知,D 为 CO ,其电子式为,故答案:;2(3) 由上述分析可知, C 为 H2O, E 为 Na2O2,则 F 为 NaOH,所以 C+E F+乙的离子方程式为 2Na
25、2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2,故答案: 2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2;(4) 由上述分析可知,B 为 SO2, C 为 H2O,乙为氧气, A 为浓硫酸溶液,所以B+C+乙 A的化学方程式为2SO2+O2+2H2 O=2H2SO4,转移 4e-,则单线桥表示电子转移的方向和数目为,故答案:【点晴】无机推断为高频考点,把握习题中物质的颜色、气味、与生活环境的关系及相互转化来推断各物质为解答的关键,侧重S及其化合物和Na 及其化合物性质的进行分析。8 “生活无处不化学”,请你回答下列问题。( 1)厨房中的调味品有:盐 (主要成分氯化钠 )、碱面 (主要成分碳酸钠 )、
26、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_。用四氯化碳可擦去圆珠笔油自来水厂用液氯消毒 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。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
27、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)3+恰好沉淀完全,发生反应的离子2 溶液直至 Al方程式为 _。催化剂【答案】 B酸雨2CO+SO2CO2+S4 2+3+42-或者4 22+3+42-23+2+-KAl(SO ) =K +Al+2SOKAl(SO ) 12HO=K +Al+2SO+12H O2Al+3Ba +6OH42-34+3SO=2Al(OH)+3BaSO【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
28、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)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;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,盐(主要成分氯化钠),碱面 (主要成分碳酸钠)、白醋 (主要成分乙酸 ),将上述物质分别溶
29、于水,其水溶液具有碱性的是碱面(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盐(主要成分氯化钠),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)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;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;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:;(3)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
30、化碳为空气组成成分,不属于污染物,故选: B;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+SO催化剂2CO2+S;故答案为:酸雨; 2CO+SO催化剂22CO +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2molAl 3+,4molSO42-,当 Al3+恰好全部沉淀时,需要3molBa(OH)2,即加入3molBa 2+, 6molOH -,反应的离子方程式为2Al3+3SO4 2-+3Ba2+6
31、OH-=3BaSO4 +2Al(OH)3,故答案为: KAl(SO4)2=K+ +Al3+2SO42- ;2Al3+3SO4 2-+3Ba2+6OH-=3BaSO4 +2Al(OH)3。9MnO 2 是一种重要无机材料,粗MnO2 的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO 2(含有较多的MnO 和 MnCO3)样品转化为纯MnO2 的实验,流程:(1)第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为_ ;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净的方法是_( 2 )完成第步相关的离子反应:_.( 3)第步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、玻璃棒、酒精灯、_,已知蒸发得到的固体中有N
32、aClO3 和 NaOH,则一定还含有 _(写化学式)。(4)粗 MnO2 样品的质量为 12.69g,第步反应后,过滤得到8.7gMnO 2,并收集到0.224LCO2(标准状况下),则在第步反应中至少需要_molNaClO3。【答案】 H+、Mn 2+向最后一次洗涤液中加入BaCl2 溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净5Mn 2+ +2ClO 3 +4H 2O=5MnO 2 +Cl 2+8H +蒸发皿NaCl 0.02【解析】【分析】由制备流程可知, MnO2 不溶于硫酸,样品中的 MnO、 MnCO3 和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,滤液中含 MnSO4,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的
33、,第步发生5MnSO4+2NaClO3 +4H2 O=5MnO2 +Cl2 +Na2SO4+4H2SO4,第步中氯气与热的NaOH 发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO3、水,溶液蒸发可得到固体,以此解答。【详解】(1)加稀硫酸时样品中的MnO 和 MnCO3 分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4 ,为保证固体充分溶解,硫酸是过量的,第一次过滤后,所得滤液中含有的主要阳离子为:H+、Mn 2+;所得滤渣需要洗涤,判断滤渣已洗涤干净,只需检验最后一次洗涤液中是否含有硫酸根离子即可,方法是:向最后一次洗涤液中加入BaCl2 溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净,故答案为: H+、 Mn2+;向最后
34、一次洗涤液中加入BaCl2 溶液,无浑浊,说明沉淀已洗涤干净;(2) MnSO4要转化为23做氧化剂, Mn 元素化合价MnO ,需失去电子,故需要加入NaClO从 +2 价升高至 +4 价, Cl 元素化合价从 +5 价降低至 0 价,依据得失电子守恒以及原子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3 +4H2 O=5MnO2 +Cl2 +Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn 2+ +2ClO3 +4H 2O=5MnO2+Cl 2+8H +;(3)第步属于蒸发,所以需要的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2 通入热的NaOH 溶
35、液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;( 4)由题意知样品中的 MnO 和 MnCO3 质量为 12.69g-8.7 g=3.99g,由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4 +H2O+CO2可知 MnCO3 的物质的量与生成的二氧化碳物质的量相等,为 0.01mol ,质量为 115g/mol 0.01mol=1.15g,所以 MnO 的质量为 3.99g-1.15g=2.84g,其2.84g物质的量为=0.04mol ,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4 的物质的量为71g/mol0.04mol+0.01mol=0.0
36、5mol ,根据方程式5MnSO4+2NaClO3 +4H2 O=5MnO2 +Cl2 +Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3 的物质的量为 0.02mol ,故答案为: 0.02mol 。10 某化学兴趣小组为探究浓硫酸的氧化性,用如图所示装置进行有关实验。(1)装置 A 中发生反应的化学方程式为_,反应中体现了浓硫酸的_性和 _性。(2)装置 D 中试管口放置的棉花应用一种液体浸泡一下,这种液体是_,其作用是 _。(3)装置 B 的作用是贮存多余的气体。当D 处有明显的现象时,关闭弹簧夹K,移去酒精灯,但由于余热的作用,A 处仍有气体产生,此时B 中的现象是 _。B 中应放
37、置的液体是_(填字母 )。a水 b酸性 KMnO溶液 c浓溴水d饱和 NaHSO 溶液43(4)实验中,取一定质量的铜片和一定体积的18mol?L-1 的浓硫酸放在圆底烧瓶中共热,直到反应完毕,发现烧瓶中还有铜片剩余,该小组学生根据所学的化学知识认为还有一定量的硫酸剩余。下列药品中能用来证明反应结束后的烧瓶中有余酸的是_(填字母 )。a铁粉 bBaCl2 溶液 c银粉dNa2CO3 溶液【答案】 Cu+2H24422酸NaOH 溶液吸收多余的SO (浓)CuSO +SO +2H O 强氧化SO2,防止污染空气试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升d ad【解析】【分析】A 装置中, Cu 与浓硫
38、酸在加热条件下发生反应Cu+2H SO (浓 )CuSO +SO +2H O,在此24422反应中,浓硫酸表现出强氧化性和酸性;生成的SO2进入 C 中,排出空气从而收集2SO ; D装置用于验证 SO2的漂白性,多余的氯气用蘸有23溶液的棉花吸收。当反应NaOH 或 Na CO结束时,关闭K,生成的少量SO2进入 B 装置,利用排液法收集2SO ,此时广口瓶内有一部分液体被 SO2排入长颈漏斗内,因为排液的目的是收集2,所以液体与2不发生化学反SOSO应。【详解】(1)由以上分析知,装置A 中发生反应的化学方程式为Cu+2H2 SO4(浓 )CuSO4+SO2 +2H2O,反应中浓硫酸将铜氧
39、化并被还原为SO2,表现强氧化性;生成CuSO4,表现出酸性。答案为:Cu+2H2SO4(浓 )CuSO4 +SO2 +2H2O;强氧化;酸;(2)装置 D 中试管口放置的棉花应用一种液体浸泡一下,这种液体应能吸收SO2,可以是NaOH 溶液,其作用是吸收多余的 SO2,防止污染空气。答案为: NaOH 溶液;吸收多余的SO2,防止污染空气;(3)由于余热的作用,A 处仍有气体产生,由于SO2 不溶于此液体,所以此时B 中的现象是试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升。B 中, SO2 易溶于水,排除a;酸性 KMnO4 溶液和浓溴水都能将 SO2 氧化为硫酸,排除 b、 c;故应放置的液体是
40、d。答案为:试剂瓶中液面下降,长颈漏斗中液面上升; d ;(4)余酸为稀硫酸,铁粉、Na2 CO3 溶液都能与稀硫酸反应,并有气泡产生;BaCl2 溶液虽然能与稀硫酸反应,但不能肯定SO42- 的来源;银粉与稀硫酸不反应,故选择ad。答案为:ad。【点睛】B 中放置的液体,取决于 B 的作用,若我们不注意审题,很容易认为此装置是为了吸收余气 SO2,于是错误地选择酸性 KMnO4 溶液和浓溴水。11 某研究性学习小组设计了如下装置制取和验证SO2 的性质。请回答:( 1)写出图中仪器的名称: a_, b_。( 2)棉球中 NaOH 溶液的作用是 _ 。( 3)为了验证 SO2 是酸性氧化物,洗
41、气瓶中可选择的试剂是A 紫色石蕊试液B 无色酚酞试液C 澄清石灰水_ 。D 碘水( 4)下列说法正确的是 _。A 实验开始时,只需打开分液漏斗的旋塞,即可使液体顺利滴下B 先向装置中加入试剂 (药品 ),再进行气密性检查C 实验开始后,洗气瓶和只溶液均褪色,两者均可证明SO2 具有漂白性D 实验开始后,洗气瓶中可观察到白色沉淀产生,该现象可说明SO2 具有还原性( 5)洗气瓶中发生反应的离子方程式为_。【答案】分液漏斗干燥管吸收尾气,防止SO2 污染大气AC D23+2+242+或写出 SO23+242-2+;SO +2Fe+Ba +2H O=BaSO +2Fe +4H+2Fe +2H O=SO +2Fe +4H2+2-Ba +SO4 =BaSO4【解析】【分析】【详解】(1)由装置图可知仪器a 的名称为分液漏斗,仪器b 的名称为干燥管;(2)干燥管在装置最后,其中棉球上蘸有NaOH 溶液,其作用是吸收有害尾气2SO ,防止污染空气;(3)A、酸性氧
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