题目内容
硫元素有多种化合价,可形成多种化合物。
(1)常温下用1 mol·L﹣1 100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1 mol SO2气体,此反应的离子方程式为 ;该溶液pH_______7(填“=”“>”或“<”)。
(2)某同学在常温下设计如下实验流程探究Na2S2O3的化学性质。
实验①可说明________(填字母)
A.该Na2S2O3溶液中水电离的c(OH﹣)=10﹣8mol/L |
B.H2S2O3是一种弱酸 |
C.Na2S2O3是一种弱电解质 |
D.Na2S2O3水解方程式为S2O32﹣+2H2O=H2S2O3+2OH﹣ |
(3)实验室制得的Na2S2O3粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na2S2O3·5H2O(摩尔质量为248g/mol)的含量,一般采用在酸性条件下用KMnO4标准液滴定的方法(假定粗产品中杂质与酸性KMnO4溶液不反应)。称取1.28 g的粗样品溶于水,用0.40mol/L KMnO4溶液(加入适量硫酸酸化)滴定,当溶液中S2O32﹣全部被氧化时,消耗KMnO4溶液体积20.00 mL。(已知:5S2O32﹣+8MnO4﹣+14H+=8Mn2++10SO42﹣+7H2O)。
试回答:
①KMnO4溶液置于——(填“酸式”或“碱式”)滴定管中,滴定终点的现象为 。
②若滴定时振荡不充分,刚看到溶液局部变色就停止滴定,则会使样品中Na2S2O3·5H2O的质量分数的测量结果_____________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③产品中Na2S2O3·5H2O的质量分数为 。
(1)SO2+OH-=HSO3- (2分) < (2分)
(2)B (2分) S2O32- +5H2O +4Cl2 + 2Ba2+ =2BaSO4↓+8Cl- +10H+ (2分)
(3)①酸式(2分) 当最后一滴液体滴入时,溶液恰好由无色变为浅紫红色,且半分钟内不变色(2分)
②偏低(2分) ③96.9%
解析试题分析: (1) 1 mol·L﹣1 100 mL NaOH为0.1mol,所以n(NaOH): n(SO2)=1:1,所以恰好生成酸式盐:离子方程式为:SO2+OH-=HSO3- 。生成的HSO3- 电离大于水解,所以溶液显酸性,pH<7。
(2)实验1测得Na2S2O3 溶液显碱性,pH=8,所以水解促进电离,水电离得c(H+)=c(OH﹣)=10﹣6mol/L,A错误;Na2S2O3 溶液水解呈碱性,能说明H2S2O3是一种弱酸,B正确;Na2S2O3是盐类,是强电解质,C错误;H2S2O3是二元弱酸,所以Na2S2O3水解分两步,D错误;故选B。
实验②中有白色沉淀生成,说明生成了BaSO4,所以发生了氧化还原反应,S2O32﹣ 被氧化为了SO42﹣ ,所以发生的反应方程式为:S2O32- +5H2O +4Cl2 + 2Ba2+ =2BaSO4↓+8Cl- +10H+。
(3)①用酸性高锰酸钾溶液滴定Na2S2O3 溶液,所以滴定终点的现象为“当最后一滴液体滴入时,溶液恰好由无色变为浅紫红色,且半分钟内不变色”;
②滴定过程中震荡不充分,则会使滴定终点过早到达,使用的标准液的体积会偏小,所以根据公式C测=C标V标/V测 可知,若V标偏小,则所测样品的质量分数会偏小。
③据反应方程式:5S2O32﹣+8MnO4﹣+14H+=8Mn2++10SO42﹣+7H2O,可知5n(S2O32﹣)=8n(MnO4﹣),所以n(Na2S2O3·5H2O)= n(S2O32﹣)="0.625" n(MnO4-)="0.625×0.40mol/L×20.00" mL×10-3 =0.005mol,所以Na2S2O3·5H2O的质量分数="0.005mol×248g/mol÷1.28" g×100%=96.9%.
考点:本题考查的是离子方程式的书写、盐类水解、氧化还原反应的配平、氧化还原滴定、误差分析、计算等知识。
工业制硫酸的过程中利用反应2SO2(g)+O2(g)2SO3(g);△H<0,将SO2转化为SO3,尾气SO2可用NaOH溶液进行吸收。请回答下列问题:
(1)一定条件下,向一带活塞的密闭容器中充入2 mol SO2和1mol O2发生反应,则下列说法正确的是 。
A.若反应速率v (SO2) ﹦v (SO3),则可以说明该可逆反应已达到平衡状态
B.保持温度和容器体积不变,充入2 mol N2,化学反应速率加快
C.平衡后仅增大反应物浓度,则平衡一定右移,各反应物的转化率一定都增大
D.平衡后移动活塞压缩气体,平衡时SO2、O2的百分含量减小,SO3的百分含量增大
E.平衡后升高温度,平衡常数K增大
F.保持温度和容器体积不变,平衡后再充入2molSO3,再次平衡时各组分浓度均比原平衡时的浓度大
(2)将一定量的SO2(g)和O2(g)分别通入到体积为2L的恒容密闭容器中,在不同温度下进行反应得到如下表中的两组数据:
实验编号 | 温度/℃ | 起始量/mol | 平衡量/mol | 达到平衡所需时间/min | ||
SO2 | O2 | SO2 | O2 | |||
1 | T1 | 4 | 2 | x | 0.8 | 6 |
2 | T2 | 4 | 2 | 0.4 | y | 9 |
①实验1从开始到反应达到化学平衡时,v(SO2)表示的反应速率为 , 表中y ﹦ 。
②T1 T2 ,(选填“>”、“<”或“="”)," 实验2中达平衡时 O2的转化率为 。
(3)尾气SO2用NaOH溶液吸收后会生成Na2SO3。现有常温下0.1 mol/L Na2SO3溶液,实验测定其pH约为8,完成下列问题:
① 该溶液中c(Na+)与 c(OH-)之比为 。
② 该溶液中c(OH-)= c(H+)+ + (用溶液中所含微粒的浓度表示)。
③ 当向该溶液中加入少量NaOH固体时,c(SO32-) , 水的离子积Kw 。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(4)如果用含等物质的量溶质的下列各溶液分别来吸收SO2,则理论吸收量由多到少的顺序是 。
A. Na2CO3 B. Ba(NO3)2 C.Na2S D.酸性KMnO4
请回答下列问题:
(1)制备硅半导体材料必须先得到高纯硅。三氯甲硅烷还原法是当前制备高纯硅的主要方法,生产过程示意图如下:
①写出由纯制备高纯硅的化学方程式: ____________________________________。
②整个制备过程必须严格控制无水无氧。遇水剧烈反应生成、HCl和另一种物质,配平后的化学反应方程式为___________________________;还原过程中若混入可能引起的后果是____________________________________。
(2)下列有关硅材料的说法正确的是_________ (填字母)。
A.碳化硅化学性质稳定,可用于生产耐高温水泥 |
B.氮化硅硬度大、熔点高,可用于制作高温陶瓷和轴承 |
C.高纯度的二氧化硅可用于制造高性能通讯材料——光导纤维 |
D.普通玻璃是由纯碱、石灰石和石英砂制成的,其熔点很高 |
(3)硅酸钠水溶液俗称水玻璃。取少量硅酸钠溶液于试管中,逐滴加入稀硝酸,振荡。写出实验现象并给予解释 。
(15分)
某研究小组想研究碳与浓硝酸的反应。其实验过程如下。
操作 | 现象 |
a.用干燥洁净的烧杯取约10 mL浓硝酸,加热。 | |
b.把小块烧红的木炭迅速伸入热的浓硝酸中。 | 红热的木炭与热的浓硝酸接触发生剧烈反应,同时有大量红棕色气体产生,液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。 |
① 碳与浓硝酸的反应,说明浓硝酸具有 性。
② 反应产生的热量会使少量浓硝酸受热分解,产生红棕色气体、一种无色无味的单质气体X和水,气体X的化学式是 。
(2)实验现象中液面上木炭迅速燃烧,发出光亮。同学甲认为可能是木炭与气体X反应产生的现象;同学乙猜测NO2可能具有助燃性,木炭能在NO2中燃烧。他们设计了以下实验。
Ⅰ.制取NO2气体。
① 在虚线框内画出用铜与浓硝酸制取和收集NO2的装置简图(夹持仪器略)。
② NaOH溶液的作用是吸收多余的NO2,该反应生成两种物质的量相等的正盐,写出反应的化学方程式 。
Ⅱ.探究实验。
实验操作:在空气中引燃木炭,使其燃烧并带有火焰,将带火焰的木炭伸入盛有NO2气体的集气瓶中。
实验现象:木炭在NO2气体中持续燃烧,火焰迅速变亮,集气瓶中气体颜色变浅直至无色,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊,且遇空气不变色。
① 根据实验现象写出碳与NO2气体反应的化学方程式 。
② 试分析是否需要增加带火焰的木炭与纯净的X气体反应的实验 。
③ 通过实验探究,你认为甲、乙同学的预测是否合理,请简述理由 。