题目内容

5．硫酸是重要的基础化工原料之一，是化学工业中最重要的产品．由于进口硫磺一直在高价位运行，在我国主要以黄铁矿为原料制硫酸．硫酸工业所产生的尾气除了含有N2、O2外，还含有SO2、微量的SO3和酸雾．为了保护环境，同时提高综合经济效益，应尽可能将尾气中的SO2转化为有用的副产品．请按要求回答下列问题：
（1）将尾气通入氨水中，会发生多个反应，写出可能发生的属于氧化还原反应的两个化学方程式2（NH4）2SO3+O2═2（NH4）2SO4、2NH4HSO3+O2═2NH4HSO4．
（2）在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，此时溶液的温度会自行降低，并析出晶体．
①析出的晶体可用于造纸工业，也可用于照相用显影液的生产．已知该结晶水合物的相对分子质量为134，则其化学式为（NH4）2SO3•H2O；
②生产中往往需要向溶液中加入适量的对苯二酚或对苯二胺等物质，其目的是防止亚硫酸铵被氧化．
（3）能用于测定硫酸尾气中SO2含量的是BC．（填字母）
（A）NaOH溶液、酚酞试液     （B）KMnO4溶液、稀H2SO4
（C）碘水、淀粉溶液           （D）氨水、石蕊试液．

分析 （1）二氧化硫中的硫为+4价，具有还原性，空气中的氧气具有氧化性；
（2）析出的晶体为（NH4）2SO3、NH4HSO3两种中的一种带若干结晶水，亚硫酸氨中的硫为+4价，易被空气中的氧气氧化；
（3）KMnO4溶液、稀H2SO4 能氧化二氧化硫，且紫色的KMnO4溶液褪色，碘与二氧化硫发生氧化还原反应，淀粉遇碘显蓝色．

解答 解：（1）将尾气通入氨水中，尾气中的SO2与氨水反应，氨水少量时：SO2+NH3•H2O=NH4HSO3；氨水过量时：SO2+2NH3•H2O=（NH4）2SO3+H2O，生成的盐中硫的化合价为+4价，遇氧化剂氧气能升高到+6价；
故答案为：2（NH4）2SO3+O2═2（NH4）2SO4；2NH4HSO3+O2═2NH4HSO4；
（2）①在尾气与氨水反应所得到的高浓度溶液中，按一定比例加入氨水或碳酸氢铵，氨水过量，如果生成NH4HSO3，它将与碳酸氢铵反应，因为亚硫酸的酸性比碳酸强，故该结晶水合物为（NH4）2SO3带若干结晶水，（NH4）2SO3的式量为116．已知该结晶水合物的相对分子质量为134，134-116=18，即晶体中含有1个结晶水，则化学式为（NH4）2SO3•H2O；
故答案为：（NH4）2SO3•H2O；
②对苯二酚具有还原性，空气中的氧气具有氧化性，亚硫酸氨中+4价的硫具有还原性．
故答案为：防止亚硫酸铵被氧化；
（3）KMnO4溶液、稀H2SO4 与二氧化硫反应的方程式为：5SO2+2MnO4-+2H2O=2Mn2++4H++5SO42-，碘与二氧化硫发生氧化还原的方程式为：SO2+I2+2H2O=H2SO4+2HI，碘消耗完，淀粉因没有碘单质不再显蓝色；
故答案为：BC．

点评 本题考查了氧化还原反应、离子方程式的书写、物质的检验、元素化合物的性质，题目难度中等，侧重于考查学生的分析能力和对基础知识的综合应用能力，注意从化合价的角度分析氧化还原反应．

练习册系列答案
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5．工业上用某种氧化铝矿石（含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如图：

已知：①Na2SiO3+2CO2（过量）+2H2O═H2SiO3↓+2NaHCO3，NaAlO2也有此类似的反应．
②做Y的焰色反应实验，火焰为黄色．
回答下列问题：
（1）X的化学式为NaOH；写出Al2O3的一种用途可用于冶炼金属铝或用作耐火材料．
（2）反应 I的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O．
（3）如果忽略过量的X，则反应 II中生成Al（OH）3的化学方程式为NaAlO2+CO2+2H2O=Al（OH）3↓+NaHCO3．
（4）已知在高温下Al能与磁性氧化铁发生置换反应，该反应化学方程式为9Al+3Fe3O4$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$9Fe+4Al2O3
（5）向溶液乙中通入过量的CO2后需要过滤、洗涤，方可得到不含杂质（水分除外）的Al（OH）3．洗涤沉淀的方法是将沉淀置于过滤器中（或向漏斗中），加蒸馏水至刚好浸没沉淀，待水流尽，重复2～3次；过滤时必须用到的玻璃仪器有漏斗、玻璃棒、烧杯．
6．下列有关实验操作、现象和结论都正确的是（　　）
选项实验操作现象结论
A向稀硝酸中加入过量的铁粉充分反应后，滴入KSCN溶液溶液变为血红色HNO3具有氧化性，能将Fe氧化成Fe3+
B向盛有某溶液的试管中滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸颜色无明显变化原溶液中无NH4+
C向淀粉溶液中加入稀硫酸，加热，冷却后加入新制Cu（OH）2，再加热未见红色沉淀淀粉未发生水解
D向含有酚酞的Na2CO3溶液中加入少量BaCl2固体溶液红色变浅证明Na2CO3溶液中存在水解平衡
A．AB．BC．CD．D
3．设NA表示阿伏加德罗的数值．下列说法正确的是        （　　）
A．标准状况下，3.36LC2H4和C3H6的混合气体中含有碳碳双键的数目为0.15NA
B．0.1mol•L-1（NH4）2SO4溶液与0.2mol•L-1NH4Cl溶液中的NH4+数目相同
C．H2和CO混合气体8.96L在足量O2中充分燃烧消耗O2分子数为0.2NA
D．含0.1molNH4HSO4的溶液中，阳离子数目略大于0.21NA
10．利用废旧锌铁皮制备磁性Fe3O4胶体粒子及副产物ZnO的一种制备流程图如下：

已知：Ksp[Zn（OH）2]=1.2×10-17；Zn（OH）2既能溶于强酸，又能溶于强碱．还能溶于氨水，生成[Zn（NH3）4]2+．
（1）溶液A中加稀H2SO4生成Zn（OH）2的离子方程式为ZnO22-+2H+=Zn（OH）2↓．
（2）常温下，Zn（OH）2饱和溶液中c（Zn2+）=3×10-6mol/L，若溶液A中加入稀H2SO4过量，会溶解产生的Zn（OH）2，Zn（OH）2开始溶解的pH为8.3，为防止Zn（OH）2溶解，可将稀H2SO4改为CO2．（lg2=0.3）
（3）“部分氧化”阶段，NaClO3被还原为Cl-，还原剂与氧化剂反应的物质的量之比是6：1．
（4）①由溶液B制得Fe3O4胶体粒子的过程中通入N2的原因是防止Fe2+[或Fe（OH）2]被空气（或氧气）氧化．
②Fe3O4胶体粒子的直径的范围是1～100nm．
③确定滤液B中含有Fe2+的试剂是K3[Fe（CN）6]溶液或酸性高锰酸钾溶液．
（5）试解释在实验室不适宜用可溶性锌盐与氨水反应制备氢氧化锌的原因可溶性锌盐与氨水反应产生的氢氧化锌要溶于过量的氨水中，生成[Zn（NH3）4]2+，氨水的量不易控制．
10．五种固体物质 A、B、C、D、E 由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水．
分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
阳离子Na+Al3+Fe3+Cu2+ Ba2+
阴离子OH-Cl-CO32-NO3-SO42-
①A 溶液与 C 溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀 HNO3，沉淀部分溶解，剩余 白色固体；
②B 溶液与 E 溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量 C 溶液与 D 溶液混合后产生白色沉淀，过量 C 溶液与 D 溶液混合后无现象；
④B 溶液与 D 溶液混合后无现象；
⑤将 38.4g Cu 片投入装有足量 D 溶液的试管中，Cu 片不溶解，再滴加 1.6mol/L 稀 H2SO4，Cu 逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现．
（1）据此推断 A 的化学式为：ACuSO4；BFeCl3
（2）写出过量 C 与 D 发生反应的离子方程式Al3++4OH-=AlO2-+2H2O．
（3）B 溶液中滴入石蕊试液，现象是溶液变红，原因是Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+（用离子方程式说明）
17．某小组以CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体Cox（NH3）y ClZ．为测定其组成，进行如下实验．
Ⅰ．氨的测定：精确称取wg样品，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1mLc1mol•L-1的盐酸标准溶液吸收．蒸氨结束后取下接收瓶，用c2mol•L-1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2mLNaOH溶液．
氨的测定装置（已省略加热和加持装置）
Ⅱ．氯的测定：另准确称取wg样品，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定．已知：AgCl为白色沉淀Ksp（AgCl）=1.8×10-10；Ag2CrO4为砖红色沉淀，Ksp（Ag2CrO4）=1.2×10-12；Ag2S为黑色沉淀，Ksp（Ag2S）=6.3×10-50．
Ⅲ．根据样品质量为wg即可确定样品中Co元素的质量，进而确定样品的化学组成．
回答下列问题：
（1）实验前，按图组装好装置后，如何检查该装置的气密性在连接好装置后，将导管一端伸入水中，用手捂住A中的烧瓶，若导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；
（2）盛装10%NaOH溶液的仪器名称分液漏斗；
（3）样品中氨的质量分数表达式为$\frac{1{0}^{-3}（{c}_{1}{V}_{1}{-c}_{2}{V}_{2}）mol×17g/mol}{wg}$；
（4）标准硝酸银溶液应装在棕色的酸式滴定管中；若滴定管未用标准液润洗，则测定Cl-的量偏大
．（填“偏大”“偏小”）
（5）在测定氯的过程中，应选用K2S（填“K2CO3”或“K2S”）为指示剂，判断达到测定终点时的操作和现象为滴入最后一滴标准溶液，生成黑色沉淀，且30s 不复原．
（6）当达到滴定终点时，若c（Ag+）=1.0×10-5 mol•L-1，$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cr{O}_{4}^{2-}）}$=，（或$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（{S}^{2-}）}$=）2.86×1034（根据所选指示剂进行填空）
14．某水溶液中含有以下离子中的若干种：K+、Cl-、Ca2+、Zn2+、CO32-、SO42-，现取两份溶液各100mL分别进行如下实验：
①第一份加入AgNO3溶液有沉淀产生
②第二份加足量BaCl2溶液后，得沉淀物6.63g，经足量硝酸洗涤、干燥后，沉淀质量为4.66g；在所得滤液中加入AgNO3溶液有沉淀产生
根据上述实验，以下有关原溶液的论断不正确的是（　　）
A．Cl-一定存在
B．CO32-和SO42-一定存在，且二者的个数比为1：2
C．Zn2+和Ca2+一定不存在
D．100mL溶液中K+的质量不小于2.34g
15．下列各组顺序的排列不正确的是（　　）
A．熔点：金刚石＞干冰B．离子半径：O2-＞Na+
C．碱性：KOH＞Al（OH）3D．稳定性：SiH4＞H2S

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