硫及其化合物有广泛的应用,对SO2性质的研究是高中化学教学的一项重要内容。
I.对比研究是一种重要的研究方法。若将硫的单质及部分化合物按如下表所示分成3 组,则第2组中物质M的化学式是 。
第1组 |
第2组 |
第3组 |
S (单质) |
SO2、H2SO3、M、NaHSO3 |
SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4 |
Ⅱ.某校化学学习小组用下图所示的实验装置研究SO2气体还原Fe3+、Br2的反应。
(1)下列实验方案可以用于在实验室制取所需SO2的是 。
A.Na2SO3溶液与HNO3 B.Na2SO3固体浓硫酸
C.固体硫在纯氧中燃烧 D.铜与热的浓硫酸
(2)装置C的作用是除去多余的SO2,防止污染空气。已知在用氢氧化钠溶液吸收SO2的 过程中,往往得到Na2SO3和NaHSO3的混合溶液,常温下,溶液pH随n(SO32—):n(HSO3—)变化关系如下表
n(SO32—):n(HSO3—) |
91:9 |
1:1 |
9:91 |
pH |
8.2 |
7.2 |
6.2 |
当吸收液中n(SO32—):n(HSO3—) =10:1时,溶液中离子浓度关系正确的是 。
A.c(Na+)+ c(H+)= 2c(SO32—)+ c(HSO3—)+ c(OH—)
B.c(Na+)>c(HSO3—)>c(SO32—)>c(OH—)>c(H+)
C.c(Na+)>c(SO32—)>c(HSO3—)>c(OH—)>c(H+)
(3)在上述装置中通入过量的SO2,为了验证A中SO2与Fe3+发生了氧化还原反应,他们取A中反应后的溶液分成三份,并设计了如下探究实验,请你评价并参与他们的探究过程(限选试剂:KMnO4溶液、KSCN溶液、BaCl2溶液、稀硫酸、稀盐酸、稀硝 酸、Ba(NO3)2溶液、新制的氯水)
序号 |
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
方案① |
往第一份试液中加入KMnO4溶液溶液 |
紫红色褪去 |
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+ |
方案② |
往第二份试液中加入 |
|
SO2与Fe3+反应生成了Fe2+ |
方案③ |
往第二份试液中加入 |
|
SO2与Fe3+反应生成了SO42— |
上述方案①得出的结论是否合理 ,原因 。
如果他们设计的方案②与方案③均合理并且得到相应结论,请你将上面表格补充完整。
(4)装置B中能表明Br—的还原性弱于SO2的现象是 。
某化学兴趣小组用含有铝、铁、铜的合金制取纯净的氯化铝溶液、绿矾晶体和胆矾晶体,以探索工业废料的再利用。其实验方案如图:
试完成下列各题:
(1)过滤用的器材已有滤纸、铁架台、铁圈和烧杯,还要补充的玻璃仪器是________________________________________________________________________。
(2)由滤液A制得AlCl3溶液有途径Ⅰ和Ⅱ两条,你认为合理的是________,理由是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)写出合金与烧碱溶液反应的离子方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)写出用滤渣F制备胆矾晶体的化学方程式
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)有同学提出可将方案中最初溶解合金的烧碱溶液改用盐酸,重新设计方案,也能制得三种物质,你认为后者的方案是否更合理?________,理由是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
铜是人类最早使用的金属之一,铜的生产和使用对国计民生各个方面产生了深远的影响,请完成下面的题目。
在化学反应中,铜元素可表现为0、+1、+2价。
(1)在西汉古籍中曾有记载:曾青得铁则化为铜[即曾青(CuSO4)跟铁反应就生成铜]。试写出该反应的化学方程式: _________________________________________________。
(2)铜器表面有时会生成铜绿Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3也可写成Cu(OH)2·CuCO3,它有Cu(OH)2和CuCO3的化学性质,这层铜绿可用化学方法除去。试写出除去铜绿而不损伤器物的反应的化学方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
钛(Ti)因为具有神奇的性能越来越引起人们的关注,是航空、军工、电力等方面的必需材料,被誉为“空间金属”和“深海金属”。
(1)钛和钛的合金具有很多优良的性能,如熔点高、密度小、可塑性好、易于加工,钛合金与人体有很好的“相容性”。根据它们的主要性能,下列用途不切合实际的是________。
A.用来做保险丝 | B.用于制造航天飞机 |
C.用来制造人造骨 | D.用于制造船舶 |
(2)常温下钛不和非金属、强酸反应。红热时,却可与常见的非金属单质反应。地壳中含钛矿石之一称金红石(TiO2),目前大规模生产钛的方法是:
第一步:金红石、炭粉混合,在高温条件下通入氯气制得TiCl4和一种可燃性气体。该反应的化学方程式:______________________,该反应的还原剂是 ________________________________________________________________________。
第二步:在氩气的气氛中,用过量镁在加热条件下与TiCl4反应制得金属钛。
简述由上述所得产物中获取金属钛的步骤____________________。
如何防止铁的锈蚀是工业上研究的重点内容。为研究铁锈蚀的影响因素,某同学做了如下探究实验:
序号 |
内容 |
实验现象 |
1 |
常温下将铁丝放在干燥空气中一个月 |
干燥的铁丝表面依然光亮 |
2 |
常温下将铁丝放在潮湿空气中一小时 |
铁丝表面依然光亮 |
3 |
常温下将铁丝放在潮湿的空气中一个月 |
铁丝表面已变得灰暗 |
4 |
将潮湿的铁丝放在常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面略显灰暗 |
5 |
将潮湿的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面已变得灰暗 |
6 |
将浸过氯化钠溶液的铁丝放在高于常温的氧气流中一小时 |
铁丝表面灰暗程度比实验5严重 |
回答以下问题:
(1)上述实验中发生了电化学腐蚀的是(填实验序号)______;在电化学腐蚀中,负极反应是__________________________;正极反应是____________________________;
(2)由该实验可知,可以影响铁锈蚀速率的因素是_____________________________;
(3)为防止铁的锈蚀,工业上普遍采用的方法是________________。(答两种方法)
某新型无机非金属材料A,由两种非金属元素组成,其中所含元素的化合价为其最高正价或最低负价,它是一种超硬物质,具有耐磨、耐腐蚀、抗冷热冲击、抗氧化的特征。A可由化合物B经下列反应制得:①B+NH3―→C[C的化学式为Si(NH2)4];②C经隔绝空气高温分解得到A。为探究B的组成,进行了下图所示的转化实验,图中G、F、H均为难溶于水的物质,且为白色粉末,图中字母代表的均为中学化学常见的物质。
请回答下列问题:
(1)写出化合物B和化合物G的化学式______________、______________。
(2)A可能所属的晶体类型是________,在A晶体中,每个显正价原子周围结合的另一种原子的个数是________。
(3)写出反应②的离子方程式:____________________。
(4)写出C经隔绝空气高温分解得到A的化学方程式:________________。
(5)分析反应③,你能得出的结论是__________________________________________(合理即可)。