训练(7) 氧族与碳族及其应用-2024年高二化学暑假作业(江苏专版)
2024-07-04
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | - |
| 类型 | 作业 |
| 知识点 | 氧族元素及其化合物 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2024-2025 |
| 地区(省份) | 江苏省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 926 KB |
| 发布时间 | 2024-07-04 |
| 更新时间 | 2024-07-04 |
| 作者 | 山东育博苑文化传媒有限公司 |
| 品牌系列 | 假期作业·暑假作业 |
| 审核时间 | 2024-07-04 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/46140588.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。训练(七) 氧族与碳族及其应用
知识点一
硫及其化合物的转化
知识点二
碳、硅及其化合物的转化
一、单项选择题
1.省博物院馆藏的西汉时期珍品中,材料所属类别与其他藏品不同的是( )
A.镂雕龙凤纹银铺首
B.铜说唱俑
C.金医针
D.透雕双龙高钮谷纹白玉璧
2.下列有关医学典籍记载的物质中颜色为蓝色的是( )
A.《神农本草经》:硫磺味酸,坚筋骨,除头秃
B.《本草图经》:胆矾治螂牙,鼻内息肉
C.《神农本草经》:生石膏是清热药之一,单用有清热泻火、除烦止渴等功效
D.《品汇精要》:芒硝咸寒,具有润下软坚、泻热通便、清热解毒、消肿之功效
3.下列各实验的现象及结论都正确的是( )
实验操作
实验现象
实验结论
A
将浓硫酸加入蔗糖中
形成疏松多孔的海绵状黑色固体
浓硫酸有强氧化性和脱水性
B
SO2分别通入酸性KMnO4和品红溶液
溶液均褪色
SO2有漂白性
C
向Fe(NO3)2溶液滴入2滴稀H2SO4
溶液变为黄色
稀H2SO4能将Fe2+氧化为Fe3+
D
取一定量可能被氧化的铁粉于烧杯,加稀盐酸溶解后滴入几滴KSCN溶液
溶液不显血红色
原铁粉未变质
4.下列物质中,既能与硫化氢反应又能使溴水褪色的是( )
①硫化钾溶液;②二氧化硫;③硫酸铜溶液;④硝酸银溶液;⑤小苏打溶液;⑥烧碱溶液
A.①②③ B.①②④⑤⑥
C.③④⑤⑥ D.②④⑥
5.硫元素代表物的价类二维图如图所示。下列说法正确的是( )
A.物质混合可实现a+c→b,其中氧化产物与还原产物的比值为1∶2
B.常温下,附着在试管中的b可用CS2洗涤
C.c与Cl2混合通入品红溶液,品红褪色速度更快
D.浓e具有脱水性,可以用来做为部分气体的干燥剂
6.在碳、氮、硫的氧化物中,许多是工业上重要的化工原料,但是当它们分散到空气中时,会带来很多环境问题。下列有关这些元素的氧化物的说法,不正确的是( )
A.开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源将有利于减少这些氧化物的产生
B.这些氧化物使雨水的pH<7,我们把pH<7的雨水称之为酸雨
C.氮与硫的氧化物还能直接危害人的身体健康,引发呼吸道疾病
D.“温室效应”与二氧化碳的排放有着直接的关系
7.工业上以硫黄或黄铁矿为原料制备硫酸的原理示意图如下。下列叙述错误的是( )
A.通过量的空气可将硫黄直接转化为SO3
B.控制温度400~500 ℃可增大催化剂活性
C.吸收剂b可选用98.3%的浓硫酸
D.工业上可用氨水处理尾气中的SO2
8.下列有关浓硫酸和浓硝酸的说法中不正确的是( )
A.在常温下浓硫酸和浓硝酸都能够使铁、铝等金属钝化
B.浓硫酸和浓硝酸都有强氧化性,能把氨气氧化
C.将浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖固体变黑膨胀,体现了浓硫酸的脱水性和强氧化性
D.浓硝酸见光易分解,需要避光保存
9.耐火材料是一类熔点很高且经济的物质。下列各组物质均可用于做耐火材料的是( )
A.二氧化硅和金刚石
B.石墨和氯化镁
C.氧化镁和氧化铝
D.碳酸钙和氧化铝陶瓷
10.利用如图微型实验装置制取H2S和SO2,并探究硫元素之间的转化。实验时挤压胶头滴管使硫酸滴到药匙中,然后倾斜试管使硫酸滴到药匙外与FeS反应。下列说法错误的是( )
A.实验开始一段时间后,试管内壁上有黄色颗粒出现
B.玻璃导气管中塞有蘸NaOH棉花的目的是吸收尾气
C.实验过程中发生的反应均可用离子方程式表示
D.生成H2S的离子反应为FeS+2H+===H2S↑+Fe2+
11.已知某物质X能发生如下转化:
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是( )
A.若X为C,则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水
B.若X为S,则A为硫酸
C.反应①和②一定为氧化还原反应,反应③一定为非氧化还原反应
D.X一定是非金属单质
12.稀土金属钕(Nd)铁硼废料的主要成分为Fe2O3,含有SiO2、Nd2O3、Al2O3、CoO等杂质,一种综合回收利用该废料的工艺流程如图所示。
已知:Ksp(FeS)=6.3×10-18,Ksp(αCoS)=5.0×10-22,Ksp(βCoS)=1.9×10-27。
下列说法错误的是( )
A.“酸浸”时产生的浸渣的主要成分为SiO2
B.“还原”时溶液中的Fe3+转化为Fe2+
C.“沉钴”时应控制条件生成αCoS
D.“氧化沉铁”的反应为4Fe2++O2+8HCO===4FeOOH↓+8CO2+2H2O
13.金钒—氧团牌(AuVO2、AuVO3、AuVO4)催化除去CO的反应过程如图所示,下列叙述正确的是( )
A.存在反应AuVO4+COAuVO3+CO2
B.AuVO4CO是反应的催化剂
C.除去的CO需要消耗O2总分子数之比为1∶1
D.反应③和反应⑤是同一个反应
二、非选择题
14.请根据硫元素的价类二维图,回答下列问题。
(1)X对应的物质是________________(填化学式)。
(2)宋代著名法医学家宋慈的《洗冤集录》中有关于“银针验毒”的记载,银针主要用于检验是否有含硫元素的有毒物质。其反应原理之一为:Ag + X + O2 →Ag2S + H2O(反应未配平),已知:Ag2S为一种不溶于水的灰黑色固体。以下有关说法错误的是________(填字母)。
A.当银针变黑时,说明所检验的物质中可能有毒
B.银针验毒时,Ag被氧化
C.X在上述验毒反应中作还原剂
D.上述验毒反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为4∶1
(3)Y转化为Z可以选择下列试剂________________________________________
(填字母)。
A.酸性KMnO4溶液 B.FeCl2溶液
C.NaOH溶液 D.X的水溶液
写出你所选试剂将Y转化为Z的离子方程式_____________________________________。
(4)若N是CuSO4,某同学设计了甲和乙两种方法制备:
甲:CuCuSO4
乙:CuCuOCuSO4
①写出甲方法反应的化学方程式: ______________________________
________________________________________________________________________。
②甲和乙方法更合理的是______(填“甲”或“乙”),理由是_____________________________________(答两点)。
15.硅是带来人类文明的重要元素之一,工业上可用石英砂制备硅单质。
(1)硅和锗(Ge)属于同主族元素。下列推测不合理的是________(填字母)。
a.Ge与Si的最外层电子数均为4
b.常温下GeO2是气体
c.酸性:H2GeO3>H2SiO3
d.Si和Ge都可做半导体材料
(2)下图是用海边的石英砂(含氯化钠、氧化铝等杂质)制备二氧化硅粗产品的工艺流程。
①洗涤石英砂的目的是________。
②在以上流程中,能否将盐酸改为NaOH溶液,请说明理由:________________________________________________________________________。
(3)氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料,可由石英与焦炭在高温的氮气中制得。反应的化学方程式为3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO。
①该反应中的氧化剂为______________(填化学式)。
②若生成标准状况下16.8 L CO,则生成氮化硅的质量是______(保留1位小数)。
(4)我国成功发射了嫦娥一号探测卫星,对月球土壤中14种元素的分布及含量进行探测。月球上的主要矿物有辉石(主要成分为CaMgSi2O6)、斜长石(主要成分为KAlSi3O8)和橄榄石(主要成分为Mg2Fe2SiO6)等,橄榄石的主要成分中铁元素为________价,橄榄石的主要成分的氧化物形式可表示为________。辉石、斜长石及橄榄石的主要成分均属于______(填“氧化物”“混合物”或“硅酸盐”)。
16.二氯化砜(SO2Cl2)又名磺酰氯,熔点为-54.1 ℃,沸点69.1 ℃,常温较稳定,遇水剧烈反应,100 ℃以上易分解。主要用作氯化剂或氯磺化剂。实验室可利用SO2和Cl2在活性炭催化下发生反应:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l);ΔH<0,得到少量SO2Cl2,装置如图(部分夹持装置已省略)。请回答相应问题。
(1)仪器A的名称为________;冷凝管的进水口为________(填“m”或“n”)。
(2)以上装置按气流方向的连接顺序为________→g、h←________(用小写字母填写,且装置可重复使用)。连接装置后,应进行的操作是______________________________________。
(3)装置甲中发生反应的离子方程式________________;装置乙发生反应时浓硫酸体现的性质是________________________________________________________________________。
(4)球形干燥管中的碱石灰的作用为__________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)装置戊中仪器A置于冷水浴中,其原因是_________________________________。
(6)某实验小组利用上述装置(浓盐酸、SO2均足量),最后得到纯净的磺酰氯4.05 g,则磺酰氯的产率为__________(保留三位有效数字)。
17.硫酸渣的主要成分为:SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约15%。用该废渣制取药用辅料——红氧化铁的工艺流程如图所示(部分操作和条件略):
回答下列问题:
(1)步骤ⅰ焙烧的目的是___________________________________。
(2)在实验室中,步骤ⅱ过滤所需的玻璃仪器有________,滤渣的主要成分是________。
(3)步骤ⅲ净化的主要目的是为了除去____________(填化学式)。
(4)往硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵有气体生成,发生反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
(5)如何检验FeCO3沉淀已洗净: _______________________________________________
________________________________________________________________________。
(6)写出步骤Ⅴ的化学方程式: ________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
训练(七) 氧族与碳族及其应用
[知识梳理]
知识点一
SO2 SO3 H2SO4
知识点二
SiO2 CO
[知能训练]
1.D 镂雕龙凤纹银铺首的主要成分为银,为金属材料,A项不符合题意。铜说唱俑的主要成分为铜,为金属材料,B项不符合题意。金医针的主要成分为金,为金属材料,C项不符合题意。透雕双龙高钮谷纹白玉壁的主要成分为硅酸盐材料,D项符合题意。
2.B 硫磺是单质硫,为黄色,故A不符合题意;胆矾为五水硫酸铜,颜色为蓝色,故B符合题意;生石膏为二水硫酸钙,化学式为:CaSO4·2H2O,颜色为白色,故C不符合题意;芒硝为Na2SO4·10H2O,为白色,故D不符合题意。
3.A 浓硫酸使蔗糖脱水后,C与浓硫酸反应生成二氧化硫,则蔗糖变黑且呈疏松多孔的海绵状,并放出刺激性气味的气体,可知浓硫酸具有脱水性和强氧化性,故A正确;SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为发生了氧化还原反应,体现了SO2的还原性,故B错误;酸性溶液中硝酸根离子可氧化亚铁离子,不是硫酸将Fe2+氧化为Fe3+,故C错误;溶于盐酸时,过量Fe与铁离子反应,则滴入几滴KSCN溶液,溶液不显血红色,不能证明还原铁粉未变质,故D错误。
4.B ①硫化氢为二元弱酸,可以与硫化钾溶液反应生成硫氢化钾,硫离子具有还原性,能与溴水发生氧化还原反应而使溴水褪色;②二氧化硫可以与硫化氢反应生成单质硫,也可以与溴单质发生反应生成硫酸和溴化氢;③硫酸铜可以与硫化氢反应生成硫化铜沉淀,但是与溴水不反应;④硝酸银与硫化氢反应生成硫化银沉淀,与溴水反应生成溴化银沉淀;⑤小苏打与硫化氢反应生成硫化钠和二氧化碳,小苏打溶液呈碱性,也可以与溴水反应;⑥烧碱可以与硫化氢反应生成硫化钠,也可以与溴水反应生成溴化钠和溴酸钠,所以既能与硫化氢反应又能使溴水褪色的是①②④⑤⑥。
5.B 根据硫的价类二维图,a为H2S,b为S,c为SO2,d为H2SO3,e为H2SO4,f为亚硫酸盐,g为硫酸盐。硫化氢和二氧化硫发生归中反应生成硫单质,反应为2H2S+SO2===3S↓+2H2O,其中还原剂为H2S,还原剂和氧化剂物质的量之比为2∶1,则氧化产物和还原产物比值为2∶1,A错误;常温下,CS2可以溶解S,附着在试管中的S可用CS2洗涤,B正确;SO2和Cl2会发生氧化还原反应,SO2被氧化后生成硫酸根,氯气被还原为氯离子,品红不会褪色,C错误;浓硫酸能作为干燥剂是因为吸水性,D错误。
6.B 开发太阳能、水能、风能、氢能等新能源,可以减少化石燃料的使用,从而有利于减少这些氧化物的产生,A正确;这些氧化物溶于雨水后,使雨水的pH<7,我们把pH<5.6的雨水称之为酸雨,B不正确;氮与硫的氧化物被人体吸入后,引发呼吸道疾病,危害人的身体健康,C正确;二氧化碳能吸收太阳光释放的能量,并阻止地球表面热量的扩散,从而引起“温室效应”,D正确。
7.A 制硫酸涉及到下列反应:硫黄或黄铁矿在空气中燃烧生成二氧化硫,反应的化学方程式:S+O2SO2或4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2,二氧化硫在催化剂作用和加热条件下反应生成三氧化硫,反应的化学方程式:2SO2+O22SO3;生产中用浓硫酸代替水吸收SO3制得发烟硫酸,SO3+H2O===H2SO4,将发烟硫酸稀释后可制得稀硫酸。
硫黄和氧气反应只会生成SO2,A错误;选择400~500 ℃是因为V2O5作催化剂时催化活性较好,B正确;工业制硫酸用98.3%的浓硫酸吸收SO3,不能用水吸收,是因为用水会生成酸雾,C正确;氨水作为一种碱性溶液可以和酸性氧化物SO2反应,工业上可用氨水处理尾气中的SO2,D正确。
8.B 浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性,在常温下浓硫酸和浓硝酸都能够使铁、铝等金属表面形成致密的氧化物保护膜,从而发生钝化,A正确;浓硫酸和浓硝酸都有强氧化性和酸性,能与氨气反应生成盐,但不能把氨气氧化,B不正确;将浓硫酸滴到蔗糖表面,蔗糖固体变黑,体现了浓硫酸的脱水性,黑色固体体积膨胀,体现了浓硫酸的强氧化性,C正确;浓硝酸稳定性差,见光易分解,所以保存浓硝酸时需要避光,D正确。
9.C 金刚石为碳单质,虽然熔点很高,但高温条件下会和氧气反应,不是耐高温材料,A错误;石墨为碳单质,高温条件下会和氧气反应,B错误;氧化镁和氧化铝熔点高,可用于做耐火材料,C正确;碳酸钙高温条件下会分解,D错误。
10.C 硫酸与FeS反应生成H2S气体,硫酸与Na2SO3反应放出SO2气体,SO2和H2S在试管内反应生成S单质和水。实验开始一段时间后,SO2和H2S在试管内发生归中反应生成S单质和水,所以试管内壁上有黄色颗粒出现,故A正确;SO2和H2S都有毒,且SO2和H2S都能与氢氧化钠反应,玻璃导气管中塞有蘸NaOH棉花的目的是吸收尾气,防止污染,故B正确;SO2和H2S在试管内反应生成S单质和水,不能用离子方程式表示,故C错误;硫酸与FeS反应生成H2S气体,反应的离子方程式为FeS+2H+===H2S↑+Fe2+,故D正确。
11.B 若X为C,则Y为CO、Z为CO2、A为H2CO3,CO与氢氧化钠溶液不反应,A错误;若X为S,则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4,符合转化关系,B正确;物质与单质氧气的反应一定属于氧化还原反应,即反应①和②一定为氧化还原反应,若X为S或H2S,反应③可以为三氧化硫与水生成硫酸,属于非氧化还原反应,若X为N2或NH3,反应③为二氧化氮与水生成硝酸与NO,若X为Na时,Y为Na2O、Z为Na2O2,反应③是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气,属于氧化还原反应,则反应③不一定为非氧化还原反应,C错误;若X为N2或NH3,则Y为NO、Z为NO2、A为HNO3,符合转化关系;若X为Na,则Y为Na2O、Z为Na2O2、A为NaOH,符合转化关系,则X不一定是非金属单质,D错误。
12.C 钕铁硼废料的成分中,只有SiO2不溶于盐酸,因此,“酸浸”时产生的浸渣的主要成分为SiO2,A项正确;“还原”时溶液中的Fe3+转化为Fe2+,以避免“沉钴”时Fe3+与Na2S发生氧化还原反应,B项正确;βCoS与FeS的溶度积相差较大,“沉钴”时应控制条件生成βCoS,使Co2+和Fe2+分离更彻底,C项错误;“氧化沉铁”时,向含有Fe2+的溶液中通入O2并加入NaHCO3,反应生成FeOOH,配平可得反应的离子方程式为4Fe2++O2+8HCO===4FeOOH↓+8CO2+2H2O,D项正确。
13.A ②③两步总反应为AuVO4+COAuVO3+CO2,A正确;AuVO2、AuVO3、AuVO4是反应的催化剂,AuVO4CO是反应的中间体,B错误;总反应为2CO+O22CO2,除去的CO需要消耗O2总分子数之比为2∶1,C错误;反应③和反应⑤中生成物、反应物、反应条件都不相同,不是同一个反应,D错误。
14.解析 (1)X中硫元素为-2价,属于氢化物,对应的物质为H2S;
(2)配平方程式为:4Ag+2H2S+O2===2Ag2S+2H2O,据此分析。硫化氢有毒,当银针变黑时,说明所检验的物质中可能有毒,A正确;根据反应可知,银针验毒时,Ag被氧化,B正确;H2S在上述验毒反应中元素化合价没有变化,不是还原剂,C错误;上述验毒反应中O2是氧化剂,Ag是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶4,D错误。
(3)Y中硫元素化合价为+4价,Z中硫元素化合价为+6价,可知Y转化为Z需要选择氧化剂,故选A;转化的离子方程式为:5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+。
(4)①铜与浓硫酸加热反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
②甲和乙方法更合理的是乙,理由是没有污染性气体生成,硫酸利用率高。
答案 (1)H2S (2)CD (3)A 5SO2+2MnO+2H2O===5SO+2Mn2++4H+
(4) ①Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
②乙 没有污染性气体生成,硫酸利用率高
15.解析 (1)a.Ge和Si是同主族元素,最外层电子数均为4 ,故a正确;b.同主族元素具有相似的性质,常温下SiO2是固体,故GeO2也是固体,故b错误;c.同主族元素从上到下非金属性逐渐减弱,最高价氧化物对应水化物的酸性逐渐减弱,因此酸性:H2SiO3>H2GeO3,故c错误;d.Si和Ge在金属与非金属的交界处,既有金属性,也有非金属性,导电性介于导体和绝缘体之间,故都可做半导体材料,故d正确。
(2)①石英石不溶于水,氯化钠易溶于水,氧化铝难溶于水,因此洗涤石英砂的目的是除去石英砂表面的NaCl杂质;②在以上流程中,用盐酸将氧化铝溶解,而二氧化硅与盐酸不反应,因此溶解后过滤得到二氧化硅,由于二氧化硅能和氢氧化钠反应,故不能将盐酸改为氢氧化钠。
(3)①在3SiO2+6C+2N2Si3N4+6CO反应中,C的化合价由0升高到+2,被氧化,N的化合价由0价降低到-3价,被还原,故氧化剂为N2;②若生成标准状况下16.8 L CO,即物质的量为=0.75 mol,根据化学方程式即可得到氮化硅的质量为×140 g/mol=17.5 g。
(4)橄榄石中Mg的化合价为+2价,Si是+4价,O为-2价;根据化合价代数和为0可判断铁为+2价;根据原子守恒可知橄榄石(主要成分为Mg2Fe2SiO6)的氧化物形式可表示为2MgO·2FeO·SiO2;根据辉石、斜长石及橄榄石的化学式,可判断均为硅酸盐。
答案 (1)bc
(2)①除去石英砂表面的NaCl杂质 ②不能,二氧化硅能与NaOH溶液反应
(3)①N2 ②17.5 g
(4)+2 2MgO·2FeO·SiO2 硅酸盐
16.解析 实验室可利用SO2与Cl2反应制取少量SO2Cl2,由实验装置可知,甲装置制备氯气,乙装置制备二氧化硫,二氧化硫与氯气在戊中反应生成SO2Cl2,戊中活性炭可能起催化剂作用,SO2Cl2遇水发生剧烈的水解反应,丙为干燥二氧化硫装置,丁是饱和食盐水,除去氯气中的HCl,丙也可干燥氯气,SO2Cl2沸点低、易挥发,戊中A为三颈烧瓶,B为冷凝管,使挥发的产物SO2Cl2冷凝回流,戊中碱石灰吸收未反应的二氧化硫、氯气,防止污染空气,并吸收空气中的水蒸气,防止进入三颈烧瓶中导致磺酰氯水解。(1)由题干实验装置图可知,戊装置中仪器A的名称为三颈烧瓶或三颈瓶,为了提高冷凝效果,冷却水通常采用下进上出,故冷凝管的进水口为n。(2)由分析可知,甲中浓盐酸与二氧化锰固体加热反应可制备Cl2,然后经丁除去挥发的HCl,经丙干燥氯气,乙中70%浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫,最后在戊中发生SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l),戊中冷凝管可冷凝回流,球形干燥管中碱石灰可吸收尾气,以上装置按气流方向的连接顺序为:aefcd→g、h←dcb,连接装置后,应进行的操作是检查装置的气密性。(3)由分析可知,装置甲即实验室制备Cl2,其中发生反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O,装置乙发生反应为:Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+SO2↑,该反应时浓硫酸体现的性质是强酸性和难挥发性。(4)由分析可知,球形干燥管中的碱石灰的作用为吸收未反应的SO2和Cl2,进行尾气处理同时可以防止空气中的水蒸气进入装置戊导致磺酰氯水解。(5)因为制备SO2Cl2的反应为放热反应,SO2Cl2沸点低,温度过高易气化且易分解,故装置戊中仪器A即三颈烧瓶置于冷水浴中。(6)由题干实验装置图中信息可知,MnO2的质量3.48 g与足量的浓盐酸反应,根据方程式:MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O可以计算得到产生的Cl2的质量为:2.84 g,再根据方程式:SO2(g)+Cl2(g) SO2Cl2(l)计算可得,理论上能够产生黄酰氯的质量为:5.40 g,某实验小组利用上述装置(浓盐酸、SO2均足量),最后得到纯净的磺酰氯4.05 g,则磺酰氯的产率为×100%=75.0%。
答案 (1)三颈烧瓶或三颈瓶 n
(2)aefcd dcb或bcd dcfea 检查装置的气密性
(3)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 强酸性和难挥发性
(4)吸收未反应的SO2和Cl2,进行尾气处理同时可以防止空气中的水蒸气进入装置戊导致磺酰氯水解
(5)制备SO2Cl2的反应为放热反应,SO2Cl2沸点低,温度过高易气化且易分解
(6)75.0%
17.解析 工业废渣主要含SiO2约45%,Fe2O3约40%,Al2O3约15%杂质,加焦炭可还原氧化铁为单质铁,加硫酸后二氧化硅不反应,过滤除去二氧化硅,得到的滤液中主要是硫酸铝、硫酸亚铁、少量的硫酸;通过净化除掉硫酸铝,加入碳酸氢铵溶液使硫酸亚铁转化为碳酸亚铁沉淀,再煅烧最后得到红氧化铁,据此分析回答。
(1)由上述分析可知,步骤i焙烧的目的是还原Fe2O3。(2)过滤需要的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗;由分析可知二氧化硅不与稀硫酸反应,故滤渣的主要成分为SiO2。(3)通过净化得到硫酸亚铁溶液,故净化的目的为除掉Al2(SO4)3。(4)往硫酸亚铁溶液中加入碳酸氢铵有气体生成,则生成的气体为二氧化碳气体,且通过流程图可知还生成了碳酸亚铁,故反应的离子方程式为:Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O。(5)检验FeCO3沉淀已洗净,即检验最后一次洗涤液是否含有硫酸根离子,方法为:取最后一次洗涤液,先加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成,说明已洗净。(6)根据步骤v煅烧后生成氧化铁,可知化学方程式为:4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2。
答案 (1)将Fe2O3还原成Fe单质 (2)烧杯、漏斗、玻璃棒 SiO2
(3)Al2(SO4)3 (4)Fe2++2HCO===FeCO3↓+CO2↑+H2O
(5)取最后一次洗涤液,先加入盐酸酸化,再滴加BaCl2溶液,若无沉淀生成,说明已洗净
(6)4FeCO3+O22Fe2O3+4CO2
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