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第二节 二氧化硫等

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一、SO2 及O3 <?

1、二氧化硫

(1)强还原性、氧化性(与H2S)。常见氧化剂均可与SO2发生氧化一还原反应

(2)酸性氧化物通性

(3)漂白性

例1、为降低SO2对大气的污染,工业用煤可伴入少量生石灰,可减少污染,另一种方法是将烟道气通入石灰乳中,既起到“固硫”的作用,防治酸雨,又能制得石膏,请写出有关化学方程式。

 解析:SO2+CaO=CaSO3     SO2+Ca (OH)2= CaSO3+H2O

       2CaSO3+O2+4HO=2CaSO4·2H2O

例2、白色的亚铜化合的Cu(NH4)SO3难溶于水,若与足量的10mol·L-1的硫酸溶

液混合并微热,生成铜和SO2气体及溶液。

(1)完成并配平化学方程式:Cu(NH4)SO3+H2SO-Cu+SO2+CuSO4+_________

(2)按上述操作,铜的最高转化率是多少_______________

(3)有人设计让上述实验在密闭容器中进行,结果铜的转化率大大提高,问在密闭

容器中进行反应,铜的最高转化率是多少?请说明理由。

解析:(1)上述反应打用逆向配平(歧化反应,铜元素化合价既升高又降低)缺项显然为(NH4)2SO4 ,各计量系数依次为2,2,1,2,1,2,1。

(2)2molCu (NH4)SO3中的铜1mol转化为单质铜,1mol转化为CuSO4,因此,转化率为50%。

(3)若在密闭容器中进行,为何铜的转化率会提高?显然Cu(I)自身岐化转化率只能为50%,必有其它还原剂才能提高其转化率。由于产物中含SO2,SO2具有强还原性,能将Cu(II)还原为零价。其最高转化率可达100%,原因是:每生成1molCuSO4可生成2molSO2,它可提供4mol电子,完全可将CuSO4还原且SO2仍过量。

2.臭氧

    (1)同素异形体

    由同一种元素形成的几种性质不同的单质叫做这种元素的同素异形体,臭氧和氧气是氧的同素异形体。

    (2)性质、用途

    ①物理性质

    在常温常压下,臭氧是一种有特殊臭味的淡蓝色气体,它的密度比氧气的大,也比氧气易溶于水。液态臭氧呈深蓝色,沸点为-112.4℃,固体臭氧呈紫黑色,熔点为 -251℃。

  ②化学性质

  臭氧的化学性质比氧气活泼。

  a.不稳定性

  203=302

  但在空气中高压放电就能产生臭氧

  302=2O2

  b.强氧化性

  Ag、Hg等金属在空气或氧气中不易被氧化,但可以被臭氧氧化。

    ③用途

    臭氧是一种很好的漂白剂和消毒剂。空气中的微量 03,能刺激中枢神经加快血液循环,令人产生爽快的感觉但当空气中臭氧的含量超过10-5%(体积分数)时,就会对人体、动植物以及暴露空气中的物质造成危害,臭氧可以吸收来自太阳的大部分紫外线,是人类和生物的保护伞。   

    近年来,臭氧层受到氟氯烃等气体的破坏,形剧“臭氧空洞”,危害地球环境,各国应采取共同行动保护,氧层,维护人类和生物的生存环境。

1.过氧化氢

    (1)结构与物理性质 

    过氧化氢的分子式为H202,结构式是H-0-0-H。在该分子中H是+1价O是-1价。

    过氧化氢在通常状况下是一种无色粘稠状的液体它的水溶液俗称双氧水。

    (2)化学性质

    ①弱酸性

    ②不稳定性   

    过氧化氢在贮存时会分解为水和氧气。如在它叫溶液里加入少量的Mn02,可以极大促进它的分解,

    MnO2催化H2O2 分解的化学方程式是2H202=2H20+O2↑,因此,在实验里,常用过氧化氢制取少量氧气。 

    (3)用途

    过氧化氢可作氧化剂、漂白剂、消毒剂、脱氯剂,也可用作火箭燃料及生产过氧化物的原料。   

 

一、             选择题(每小题有1~2个正确答案)

1、下列物质既能跟浓H2SO4反应,又能烧碱反应的是( )

  ①MgCl2        ②NaH2PO4        ③(NH4)2 S       ④Al (OH)3

 A、只有④       B、除①外       C、除①③       D、全部都可以

2、下列各组混合物中,加入过量的稀H2SO4有气泡并有沉淀的是(  )

 A、FeS、Fe2O3                           B、Na2CO3、AgCl

 C、Pb (NO3)2、FeS                        D、Na2CO3、NaHCO3

3、Na2SO3和浓H2SO4作用产生气体X,碳酸氢铵热分解生成的气体依次通过硅胶

Na2O2、浓H2SO4,最后得到气体Y,将X、Y分别适入氢硫酸中产生的现象是(  )

 A、通入X溶液浑浊,通入Y无明显现象 B、通入X现象不明显,通入Y溶液浑浊

 C、通入X和Y溶液均无明显现象       D、通入X和Y溶液均浑浊

4、下列变化中证明硫酸是强酸的是(  )

 A、和铜反应                          B、和锌反应放出H2  

 C、与NaCl反应制HCl                 D、与Ca3(PO4)2反应制H3PO4

5、化学上鉴定S2O32-的方法之一是使用AgNO3作试剂。将AgNO3溶液逐渐滴

入含有S2O32-的溶液中时,会有以下反应发生:Ag++2S2O32-= [Ag (S2O3)2 ]3-,3 Ag++[Ag (S2O3)2 ]3-=2 Ag 2S2O3↓(白),Ag 2S2O3+H2O=Ag2S↓(黑)+ H2SO4对于鉴定S2O32-的下列叙述不正确的是(  )

 A、该鉴定可在酸性或碱性或中性溶液中进行  B、该鉴定只能在中性溶液中进行

 C、AgNO3必须过量                        D、S2-对该鉴定有干扰

6、标况11.2LH­2S燃烧用样O2100.8L,燃烧后恢复至原状况,剩余气体体积缩小为原

混合气体体积的21.05%,则充分燃烧的H2S占H­2S总体积的(  )

     A、40%         B、32%          C、74%          D、80%

二、             填空

1、298k时,向VL真空容器内通入nmolSO2和mmolH2S

(1)若n=2,当m= ______时,反应后容器内气体密度最小;

(2)若2n>m,则反应后氧化产物与还原产物质量差为 ______g;

(3)若5n=m,且反应后氧化产物与还原产物的质量差为48g,则m+n= ______。

2、  同族元素的单质及其化合物在性质上有许多相似之处,硫化物类似于氧化物也有

碱性、酸性之分和氧化性还原性之分,也以能发生类似于氧化物与氧化物之间的反应,根据上述叙述,完成下列化学方程式。

(1)Na2S+As2S5——

(2)Na2S2+SnS——

(3)Na2S+CS2——

3、  把密度为1.68g·cm-3的液态S2Cl210mL溶于石油醚中,得到100mL溶液,把它

慢慢加入到50mL3.2mol·L-1的SO2水溶液中,振荡使之充分反应,当加入的S2Cl­2溶液为64.3mL时,反应恰好完全,生成物用KOH中和后,完全转化为KCl水溶液和一种二元含氧酸的钾盐晶体,试通过计算确定S2Cl­2和SO2在水溶液中反应的化学方程式______________________________________________________。

三、             计算题:

1、某黄铁矿中含FeS285%及惰性杂质15%,在给定温度下发生下述反应:4FeS2 (s)+11O2

(g)=2Fe2O3(s)+8SO2 (g)+3319kJ,又知反应后的固体残渣中含有4%的FeS2,试计算燃烧1kg,这种黄铁矿时放出的热量。

   

    2、将H2S和O2的混合气体通入温度为220℃的密闭容器中,在高温下使之燃烧反应后再恢复到原来温度,测得此时容器中气体的压强比起起时减小28.6%,若再向密闭容器中通入80gO2,高温下使之燃烧,反应后冷却至220℃,测得容器中压强有为起始时的1.43倍,又知反应容器O2有剩余,计算原混合气体中H2S和O2的物质的量。

 

答案

  一、1、D   2、BC   3、D    4、D    5、A   6、A

  二、1、(1)4    (2)16m     (3)9

      2、(1)3Na2S+As2S5=2Na3AsS4

        (2)Na2S2+SnS=Na2SnS3

             (3)Na2S+CS2=Na2CS3

      3、S2Cl2+2SO2+2H2O=2HCl+H2S4O6

  三、1、5674.8kJ

      2、H2S2mol,O21.5mol或H­2S为2.25mol,O2为0.9mol




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