1、专题十七 氧、硫及其化合物 绿色化学与环境保护 高考化学(新课标专用)考点一 氧、硫及其化合物 A组 统一命题课标卷题组 1.(2016课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL-1r 溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是()五年高考 A.原子半径的大小WXXYC.Y的氢化物常温常压下为液态D.X的最高价氧化物的水化物为强酸答案C 根据题意,不难推出n为Cl2,m为H2O,q为HClO,r为HCl,p为烷烃,s
2、为一氯代烷、二氯代烷等的混合物,从而推出W、X、Y、Z四种元素分别为H、C、O、Cl。A项,原子半径大小为HOC(即WYClC(即YZX),错误;C项,Y的氢化物有H2O2、H2O,二者在常温常压下均为液态,正确;D项,X的最高价氧化物的水化物为H2CO3,属于弱酸,错误。思路分析对于物质推断、元素推断、有机推断等推断题,要找准题眼,逐级突破。审题技巧抓住“黄绿色气体”“漂白性”“pH为2”等关键词,迅速确定Cl2、HClO、HCl。2.(2017北京理综,10,6分)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论 的是()溶液现象结论A含HCl、BaCl2的FeCl3溶液产生白色沉淀SO2有还
3、原性BH2S溶液产生黄色沉淀SO2有氧化性C酸性KMnO4溶液紫色溶液褪色SO2有漂白性DNa2SiO3溶液产生胶状沉淀酸性:H2SO3H2SiO3不正确B组 自主命题省（区、市）卷题组 答案C 本题考查SO2的氧化性、还原性等知识。SO2使酸性KMnO4溶液褪色是因为SO2具有还原性,与KMnO4发生了氧化还原反应。易混易错A项有一定的干扰性,有些考生会误认为白色沉淀为BaSO3而错选A。3.(2016四川理综,1,6分,)化学与生产和生活密切相关。下列过程中没有发生化学变化的是()A.氯气作水的杀菌消毒剂B.硅胶作袋装食品的干燥剂C.二氧化硫作纸浆的漂白剂D.肥皂水作蚊虫叮咬处的清洗剂答案
4、B A项,氯气与水反应生成的HClO具有强氧化性,能杀菌消毒;B项,硅胶具有吸水性,可作干燥剂;C项,二氧化硫能与有色物质结合生成不稳定的无色物质,可作漂白剂;D项,肥皂水呈弱碱性,可与蚊虫分泌的蚁酸反应,从而减轻痛痒。以上四项中只有B项没有发生化学变化,故选B。4.(2015重庆理综,2,6分,)下列说法正确的是()A.I的原子半径大于Br,HI比HBr的热稳定性强B.P的非金属性强于Si,H3PO4比H2SiO3的酸性强C.Al2O3和MgO均可与NaOH溶液反应D.SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4答案B A项,I的非金属性比Br的非金属性弱,HB
5、r比HI的热稳定性强;B项正确;C项,MgO不与NaOH溶液反应;D项,SO2通入Ba(NO3)2溶液后,溶液显酸性,酸性条件下N 能把S 氧化为S,从而产生BaSO4沉淀,无BaSO3。3O23O 24O 5.(2013四川理综,1,6分,)化学与生活密切相关,下列说法不正确的是()A.二氧化硫可广泛用于食品的增白B.葡萄糖可用于补钙药物的合成C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌答案A A项,SO2具有漂白性,但有毒,不能用于食品的增白;B项,葡萄糖可用于合成葡萄糖酸钙等补钙药物;C项,聚乙烯塑料制品只含C、H元素,无毒,可用于食品包装;D项,NaClO溶液
6、中ClO-水解生成的HClO具有强氧化性,可用于环境的消毒杀菌。6.(2017天津理综,10,14分)H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害,工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放,回答下列各方法中的问题。.H2S的除去方法1:生物脱H2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO4+H2SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO4被氧化的速率是无菌时的5105倍,该菌的作用是 。(2)由图1和图2判断使用硫杆菌的最佳条件为 。若反应温度过高,反应速率下降,其原因是 。方法2:在一定条件下,用H2O2氧化H2S(3)随
7、着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为 。.SO2的除去方法1(双碱法):用NaOH吸收SO2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液 Na2SO3溶液(4)写出过程的离子方程式:;CaO在水中存在如下转化:CaO(s)+H2O(l)Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH-(aq)从平衡移动的角度,简述过程 NaOH再生的原理 。方法2:用氨水除去SO2(5)已知25,NH3H2O的Kb=1.810-5,H2SO3的=1.310-2、=6.210-8。若氨水的浓度为2.0 molL-1,溶液中的c(OH-)=mo
8、lL-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.010-7 molL-1时,溶液中的c(S)/c(HS)=。1aK2aK23O 3O答案(14分)(1)降低反应活化能(或作催化剂)(2)30、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3)H2SO4(4)2OH-+SO2 S+H2O S 与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成(5)6.010-3 0.6223O 23O 解析本题考查化学反应原理,涉及反应条件的选择、氧化还原反应、方程式的书写、化学计算等。(1)催化剂可降低反应的活化能,大大加快反应速率。(2)由题图可得使用硫杆菌的最佳条件为30、pH=2;温度过
9、高易使蛋白质变性而失去活性。(3)当n(H2O2)/n(H2S)=4时,反应的化学方程式为4H2O2+H2S H2SO4+4H2O,氧化产物为H2SO4。(5)由Kb=1.810-5=,得c(OH-)=6.010-3 molL-1;=6.210-8=,25 时c(OH-)=1.010-7 molL-1的溶液呈中性,则c(H+)=1.010-7 molL-1,解得c(S)/c(HS)=0.62。432(NH)(OH)(NHH)cccO2(H)2.0c O2aK233(H)(SO)(HSO)ccc23O 3O知识拓展使蛋白质变性的因素物理因素:加热、加压、搅拌、振荡、紫外线照射等。化学因素:强酸、
10、强碱、重金属盐、甲醛、乙醇、丙酮等。7.(2016北京理综,28,16分,)以Na2SO3溶液和不同金属的硫酸盐溶液作为实验对象,探究盐的性质和盐溶液间反应的多样性。(1)经检验,现象中的白色沉淀是Ag2SO3。用离子方程式解释现象:。(2)经检验,现象的棕黄色沉淀中不含S,含有Cu+、Cu2+和S。已知:Cu+Cu+Cu2+,Cu2+CuI(白色)+I2。用稀H2SO4证实沉淀中含有Cu+的实验现象是 。通过下列实验证实,沉淀中含有Cu2+和S。实验试剂现象滴管试管 0.2 molL-1Na2SO3溶液饱和Ag2SO4溶液.产生白色沉淀0.2 molL-1 CuSO4溶液.溶液变绿,继续滴加
11、产生棕黄色沉淀0.1 molL-1Al2(SO4)3溶液.开始无明显变化,继续滴加产生白色沉淀24O 23O 23O a.白色沉淀A是BaSO4,试剂1是 。b.证实沉淀中含有Cu2+和S 的理由是 。(3)已知:Al2(SO3)3在水溶液中不存在。经检验,现象的白色沉淀中无S,该白色沉淀既能溶于强酸,又能溶于强碱,还可使酸性KMnO4溶液褪色。推测沉淀中含有亚硫酸根和 。对于沉淀中亚硫酸根的存在形式提出两种假设:.被Al(OH)3所吸附;.存在于铝的碱式盐中。对假设设计了对比实验,证实了假设成立。a.将对比实验方案补充完整。23O 24O 步骤一:步骤二:(按上图形式呈现)。b.假设成立的实
12、验证据是 。(4)根据实验,亚硫酸盐的性质有 。盐溶液间反应的多样性与有关。答案(16分)(1)2Ag+S Ag2SO3(2)析出红色固体a.HCl和BaCl2溶液b.在I-的作用下,Cu2+转化为白色沉淀CuI,S 转化为S(3)Al3+、OH-a.b.V1明显大于V2(4)亚硫酸盐的溶解性、氧化还原性、在水溶液中的酸碱性两种盐溶液中阴、阳离子的性质和反应条件23O 23O 24O 解析(2)题中明确告知棕黄色沉淀中含有Cu+、Cu2+和S,证实含有Cu+的实验现象不能答溶液出现蓝色,因沉淀中的Cu2+在稀H2SO4作用下,也进入了溶液。A是BaSO4沉淀,则试剂1的作用是检验上层清液中是否
13、含有S,但检验S 时要防止S 的干扰,所以试剂1应是HCl和BaCl2溶液;上层清液中没有检出I2,可知I2和S 反应生成了I-和S。(3)由题中信息可推知,沉淀中还含有Al3+、OH-。在对比实验中要将Na2SO3溶液更换成一种碱,这样就不会生成碱式盐,考虑到Al(OH)3的两性特征,NH3H2O是最好的选择,步骤一中白色沉淀的成分是碱式亚硫酸铝,在其中加入NaOH溶液,沉淀不会马上溶解,而是先与OH-反应生成Al(OH)3沉淀,这就导致了V1大于V2,通过这一实验事实,即可证实假设成立。23O 24O 24O 23O 23O 24O 评析该题将离子反应、氧化还原反应及实验中的物质检验等考点
14、综合在一起,综合性强,思维容量大,试题也存在一定的难度,实验过程由定性到定量,难度梯度明显,具有很好的区分度。8.(2015福建理综,23,15分,)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。(1)硫离子的结构示意图为 。加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为 。(2)25,在0.10 molL-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=molL-1。某溶液含0.020 molL-1 Mn2+、0.10 molL-1 H2S,
15、当溶液pH=时,Mn2+开始沉淀。已知:Ksp(MnS)=2.810-13(3)25,两种酸的电离平衡常数如下表。H2SO31.310-26.310-8H2CO34.210-75.610-111aK2aKHS 的电离平衡常数表达式K=。0.10 molL-1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为 。3O答案(15分)(1)C+2H2SO4(浓)2SO2+CO2+2H2O(2)0.043 5(3)或 c(Na+)c(S)c(OH-)c(HS)c(H+)或Na+S OH-HS H+H2SO3+HC HS+CO2+H2O233(H)(S
16、O)(HSO)ccc233H O HSO S23O 3O23O 3O3O3O解析(1)硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓H2SO4,其具有强氧化性,与木炭发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O。(2)观察图像知,pH=13时,c(S2-)=5.710-2molL-1,由硫原子守恒知,c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 molL-1,代入数据得c(H2S)+c(HS-)=0.1 molL-1-c(S2-)=0.1 molL-1-5.710-2 molL-1=0.043 molL-1;当Mn2+开始沉淀时,溶液中c(S2-)=molL-1=1.
17、410-11 molL-1,观察图像知,此时pH=5。(3)在0.10 molL-1 Na2SO3溶液中存在:S+H2O HS+OH-(主要),HS+H2O H2SO3+OH-(次要),H2O H+OH-(水的电离平衡),故离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)c(S)c(OH-)c(HS)c(H+);结合表中数据知,酸性:H2SO3H2CO3HS HC,故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的离子方程式为H2SO3+HC HS+CO2+H2O。sp2()(Mn)KMnSc132.8 100.02023O 3O3O23O 3O3O3O3O3O9.(2015安徽理综,28,14分,)某研究小组将纯
18、净的SO2气体通入0.1 molL-1的Ba(NO3)2溶液中,得到了BaSO4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO2,该小组提出了如下假设:假设一:溶液中的N 假设二:溶液中溶解的O2(1)验证假设一该小组设计实验验证了假设一。请在下表空白处填写相关实验现象。3O实验步骤实验现象结论实验1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL-1 BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 假设一成立实验2:在盛有不含O2的25 mL 0.1 molL-1 Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO2气体 (2)为深入研究该反应,该小组还测得上述两个实验中溶液pH随通入SO2体
19、积的变化曲线如图。实验1中溶液pH变小的原因是 ;V1时,实验2中溶液pH小于实验1的原因是(用离子方程式表示)。(3)验证假设二请设计实验验证假设二,写出实验步骤、预期现象和结论。实验步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程):(4)若假设二成立,请预测:在相同条件下,分别用足量的O2和KNO3氧化相同的H2SO3溶液(溶液体积变化忽略不计),充分反应后两溶液的pH前者 (填“大于”或“小于”)后者,理由是 。答案(14分)(1)无明显现象 有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H2SO3 3SO2+2N+2H2O 3S+4H+2NO(或3H2SO3+2N 3S+4H+2NO+H2O)(3)实验
20、步骤、预期现象和结论(不要求写具体操作过程):实验1作为参照实验实验3:将纯净的SO2气体缓慢通入未经脱O2处理的25 mL 0.1 molL-1BaCl2溶液中,若有白色沉淀,表明假设二成立,否则不成立。(4)小于 反应的离子方程式表明,足量的O2和N 分别氧化相同的H2SO3,生成H+的物质的量前者多于后者(本题部分小题属于开放性试题,合理答案均给分)3O24O 3O24O 3O解析(1)不含O2的BaCl2溶液中通入SO2气体无明显现象;向不含O2的Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体产生白色沉淀,表明溶液中的N 能氧化SO2气体产生BaSO4白色沉淀。(2)向BaCl2溶液中通入SO2
21、气体,二者不发生反应,但SO2溶于水可以与水反应生成H2SO3使溶液显酸性;向Ba(NO3)2溶液中通入SO2气体,N 可以把SO2氧化为H2SO4使溶液pH减小,反应的离子方程式为3SO2+2N+2H2O 3S+4H+2NO。(4)由O2氧化H2SO3的离子方程式:2H2SO3+O2 4H+2S 和N 氧化H2SO3的离子方程式:3H2SO3+2N 3S+4H+2NO+H2O知,足量的O2和N 分别氧化相同的H2SO3,生成H+的物质的量前者多于后者,故反应后两溶液的pH前者小于后者。3O3O3O24O 24O 3O3O24O 3O10.(2014福建理综,25,15分,)焦亚硫酸钠(Na2
22、S2O5)是常用的食品抗氧化剂之一。某研究小组进行如下实验:实验一 焦亚硫酸钠的制取采用下图装置(实验前已除尽装置内的空气)制取Na2S2O5。装置中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:Na2SO3+SO2 Na2S2O5(1)装置中产生气体的化学方程式为。(2)要从装置中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是 。(3)装置用于处理尾气,可选用的最合理装置(夹持仪器已略去)为 (填序号)。实验二 焦亚硫酸钠的性质Na2S2O5溶于水即生成NaHSO3。(4)证明NaHSO3溶液中HS 的电离程度大于水解程度,可采用的实验方法是 (填序号)。a.测定溶液的pH b.加入Ba(OH)2溶液c.加
23、入盐酸 d.加入品红溶液e.用蓝色石蕊试纸检测(5)检验Na2S2O5晶体在空气中已被氧化的实验方案是 。3O实验三 葡萄酒中抗氧化剂残留量的测定(6)葡萄酒常用Na2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)的方案如下:溶液出现蓝色且30 s内不褪色(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI)按上述方案实验,消耗标准I2溶液25.00 mL,该次实验测得样品中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)为 gL-1。在上述实验过程中,若有部分HI被空气氧化,则测定结果 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。答案(1)Na2SO3+H2SO4 N
24、a2SO4+SO2+H2O(或Na2SO3+2H2SO4 2NaHSO4+SO2+H2O)(2)过滤(3)d(4)a、e(5)取少量Na2S2O5晶体于试管中,加适量水溶解,滴加足量盐酸,振荡,再滴入氯化钡溶液,有白色沉淀生成(6)0.16 偏低解析(2)从装置中分离晶体,即固体和液体分离,采用过滤即可。(3)处理尾气时既要考虑能吸收SO2,又要考虑防倒吸。a装置密闭,b和c不能用来吸收SO2,d装置符合要求。(4)要证明NaH-SO3溶液中HS 的电离程度大于水解程度,即要证明NaHSO3溶液显酸性,a和e符合。无论HS 电离程度大还是水解程度大,加入Ba(OH)2溶液一定有白色沉淀生成,加
25、入盐酸一定有气泡产生,加入品红溶液不会褪色。(5)Na2S2O5晶体在空气中被氧化生成的产物为Na2SO4,故此实验方案检验晶体中是否有S 即可。(6)由题给方程式可知:n(SO2)=n(I2)=0.025 L0.010 00 molL-1=2.510-4 mol,抗氧化剂的残留量为=0.16 gL-1。若部分HI被空气氧化,则等量的SO2消耗标准I2溶液减少,测定结果偏低。3O3O24O 4132.5 1064 l100.00 10molg moL11.(2013广东理综,23,6分,)下列实验的现象与对应结论均正确的是()选项操作现象结论A将浓硫酸滴到蔗糖表面固体变黑膨胀浓硫酸有脱水性和强
26、氧化性B常温下将Al片放入浓硝酸中无明显现象Al与浓硝酸不反应C将一小块Na放入无水乙醇中产生气泡Na能置换出醇羟基中的氢D将水蒸气通过灼热的铁粉粉末变红铁与水在高温下发生反应C组 教师专用题组 答案AC 浓硫酸有脱水性,能使蔗糖变黑;浓硫酸又有强氧化性,能发生反应C+2H2SO4(浓)CO2+2SO2+2H2O,生成的气体使固体体积膨胀,A项正确。常温下,Al遇浓硝酸发生钝化,是因为Al与浓硝酸反应生成的一层致密的氧化物保护膜阻碍反应进一步进行,B项错误。2Na+2C2H5OH 2C2H5ONa+H2,C项正确。3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2,Fe3O4是黑色晶体,D项错误。评析本
27、题综合考查元素及其化合物的知识。本题易因误认为钝化是不发生反应而错选B;因将水蒸气与Fe在高温下反应的产物误认为是Fe2O3而错选D。理解现象的本质,熟记常见反应的化学方程式是解答该类题的关键。难度中等。12.(2016江苏单科,18,12分,)过氧化钙(CaO28H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供氧剂。(1)Ca(OH)2悬浊液与H2O2溶液反应可制备CaO28H2O。Ca(OH)2+H2O2+6H2O CaO28H2O反应时通常加入过量的Ca(OH)2,其目的是 。(2)向池塘水中加入一定量CaO28H2O后,池塘水中浓度增加的离子有 (填序号)。A.Ca2+B.H+C.C D.OH-
28、(3)水中溶解氧的测定方法如下:向一定量水样中加入适量MnSO4和碱性KI溶液,生成MnO(OH)2沉淀,密封静置;加入适量稀H2SO4,待MnO(OH)2与I-完全反应生成Mn2+和I2后,以淀粉作指示剂,用Na2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2 MnO(OH)2 I2 S4 写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:。取加过一定量CaO28H2O的池塘水样100.00 mL,按上述方法测定水样的溶解氧,消耗0.010 00 molL-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mgL-1表示),写出计算过程。23O 26O 答
29、案(12分)(1)提高H2O2的利用率(2)AD(3)2Mn2+O2+4OH-2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I2+2S2 2I-+S4 n(I2)=6.75010-5 molnMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5 moln(O2)=nMnO(OH)2=6.75010-5 mol=3.37510-5 mol水中溶解氧=10.80 mgL-123O 26O 223223(Na S O)(Na S O)2cV1310.010 00mol L13.50 10L2mLL m1212511313.375 1032 l1 000 g100.00 mL 10Lmolg momgL m
30、解析(1)Ca(OH)2过量可提高H2O2的利用率。(2)CaO28H2O加入水中可生成Ca(OH)2和H2O2。(3)1 mol O2得4 mol e-,1 mol Mn2+失2 mol e-,故O2与Mn2+按物质的量之比12反应。13.(2014江苏单科,20,14分,)硫化氢的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。由硫化氢获得硫单质有多种方法。(1)将烧碱吸收H2S后的溶液加入到如图所示的电解池的阳极区进行电解。电解过程中阳极区发生如下反应:S2-2e-S(n-1)S+S2-写出电解时阴极的电极反应式:。电解后阳极区的溶液用稀硫酸酸化得到硫单质,其离子方程式可写成。(2)将H2S和空
31、气的混合气体通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。2Sn 在图示的转化中,化合价不变的元素是 。反应中当有1 mol H2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe3+的物质的量不变,需消耗O2的物质的量为 。在温度一定和不补加溶液的条件下,缓慢通入混合气体,并充分搅拌。欲使生成的硫单质中不含CuS,可采取的措施有 。(3)H2S在高温下分解生成硫蒸气和H2。若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如图所示,H2S在高温下分解反应的化学方程式为。答案(14分)(1)2H2O+2e-H2+2OH-+2H+(n-1)S+H2S(2)Cu、H、Cl(
32、或铜、氢、氯)0.5 mol提高混合气体中空气的比例(3)2H2S 2H2+S22Sn解析(1)由电解原理知,阴极发生还原反应,又因为是碱性溶液中,所以电极反应式为2H2O+2e-H2+2OH-。由题意知,在酸性条件下生成单质S,所以离子方程式为+2H+(n-1)S+H2S。(2)由题中图示知,在该转化过程中,溶液中的H+和Cl-的化合价未变,Cu2+CuSCu2+,Cu元素化合价没有变化。由题意知,O2氧化H2S,根据得失电子守恒有:n(O2)=n(S)=n(H2S)=1 mol=0.5 mol。欲使生成的硫单质中不含CuS,可根据上述分析,增大O2的量,把CuS中的S氧化出来。2Sn2Sn
33、121212评析本题以单质硫为载体,考查了电解原理、元素化合物的性质、氧化还原反应、化学反应原理等知识。综合性强,难度大。14.(2014江苏单科,16,12分,)烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。实验室用粉煤灰(主要含Al2O3、SiO2等)制备碱式硫酸铝Al2(SO4)x(OH)6-2x溶液,并用于烟气脱硫研究。(1)酸浸时反应的化学方程式为 ;滤渣的主要成分为 (填化学式)。(2)加CaCO3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al2(SO4)3转化为Al2(SO4)x(OH)6-2x。滤渣的主要成分为 (填化学式);若溶液的pH偏高,将会导致溶液中铝元素的含量降低,其原
34、因是 (用离子方程式表示)。(3)上述流程中经完全热分解放出的SO2量总是小于吸收的SO2量,其主要原因是 ;与吸收SO2前的溶液相比,热分解后循环利用的溶液的pH将 (填“增大”“减小”或“不变”)。答案(12分)(1)Al2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O SiO2(2)CaSO4 3CaCO3+2Al3+3S+3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2(3)溶液中的部分S 被氧化成S 减小24O 23O 24O 解析(1)酸浸时Al2O3与H2SO4发生反应,SiO2不溶于H2SO4,形成滤渣。(2)依题意,滤渣的主要成分是CaSO4;若溶液pH偏高,会使Al3+
35、水解程度增大,生成Al(OH)3,导致溶液中铝元素的含量降低。(3)过滤所得滤液用于吸收含SO2的烟气,反应得H2SO3,热分解时部分H2SO3被氧化成H2SO4,导致经完全热分解放出的SO2量小于吸收的SO2量,且热分解后循环利用的溶液的pH减小。考点二 环境污染与保护 A组 统一命题课标卷题组 1.(2017课标,7,6分)化学与生活密切相关。下列说法错误的是()A.PM2.5是指粒径不大于2.5 m的可吸入悬浮颗粒物B.绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染C.燃煤中加入CaO可以减少酸雨的形成及温室气体的排放D.天然气和液化石油气是我国目前推广使用的清洁燃料答案C 本题考查
36、绿色化学与环境保护知识。燃煤中加入CaO可以减少SO2气体的排放,减少酸雨的形成,但不能减少温室气体CO2的排放,C错误。知识拓展钙基固硫CaO+SO2 CaSO32CaSO3+O2 2CaSO42.(2016课标,7,6分)下列有关燃料的说法 的是()A.燃料燃烧产物CO2是温室气体之一B.化石燃料完全燃烧不会造成大气污染C.以液化石油气代替燃油可减少大气污染D.燃料不完全燃烧排放的CO是大气污染物之一错误答案B 化石燃料包括煤、石油、天然气等,完全燃烧也会产生SO2等污染性气体,故B项错误。易错警示化石燃料中不仅含C、H元素,还含有少量的N、S等元素。疑难突破液化石油气中含杂质少,燃烧更充
37、分,燃烧产生的CO、SO2、NOx较少,对空气污染小。3.(2015浙江理综,7,6分,)下列说法不正确的是()A.液晶态介于晶体状态和液态之间,液晶具有一定程度的晶体的有序性和液体的流动性B.常压下,0 时冰的密度比水的密度小,水在4 时密度最大,这些都与分子间的氢键有关C.石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性和纳米银粒子的聚集都是化学变化D.燃料的脱硫脱氮、SO2的回收利用和NOx的催化转化都是减少酸雨产生的措施B组 自主命题省（区、市）卷题组 答案C 石油裂解、煤的干馏、玉米制醇、蛋白质的变性均属于化学变化,纳米银粒子的聚集属于物理变化,C项不正确。4.(2014四川理综,11,1
38、6分,)污染物的有效去除和资源的充分利用是化学造福人类的重要研究课题。某研究小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物)作脱硫剂,通过如下简化流程既脱除燃煤尾气中的SO2,又制得电池材料MnO2(反应条件已省略)。请回答下列问题:(1)上述流程脱硫实现了 (选填下列字母编号)。A.废弃物的综合利用 B.白色污染的减少C.酸雨的减少(2)用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,其原因是。(3)已知:25、101 kPa时,Mn(s)+O2(g)MnO2(s)H=-520 kJ/molS(s)+O2(g)SO2(g)H=-297 kJ/molMn(s)+S(s)+
39、2O2(g)MnSO4(s)H=-1 065 kJ/molSO2与MnO2反应生成无水MnSO4的热化学方程式是 。(4)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式是 。(5)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料。碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是。(6)假设脱除的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应。按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2 kg。答案(16分)(1)A、C(2)消耗溶液中的酸
40、,促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀(3)MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)H=-248 kJ/mol(4)Mn2+2H2O-2e-MnO2+4H+(5)MnO2+H2O+e-MnO(OH)+OH-(6)1 500872 500cab解析 稀硫酸酸化的软锰矿浆吸收含SO2的尾气,将MnO2转化为MnSO4,其中还含有少量的铁、铝、铜、镍的硫酸盐杂质及过量的H2SO4,加MnCO3可消耗过量H2SO4,调节pH,使Al3+和Fe3+水解生成Al(OH)3和Fe(OH)3沉淀除去。过滤后往滤液中加MnS,可将Cu2+、Ni2+转化为CuS、NiS沉淀除去。再过滤后往滤液中加KMn
41、O4溶液,发生反应:2KMnO4+3MnSO4+2H2O 5MnO2+K2SO4+2H2SO4,回收K2SO4,干燥后得到MnO2。(3)将题中三个方程式依次编号为、,MnO2(s)+SO2(g)MnSO4(s)可由-得出,其H也可作相应计算。(6)除去铁、铝、铜、镍时引入的锰元素可由加KMnO4溶液前溶液中Mn2+与软锰矿浆中Mn2+的差值计算。由SO2+MnO2 MnSO4、2KMnO4+3MnSO4+2H2O 5MnO2+K2SO4+2H2SO4可知,除去铁、铝、铜、镍时,所引入的锰元素相当于MnO2的质量m=(-)8710-3kg=kg。31087c35310%89.6%22.4ab1
42、 500872 500cab5.(2015江苏单科,20,14分,)烟气(主要污染物SO2、NOx)经O3预处理后用CaSO3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO2、NOx的含量。O3氧化烟气中SO2、NOx的主要反应的热化学方程式为:NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)H=-200.9 kJmol-1NO(g)+O2(g)NO2(g)H=-58.2 kJmol-1SO2(g)+O3(g)SO3(g)+O2(g)H=-241.6 kJmol-1(1)反应3NO(g)+O3(g)3NO2(g)的H=kJmol-1。(2)室温下,固定进入反应器的NO、SO2的物质的量,改变加入O3的物质的量,
43、反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO2)随反应前 n(O3)n(NO)的变化见下图。12C组 教师专用题组 当n(O3)n(NO)1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是。增加n(O3),O3氧化SO2的反应几乎不受影响,其可能原因是 。(3)当用CaSO3水悬浮液吸收经O3预处理的烟气时,清液(pH约为8)中S 将NO2转化为N,其离子方程式为 。(4)CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液,达到平衡后溶液中c(S)=用c(S)、Ksp(CaSO3)和Ksp(CaSO4)表示;CaSO3水悬浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率,其主要原因是 。23O 2O2
44、3O 24O 答案(14分)(1)-317.3(2)O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5)SO2与O3的反应速率慢(3)S+2NO2+2OH-S+2N+H2O(4)c(S)CaSO3转化为CaSO4使溶液中S 的浓度增大,加快S 与NO2的反应速率23O 24O 2Osp3sp4(O)(O)KCaSKCaS24O 23O 23O 解析(1)NO(g)+O3(g)NO2(g)+O2(g)H=-200.9 kJmol-1,NO(g)+O2(g)NO2(g)H=-58.2 kJmol-1,运用盖斯定律+2可得出3NO(g)+O3(g)3NO2(g)H=-200.9 kJmol-1+(-
45、58.2 kJmol-12)=-317.3 kJmol-1。(2)由图中信息可知,当n(O3)n(NO)1时,SO2、NO的量都不随n(O3)n(NO)的改变而改变,只有NO2的量在减小,说明NO2与过量的O3发生了反应,NO2被O3氧化生成了更高价氮氧化物。由题中信息可知SO2与O3能发生反应,但题图信息显示,随O3量的增加,SO2的量基本不变,说明二者的反应速率很慢,短时间内测不出SO2的量在改变。(3)依题给信息可知NO2被还原生成N,则S 被氧化生成S,二者在弱碱性环境中反应。(4)达平衡后溶液中:c(Ca2+)c(S)=Ksp(CaSO3)、c(Ca2+)c(S)=Ksp(CaSO4
46、),同一溶液中c(Ca2+)相等,则有=,故c(S)=c(S);Na2SO4溶液的加入会使 CaSO3的溶解平衡正向移动,致使c(S)增大,吸收NO2的速率加快。122O23O 24O 23O 24O 2324(SO)(SO)ccsp3sp4(O)(O)KCaSKCaS23O sp3sp4(O)(O)KCaSKCaS24O 23O 评析 该题考查学生的识图能力,信息处理能力以及表达能力,难度中等。一、选择题(每题5分,共25分)1.(2017湖南郴州第三次质检,7)人类生活、社会的可持续发展与化学密切相关,下列有关叙述正确的是()A.高压钠灯能发出透雾能力强的淡紫色光,常用做路灯B.用水清洗盛
47、装过浓硫酸的铁桶要远离火源C.锂电池应用广泛,是因为锂能直接与水反应,不需要特殊的电解质溶液D.据报道,一定条件下氢气可转变为“金属氢”,“金属氢”具备超导等优良性能。由氢气转变为“金属氢”属于同一元素的同位素之间的转化三年模拟 A组 20152017年高考模拟基础题组(时间：25分钟 分值：40分)答案B 高压钠灯能发出透雾能力强的黄色光,故A错误;用水清洗时,浓硫酸变稀,铁与稀硫酸反应生成氢气,氢气易燃,要远离火源,故B正确;锂能与水反应,电解质溶液中不能有水,一旦与溶液中的水反应,产生的电能就不能导出,故C错误;氢气转变为“金属氢”不属于同位素之间的转化,应属于同素异形体之间的转化,故D
48、错误。2.(2017福建漳州八校3月联考,9)短周期元素X、Y、Z、W在周期表中的位置关系如图所示,X元素的单质既能与强酸反应,又能与强碱反应。下列说法正确的是()A.常温下X的单质投入浓硫酸中没有明显现象B.Y的氢化物只有一种C.W的氧化物对应的水化物一定是强酸D.Z的氧化物排放不会造成环境污染答案A X元素的单质既能与强酸反应,又能与强碱反应,则X为Al,根据题图中各元素的位置关系推出Y为C,Z为N,W为S。常温下,Al遇浓硫酸发生钝化,阻碍反应的进行,没有明显现象,A正确;C的氢化物不止一种,B错误;S的氧化物有SO2和SO3,SO2的水化物是H2SO3,不属于强酸,SO3的水化物是H2
49、SO4,属于强酸,C错误;氮的氧化物对环境有污染,如NO2造成光化学烟雾或酸雨,故D错误。3.(2016河南豫南九校联考,5)美国通用原子能公司(GA)提出的碘硫热化学循环是由反应、三步反应组成的(如下图所示),下列有关说法正确的是()A.设计该循环是为了制取能源气体O2B.整个循环过程中产生1 mol O2的同时产生44.8 L H2C.图中反应、均为氧化还原反应D.图中反应、均可在常温常压下进行答案C A项,O2不是能源气体,A错误;B项,没有说明气体所处的温度和压强,不能确定气体的体积,B错误;C项,都有化合价变化,均为氧化还原反应,C正确;D项,反应是H2SO4分解生成O2、SO2、H
50、2O,不能在常温常压下进行,D错误。4.(2015福建福州期末质检,4)下列各物质分别滴加浓硫酸后,现象描述正确的是()A.胆矾晶体由蓝色变为无色B.pH试纸变红C.紫色石蕊溶液褪色D.白纸变黑答案D 浓硫酸具有吸水性,可使胆矾晶体失去结晶水而由蓝色变为白色,A项错误;浓硫酸具有脱水性,可使纸张脱水炭化而变黑,故B项错误,D项正确;浓硫酸还具有酸性,可使紫色石蕊溶液变为红色,C项错误。5.(2015广东三校联考,12)为探究Na2SO3溶液的性质,在白色点滴板的a、b、c、d四个凹槽中滴入Na2SO3溶液,再分别滴加如图所示的试剂。对实验现象的“解释或结论”错误的是()实验现象解释或结论Aa中
51、溴水褪色还原性:S Br-Bb中加硫酸后产生淡黄色沉淀S 和S2-在酸性条件下发生反应Cc中滴入酚酞溶液变红,再加BaCl2溶液后产生白色沉淀且红色褪去S+H2O HS+OH-,所以滴入酚酞溶液变红;Ba2+S BaSO3,水解平衡向左移动,红色褪去Dd中产生白色沉淀Na2SO3溶液已变质23O 23O 23O 3O23O 答案D 溴水与Na2SO3溶液反应的离子方程式为:Br2+S+H2O 2Br-+S+2H+,还原性S Br-,A正确;S 和S2-在酸性条件下发生反应S+2S2-+6H+3S+3H2O产生淡黄色沉淀,B正确;Na2SO3水解使溶液呈碱性,滴入酚酞溶液变红,加入BaCl2溶液
52、后,Ba2+与S 结合成BaSO3沉淀,使S 的水解平衡左移,c(OH-)减小,红色逐渐褪去,C正确;Na2SO3溶液中加入盐酸酸化的Ba(NO3)2溶液后,N 在酸性条件下可将S 氧化为S,从而生成不溶于盐酸的BaSO4沉淀,因此无法判断Na2SO3溶液是否变质,D错误。23O 24O 23O 23O 23O 23O 23O 3O23O 24O 二、非选择题(共15分)6.(2017安徽安庆二模,26)(15分)SO2虽是大气污染物之一,但也是重要的工业原料,某同学在实验室设计如下实验,对SO2的部分性质进行了探究。(1)二氧化硫的水溶液SO2易溶于水,常温常压下溶解度为140,其中有H2S
53、O3生成。向SO2的饱和溶液中加入NaH-SO3固体,有气体冒出,原因是 。(结合有关平衡方程式简要说明)欲验证酸性:H2SO3HClO,选用下面的装置,其连接顺序为:A (按气流方向用大写字母表示即可)。能证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象为 。(2)二氧化硫的还原性已知SO2具有还原性,可以还原I2,可以与Na2O2发生反应,按图示装置进行实验。(部分固定装置未画出)操作步骤实验现象解释原因关闭弹簧夹2,打开弹簧夹1,注入硫酸溶液至浸没三颈烧瓶中的固体若将带火星的木条放在D试管口处,木条不复燃SO2与Na2O2反应无O2生成,可能发生的化学方程式为若将带火星的木条放在D试管口处,木
54、条复燃SO2与Na2O2反应有O2生成,发生的化学方程式为:2SO2+2Na2O2 2Na2SO3+O2关闭弹簧夹1,打开弹簧夹2,残余气体进入E、F中E中 E中反应的离子方程式为 F中 F中反应为2OH-+SO2 S+H2O23O 答案(1)SO2的水溶液中存在如下平衡:SO2+H2O H2SO3 H+HS,加入NaHSO3固体增大了c(HS),平衡左移,降低了SO2的溶解度 CBEDF D中品红溶液不褪色,F中产生白色沉淀(2)Na2O2+SO2 Na2SO4 溶液蓝色褪去 SO2+I2+2H2O 2I-+S+4H+红色变浅或褪色3O3O24O 解析(1)次氯酸具有强氧化性、二氧化硫具有还
55、原性,不能利用二氧化硫与漂白粉溶液直接反应判断亚硫酸与次氯酸的酸性强弱,应先验证亚硫酸酸性比碳酸强,再结合碳酸酸性比HClO强,间接作出判断。A装置制备二氧化硫,由于浓盐酸易挥发,制备的二氧化硫中混有HCl,用饱和的亚硫酸氢钠溶液除去HCl,再通过碳酸氢钠溶液,可以验证亚硫酸酸性比碳酸强,用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化碳中的二氧化硫,用品红溶液检验二氧化硫是否除尽,再通入F中。(2)A中制备二氧化硫,X干燥二氧化硫,C中是SO2与Na2O2反应,D中氢氧化钠溶液吸收剩余的二氧化硫,防止污染空气。E装置检验I-还原性弱于SO2,F装置验证二氧化硫为酸性气体,并吸收二氧化硫,防止污染空气。1.(20
56、17安徽皖北协作区3月联考,10)下列实验的现象以及结论均正确的是()选项实验现象结论A将少量的氯水滴入FeBr2溶液中,再滴加CCl4振荡下层溶液呈橙红色还原性:Br-Fe2+B向某无色溶液中滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液产生白色沉淀该溶液中一定存在S C某钾盐溶于盐酸,将产生的无色无味气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该钾盐是K2CO3D在两支试管中各加入2 mL 5%H2O2溶液,向其中一支试管中滴入2滴0.1 mol/L FeCl3溶液加FeCl3溶液的试管中产生气泡快催化剂能增大化学反应速率24O B组 20152017年高考模拟综合题组(时间：30分钟 分值：45分)一、选择题（每题5
57、分，共15分）答案D 将少量的氯水滴入FeBr2溶液中,由于还原性Fe2+Br-,反应的离子方程式为Cl2+2Fe2+2Fe3+2Cl-,下层溶液仍为无色,A错误;滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀出现,可能有Ag+干扰,B错误;能与盐酸反应产生CO2气体的钾盐也可能是KHCO3,C项错误;FeCl3是H2O2分解的催化剂,催化剂能加快化学反应速率,D正确。疑难突破B项中,要想检验S 的存在,应排除Ag+、C、S 等的干扰。先向溶液中加稀盐酸,如果没有明显现象,继续滴加BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明有S。24O 23O 23O 24O 知识拓展H2O2分解时的催化剂最常见的是M
58、nO2,Fe3+、Cu2+也可作H2O2分解时的催化剂。2.(2017湖南三湘名校第三次联考,13)可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫,自身还原为。工业上常采用如图所示的电解装置,通电电解,然后通入H2S 加以处理。下列说法不正确的是()A.电解时阳极反应式为Fe(CN)64-e-Fe(CN)63-B.电解时阴极反应式为2HC+2e-H2+2C C.当电解过程中有标准状况下 22.4 L 的H2生成时,溶液中有 32 g S析出(溶解忽略不计)D.整个过程中需要不断补充K4Fe(CN)6与KHCO336Fe(CN)46Fe(CN)3O23O 答案D 电解时阳极发生氧化反应,铁元素由+2价
59、升到+3价,A正确;阴极发生还原反应,HC 电离出的H+在阴极放电,B正确;根据2Fe(CN)63-+H2S+2C S+2Fe(CN)64-+2HC 和阴极反应式2HC+2e-H2+2C,得到关系式H2S,即生成1 mol H2,有1 mol S生成,也就是有32 g S析出,C正确;因为溶液中发生反应2Fe(CN)63-+H2S+2C S+2Fe(CN)64-+2HC,所以不需要补充K4Fe(CN)6与KHCO3。3O23O 3O3O23O 23O 3O23O 解题关键Fe(CN)63-与H2S反应,要引入C ,否则无法配平。疑难突破HC 的电离常数大于水的电离常数,所以在阴极,是HC 电离
60、出的H+放电,而不是水电离出的H+放电。3O3O3.(2015江西六校3月联考,9)由一种阳离子和两种酸根离子组成的盐称为混盐。下列关于混盐Na4S2O3的有关判断,不正确的是()A.该混盐水溶液呈碱性B.该混盐与H2SO4反应有气体生成C.该混盐溶液中加入BaCl2可以生成白色沉淀D.该混盐在酸性条件下可生成S,每产生32 g S转移2NA个电子答案D 根据混盐的定义可判断出Na4S2O3中的阳离子是Na+,阴离子是S 和S2-,两种阴离子均能发生水解而使溶液呈碱性,A项正确;加入H2SO4发生的反应为:+4H2O,生成32 g S转移电子 NA,故B项正确、D项错误;加入BaCl2可以生成
61、BaSO3白色沉淀,C正确。23O 43疑难突破该混盐相当于由Na2S和Na2SO3按物质的量之比为11组成的,加H2SO4时,除了发生氧化还原反应,Na2SO3过量,故可能有SO2气体生成。易错警示在酸性条件下,Na2S和Na2SO3发生同种元素的氧化还原反应生成S,所以生成1 mol S,转移电子为 NA。43评析本题考查了考生对信息的理解和运用能力,解题的关键是分析出混盐Na4S2O3中的两种酸根离子是什么,同时要注意D项不能直接按Na4S2O3中S从+1价变为0价计算转移的电子数。二、非选择题(共30分)4.(2017河北唐山二模,28)(15分)现代煤化工产生的H2S是一种重要的工业
62、资源。请回答:(1)用过量的NaOH溶液吸收H2S,请写出该反应的离子方程式:。硫化钠又称臭碱,其溶液盛装在带橡胶塞的试剂瓶中,请用离子方程式解释其溶液呈碱性的原因:。已知:25 时,H2S的=110-7,=110-12,计算此温度时1 mol/L Na2S溶液的pH=。(结果取整数)(2)用电解法处理Na2S溶液是处理硫化氢废气的一个重要环节。实验装置如图:1aK2aK已知:阳极的反应式为xS2-2(x-1)e-,则阴极的电极反应式是 ,当反应转移n mol e-时,产生标准状况下的气体体积为。(3)H2S是煤化工原料气脱硫过程的重要中间体。反应原理为:COS(g)+H2(g)H2S(g)+
63、CO(g)H=+7 kJ/molCO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H=-42 kJ/mol已知断裂1 mol气态分子中的化学键所需能量如下表所示。2Sx分子COSH2H2OCOH2SCO2能量(kJ/mol)1323436926x6781606计算表中x=。(4)向2 L容积不变的密闭容器中充入2 mol COS(g)、2 mol H2(g)和2 mol H2O(g),进行(3)中所述两个反应,其他条件不变,随着温度升高,CO的平衡体积分数增大,解释其原因:。平衡体系中COS的物质的量为1.6 mol时,CO的体积分数为5%,则H2O的平衡转化率为 ,反应的平衡常数为 (保留两位
64、有效数字)。答案(1)H2S+2OH-S2-+2H2O S2-+H2O HS-+OH-13(2)2H2O+2e-2OH-+H2 11.2n L(3)1074(4)反应为吸热反应,升高温度,平衡正向移动,CO的平衡体积分数增大;反应为放热反应,升高温度,平衡逆向移动,CO的平衡体积分数也增大 5%0.30解析(1)1 mol/L Na2S溶液中存在 S2-+H2O HS-+OH-,Kh=KW/=110-14/110-12=,c(OH-)=c(HS-),c(S2-)近似等于1 mol/L,则c(OH-)=0.1 mol/L,故1 mol/L Na2S溶液的pH=13。(2)当反应转移n mol e
65、-时,生成氢气的物质的量为0.5n mol,则标准状况下的气体体积为0.5n mol22.4 L/mol=11.2n L。(3)根据COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)H=+7 kJ/mol,则有(1323+436-678-x)kJ/mol=H=+7 kJ/mol,得x=1074。2aK2(OH)(HS)(S)ccc(4)COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g)起始(mol)2 2 0 0转化(mol)0.4 0.4 0.4 0.4平衡(mol)1.6 1.6 0.4 0.4 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)起始(mol)0.4 2 0 1.6转化(mol)
66、n n n n平衡(mol)0.4-n 2-n n 1.6+nCO的体积分数为 100%=5%,解得n=0.1,则H2O的平衡转化率为 100%=5%;反应的平衡常数K=0.30。0.4222n0.1mol2mol1.60.10.1/220.40.120.1/22mol Lmol Lmol Lmol L疑难突破第(1)小题中,在计算时,要学会近似处理,c(OH-)与c(HS-)近似相等,c(S2-)近似等于1 mol/L。知识拓展化学平衡常数的应用:利用K可以推测反应进行的程度,K值越大,反应进行的程度越大,反应物转化率越大;借助K,可以判断一个化学反应是否达到平衡状态;利用K可判断反应的热效
67、应,若升温,K值增大,则正反应为吸热反应。5.(2016河南信阳、三门峡大联考,17)(15分)硫代硫酸钠(Na2S2O3)是环保部门监测有害气体常用的一种药品,硫代硫酸钠在生产过程中常混入少量的亚硫酸钠(Na2SO3)。某化学课外活动小组利用下列装置来测定硫代硫酸钠样品中亚硫酸钠的含量。(1)写出硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式:。(2)组装仪器前,甲同学用装置B、C检验产生的气体,则装置C中应盛有 ,观察到的现象为 。(3)乙同学称取m1 g硫代硫酸钠样品进行实验。组装好上述仪器后,应首先进行的实验操作是 。为了较准确地测得实验结果,装置A、C中应分别盛有 和 。装置B中滴入过量稀硫酸且
68、充分反应后,需关闭活塞b,打开活塞a,缓缓通入空气一段时间,其目的是 。若实验前后装置C的质量分别为m2 g、m3 g,装置D的质量分别为m4 g、m5 g,则求样品中Na2SO3的质量分数(设为a)的计算式为 。答案(1)Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+H2O(2)品红溶液 品红溶液褪色(3)检验装置的气密性 氢氧化钠溶液 浓硫酸将装置中的二氧化硫赶入装置D中以被完全吸收=+541()64 g molmm g11(1)g158 g molma11g126 g molm a解析(1)硫代硫酸钠与稀硫酸反应的化学方程式为Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+SO2+S+
69、H2O。(2)生成的二氧化硫具有漂白性,可以使品红溶液褪色,可以检验二氧化硫的存在,装置C中应盛有品红溶液。(3)依据装置D吸收气体质量变化计算生成的二氧化硫质量,二氧化硫是亚硫酸钠和硫代硫酸钠与硫酸反应共同生成的,实验前后装置D的质量分别为m4 g、m5 g,吸收的二氧化硫质量为m5 g-m4 g,样品中Na2SO3的质量分数为a,则硫代硫酸钠的质量=m1(1-a)g,亚硫酸钠的质量为m1a g,依据硫原子守恒计算生成的二氧化硫物质的量:=+。541()64 g molmm g11(1)g158 g molma11g126 g molm a审题技巧(2)问中“组装仪器前,用装置B、C检验产生的气体”,不要对后面测定实验造成干扰。解题关键弄清SO2来自Na2S2O3和Na2SO3,且Na2S2O3与其生成的SO2的物质的量之比为11,再用硫原子守恒列式即可。评析本题考查了测定物质组成的含量的相关知识,要注意实验的准确性,尽可能排除影响因素。