专题九　氧、硫及其化合物　绿色化学与环境保护（2020版高考化学5年高考三年模拟专题复习(课标Ⅱ专用)）.pptx

1、五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 专题九 氧、硫及其化合物 绿色化学与环境保护 高考化学高考化学 (课标专用) 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 五年高考 A A组组 课课标标卷区题卷区题组组 考点一考点一 氧、硫及其化合物氧、硫及其化合物 1.(2019课标,26,13分)立德粉ZnS BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题: (1)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花,亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德 粉样品时,钡的焰色为 (填标号)。 A.黄色 B.红色 C.紫色 D.绿色 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏

2、目索引 (2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉: 在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反 应的化学方程式为 。 在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是 “还原料”表面生成了难溶于水的 (填化学式)。 沉淀器中反应的离子方程式为 。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 (3)成品中S2-的含量可以用“碘量法”测得。称取m g样品,置于碘量瓶中,移取25.00 mL 0.100 0 mol L-1

3、的I2-KI溶液于其中,并加入乙酸溶液,密闭,置暗处反应5 min,有单质硫析出。以淀粉 为指示剂,过量的I2用0.100 0 mol L-1 Na2S2O3溶液滴定,反应式为I2+2S2 2I-+S4。测定 时消耗Na2S2O3溶液体积V mL。终点颜色变化为 ,样品中S2-的含量为 (写出表达式)。 2 3 O 2 6 O 答案答案 (1)D (2)BaSO4+4C BaS+4CO CO+H2O CO2+H2 BaCO3 S2-+Ba2+Zn2+S BaSO4ZnS (3)浅蓝色至无色 100% 2 4 O 1 (25.00)0.100 032 2 1 000 V m 解析解析 本题涉及的

4、知识点有焰色反应、陌生氧化还原反应方程式及离子方程式的书写、定 量实验的数据处理;考查了学生对化学基础知识的记忆,将提供的信息与已有知识结合利用的 能力;同时考查了学生掌握化学实验的基本方法并对实验中的数据进行处理的能力;体现了通 过分析、推理认识研究对象的本质特征(证据推理与模型认知)、运用化学实验进行实验探究 (科学探究与创新意识)的学科核心素养。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 (1)重要金属的焰色反应的颜色平时要注意识记。 (2)已知反应物有BaSO4、C,生成物有BaS,因焦炭过量则生成CO,根据得失电子守恒、原子 守恒写出化学方程式;CO与H2O(g)反应生成

5、CO2与一种清洁能源气体,不难推测该气体为H2。 “还原料”的主要成分为BaS,长期放置发生水解生成Ba(OH)2与H2S,Ba(OH)2吸收空气中的 CO2生成了难溶于水的BaCO3。沉淀器中溶液的成分为Ba2+、S2-、Zn2+、S,反应生成了 BaSO4 ZnS沉淀,根据电荷守恒、原子守恒写出离子方程式。 (3)滴定前,溶液含I2和淀粉,呈蓝色,随着Na2S2O3溶液的滴入,I2不断被消耗,溶液颜色逐渐变浅, 当加入最后一滴Na2S2O3溶液时(滴定终点),溶液恰好褪色;样品中的S2-与I2发生反应:S2-+I2 S+2I-,参与该反应的I2的物质的量为(25.0010-30.100 0

6、-V10-30.100 0)mol=(25.00-V) 2 4 O 1 2 1 2 0.100 010-3mol=n(S2-),则样品中S2-的含量为100%。 1 (25.00)0.100 032 2 1 000 V m 易错提醒易错提醒 (2)重晶石与过量焦炭反应除生成BaS,还应生成CO而不是CO2。因为即使生成 CO2,在过量焦炭、高温条件下也会转化成CO。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 考点二考点二 绿色化学与环境保护绿色化学与环境保护 2.(2018课标,8,6分)研究表明,氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图 所示)。下列叙述错误的是(

7、) A.雾和霾的分散剂相同 B.雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵 C.NH3是形成无机颗粒物的催化剂 D.雾霾的形成与过度施用氮肥有关 答案答案 C 本题考查硫、氮化合物的相关知识。雾和霾的分散剂均为空气,A正确;由题图可 知雾霾中含有NH4NO3和(NH4)2SO4,B正确;NH3应是形成无机颗粒物的反应物,C错误;过度施用 氮肥会增加大气中NH3的含量,D正确。 知识拓展知识拓展 烟、云、雾的分散剂均为空气。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 3.(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

8、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。 疑难突破疑难突破 液化石油气中含杂质少,燃烧更充分,燃烧产生的CO、SO2、NOx较少,对空气污染小。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 B B组组 课标课标、课标、课标、自主命题、自主命题省省( (区、市区、市) )卷题组卷题组 考点一考点一 氧、硫及其化合物氧、硫及其化合物 1.(2019江苏单科,3,2分)下列

9、有关物质的性质与用途具有对应关系的是( ) A.NH4HCO3受热易分解,可用作化肥 B.稀硫酸具有酸性,可用于除去铁锈 C.SO2具有氧化性,可用于纸浆漂白 D.Al2O3具有两性,可用于电解冶炼铝 答案答案 B 本题涉及的考点是常见化合物的性质及其应用,通过性质与应用是否相符的判断, 考查了分析和解决化学问题的能力,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养;以常见物质 的性质推测其应用,体现了关注社会发展、科技进步、生产生活的价值观念。 A项,NH4HCO3受热易分解与其用作化肥没有关系,错误;B项,铁锈的主要成分是Fe2O3 nH2O, H2SO4具有酸性,可以将铁锈溶解,正确;C项,SO

10、2具有漂白性,可用于纸浆漂白,错误;D项,Al2O3是离 子化合物,可用于电解冶炼铝,错误。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 2.(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 答案答案 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

11、四项中只有B项没有发生化学变化,故选B。 审题方法审题方法 审题关键是“没有发生化学变化”。逐一甄别即可找出答案。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 3.(2017北京理综,10,6分)根据SO2通入不同溶液中的实验现象,所得结论不正确的是( ) 溶液 现象 结论 A 含HCl、BaCl2的FeCl3溶液 产生白色沉淀 SO2有还原性 B H2S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 D Na2SiO3溶液 产生胶状沉淀 酸性:H2SO3H2SiO3 答案答案 C 本题考查SO2的氧化性、还原性等知识。SO2使酸性KMnO4

12、溶液褪色是因为SO2具 有还原性,与KMnO4发生了氧化还原反应。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 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 答案答案 B A项,I的非金属性比Br的非金属性弱,HBr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

13、件下N能把S氧化为 S,从而产生BaSO4沉淀,无BaSO3。 3 O 2 3 O 2 4 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 5.(2018江苏单科,16,12分)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2和金属硫酸 盐)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下: (1)焙烧过程均会产生SO2,用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式为 。 (2)添加1% CaO和不添加CaO的矿粉焙烧,其硫去除率随温度变化曲线如图所示。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 已知:多数金属硫酸盐的分解温度都高于600 硫去除率=

14、(1-)100% 不添加CaO的矿粉在低于500 焙烧时,去除的硫元素主要来源于 。 700 焙烧时,添加1% CaO的矿粉硫去除率比不添加CaO的矿粉硫去除率低,其主要原因是 。 (3)向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,铝元素存在的形式由 (填化学式)转化为 (填化学式)。 (4)“过滤”得到的滤渣中含大量的Fe2O3。Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和 SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)= 。 焙烧后矿粉中硫元素总质量 焙烧前矿粉中硫元素总质量 答案答案 (12分)(1)SO2+OH- HS (2)FeS2 硫元素转化为CaSO4而留在矿

15、粉中 (3)NaAlO2 Al(OH)3 (4)116 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析 本题考查化学工艺流程的分析、硫及其化合物,氧化还原反应的计算。 (1)用NaOH溶液吸收过量SO2生成NaHSO3,离子方程式为OH-+SO2 HS。 (2)FeS2在低于500 焙烧时能与空气中的O2反应生成Fe2O3和SO2,发生的反应为4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2,故不添加CaO的矿粉在焙烧时去除的硫元素主要来源于FeS2;700 焙烧 时,添加CaO后,硫元素转化为CaSO4而留在矿粉中,使矿粉硫去除率降低。 (3)矿粉焙烧后加NaOH溶液碱浸

16、时,Al2O3能与NaOH溶液反应生成NaAlO2,发生的反应为Al2O3+ 2NaOH 2NaAlO2+H2O,过滤后,NaAlO2在滤液中,向滤液中通入过量CO2时,发生反应NaAlO2+ CO2+2H2O Al(OH)3+NaHCO3,所以铝元素存在的形式由NaAlO2转化为Al(OH)3。 (4)分析反应前后元素化合价的变化,利用得失电子守恒知:n(FeS2)+52n(FeS2)=2n(Fe2O3), 解得=,即理论上完全反应消耗的n(FeS2)n(Fe2O3)=116。 3 O 2 3 1 3 2 23 (FeS ) (Fe O ) n n 1 16 五年高考五年高考 三年三年模拟模

17、拟 栏目索引栏目索引 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+H2SO4 4FeSO4+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 。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 方法2:在一定条件下

18、,用H2O2氧化H2S (3)随着参加反应的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: 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 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 ,NH3 H2O的Kb=1.810-

19、5,H2SO3的=1.310-2、=6.210-8。若氨水的浓度为 2.0 mol L-1,溶液中的c(OH-)= mol L-1。将SO2通入该氨水中,当c(OH-)降至1.010-7 mol L-1 时,溶液中的c(S)/c(HS)= 。 1 a K 2 a K 2 3 O 3 O 答案答案 (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 0.62 2 3 O 2 3 O 五年高考五年高考 三年

20、三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析 (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 mol L-1;=6.2 10-8,25 时c(OH-)=1.010-7 mol L-1的溶液呈中性,则c(H+)=1.010-7 mol L-1,解得c(S)/c(HS )= 0.62。 4 32 (NH )(OH

21、) (NHH) cc cO 2( H ) 2.0 cO 2 a K 2 3 3 (H )(SO) (HSO ) cc c 2 3 O 3 O 知识拓展知识拓展 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、强碱、重金属盐、甲醛、乙醇、丙酮等。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 7.(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 mol L-1H2S溶液中,通入HCl气体或加入

22、NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体 积的变化、H2S的挥发)。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)= mol L-1。 某溶液含0.020 mol L-1 Mn2+、0.10 mol L-1 H2S,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。 H2SO3 1.310-2 6.310-8 H2CO3 4.210-7 5.610-11 1 a K 2 a K HS的电离平衡常数表达式K= 。 0.10 mol L-

23、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 。 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 答案答案 (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+SOH-HSH+ H2SO3+HC HS+CO2+H2O 2 3 3 (H )(SO) (HSO ) cc c 2 3 3 H O HSO S 2 3 O 3 O 2 3 O 3 O 3 O 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析

24、 (1)硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液为浓H2SO4,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-)=5.710-2mol L-1,由硫原子守恒知,c(H2S)+c(HS-)+c(S2-)=0.1 mol L-1,代入数据得:c(H2S)+c(HS-)=0.1 mol L-1-c(S2-)=0.1 mol L-1-5.710-2 mol L-1=0.043 mol L-1;当Mn2+开始沉淀时,溶液中c(S2-)= mol L-1=1.410-11 mol L-1,观 察图像知,此时pH=5

25、。(3)在0.10 mol L-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:H2SO3H2CO3HSHC,故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应 的离子方程式为H2SO3+HC HS+CO2+H2O。 sp 2 () (Mn) KMnS c 13 2.8 10 0.020 2 3 O 3 O 3 O 2 3 O 3 O 3 O 3 O 3 O 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏

26、目索引 8.(2016江苏单科,18,12分)过氧化钙(CaO2 8H2O)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CaO2 8H2O。 Ca(OH)2+H2O2+6H2O CaO2 8H2O 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CaO2 8H2O后,池塘水中浓度增加的离子有 (填序号)。 A.Ca2+ B.H+ C.C D.OH- (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

27、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: O2MnO(OH)2I2S4 写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式: 。 取加过一定量CaO2 8H2O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 mol L-1Na2S2O3标准溶液13.50 mL。计算该水样中的溶解氧(以mg L-1表示),写出计算过程。 2 3 O 2 6 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 答案答案 (12分)(1)提高H2O2的利用率 (2)AD (3)2Mn2+O2+4OH- 2MnO(

28、OH)2 在100.00 mL水样中 I2+2S2 2I-+S4 n(I2)= = =6.75010-5 mol nMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5 mol n(O2)=nMnO(OH)2=6.75010-5 mol=3.37510-5 mol 水中溶解氧=10.80 mg L-1 2 3 O 2 6 O 223223 (Na S O )(Na S O ) 2 cV 131 0.010 00mol L13.50 10L 2 mLL m 1 2 1 2 511 31 3.375 1032 l1 000 g 100.00 mL 10L molg momg L m 解析解析 (1)C

29、a(OH)2过量可提高H2O2的利用率。 (2)CaO2 8H2O加入水中可生成Ca(OH)2。 (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。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 考点二考点二 绿色化学与环境保护绿色化学与环境保护 9.(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

30、kJ mol-1 NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-58.2 kJ mol-1 SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) H=-241.6 kJ mol-1 (1)反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的H= kJ mol-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,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。 1 2 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 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SO

31、2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 。 2 3 O 2 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 (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 。 2 3 O 2 4 O 答案答案 (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

32、+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 2 3 O 2 4 O 2 O sp3 sp4 (O ) (O ) KCaS KCaS 2 4 O 2 3 O 2 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析 (1)NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJ mol-1 ,NO(g)+O2(g) NO2(g) H=-58.2 kJ mol-1 ,运用盖斯定律+2可得出3NO(g)+O3(g) 3NO2(g) H= -200.9 kJ mol-1+(-58.

33、2 kJ mol-12)=-317.3 kJ mol-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含量的增加,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,c(Ca2+) c(S)=Ksp(CaSO3)、c(Ca2+) c(S)=Ksp(C

34、aSO4),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。 1 2 2 O 2 3 O 2 4 O 2 3 O 2 4 O 2 3 2 4 (SO) (SO) c c sp3 sp4 (O ) (O ) KCaS KCaS 2 3 O sp3 sp4 (O ) (O ) KCaS KCaS 2 4 O 2 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 C C组组 教师专用题组教师专用题组 考点一考点一 氧、硫及其化合物氧、硫及其化合物 1.(2018北京理综,2

35、7,12分)近年来,研究人员提出利用含硫物质热化学循环实现太阳能的转化 与存储。过程如下: (1)反应:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g) H1=+551 kJ mol-1 反应:S(s)+O2(g)SO2(g) H3=-297 kJ mol-1 反应的热化学方程式: 。 (2)对反应,在某一投料比时,两种压强下,H2SO4在平衡体系中物质的量分数随温度的变化关 系如图所示。p2 p1(填“”或“A。结合、反应速率解释原因: 。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 答案答案 (1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s) H2=-2

36、54 kJ mol-1 (2) 反应是气体物质的量减小的反应,温度一定时,增大压强使反应正向进行,H2SO4的物 质的量增大,体系总物质的量减小,H2SO4的物质的量分数增大 (3)SO2 S 4H+ (4)0.4 I-是SO2歧化反应的催化剂,H+单独存在时不具有催化作用,但H+可以加快歧化反应速率 反应比快;D中由反应产生的H+使反应加快 2 4 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析 本题以“含硫物质热化学循环”素材为载体,考查热化学方程式的书写、平衡移动、 实验方案的设计与分析等知识。 (1)反应为3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s),

37、根据盖斯定律,由(反应+反应)即得反应 的逆反应,所以反应的H=-(551-297) kJ mol-1=-254 kJ mol-1。 (2)反应是气体物质的量减小的反应,加压时平衡正向移动,H2SO4的物质的量分数会升高,所 以p2p1。 (3)催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变,在中I-被氧化为I2,则在中I2应该被SO2还 原为I-,结合原子守恒、得失电子守恒、电荷守恒可配平反应的离子方程式。 (4)B是A的对比实验,B中加入0.2 mol L-1的H2SO4,A中不加H2SO4,所以KI的浓度应该与A相 同,即a=0.4。 比较A、B、C可知,有H2SO4和KI时,SO2歧化反应速率

38、较只有KI时快;只有H2SO4,无KI时不发 生歧化反应,所以可得出的结论为酸性增强,I-催化SO2歧化反应速率提高。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 2.(2015安徽理综,28,14分)某研究小组将纯净的SO2气体通入0.1 mol L-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。 3 O 实验步骤 实验现象 结论 实验1:在盛有不含O2的25 mL 0.1 mol L-

39、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 mol L-1 Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净 的SO2气体 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 (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,

40、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 。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 答案答案 (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 mol L-1BaCl2溶液中,若有白色沉 淀,表明假设二成立,否则不成立

41、。 (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) 3 O 2 4 O 3 O 2 4 O 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析 (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,

42、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。 3 O 3 O 3 O 2 4 O 2 4 O 3 O 3 O 2 4 O 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 3.(2014福建理综,25,15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的食品抗

43、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 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 (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)。 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 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

44、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 。 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: 葡萄酒样品 3 O 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 100.00 mL馏分 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

45、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 g L-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”)。 答案答案 (1)Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+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 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 解析解析 (2)从装置中分离晶体,即固体和液体分

46、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 NaHSO3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 mol L-1=2.510-4 mol,抗氧 化剂的残留量为=0.16 g L-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。 3 O 3 O 2 4 O 41 3 2.5 1064 l 100.00 10 molg mo L 五年高考五年高考 三年三年模拟模拟 栏目索引栏目索引 4.(201