2020届高考化学一轮复习　氧、硫及其化合物　环境保护与绿色化学学案

2020届高考化学一轮复习　氧、硫及其化合物　环境保护与绿色化学学案

专题十六　氧、硫及其化合物　环境保护与绿色化学 挖命题 ‎【考情探究】‎ 考点 内容解读 ‎5年考情 预测热度 考题示例 难度 关联考点 氧、硫及其重要化合物 ‎1.掌握硫及其氧化物的主要性质及其应用 ‎2.掌握浓硫酸的主要性质及其应用 ‎3.掌握SO‎4‎‎2-‎的检验方法 ‎4.了解臭氧、过氧化氢的主要性质及其应用 ‎2016课标Ⅰ,13,6分 中 元素周期律 ‎★★‎ 环境保护与绿色化学 ‎1.了解硫的氧化物对环境的影响 ‎2.了解“绿色化学”的重要性 ‎2018课标Ⅱ,8,6分 易 分散系 ‎★★★‎ ‎2017课标Ⅲ,7,6分 易 化学能源 分析解读　　环境保护与绿色化学是本专题高考考查的重点,可以直接考查环境问题的成因及防治、绿色化学理念,也可以以氮、硫重要化合物的性质为载体综合考查环境保护、基本概念、基本理论、化学反应原理等。‎ ‎【真题典例】‎ 破考点 ‎【考点集训】‎ 考点一　氧、硫及其重要化合物 ‎1.(2019届四川成都顶级名校零诊,1)下列有关物质性质的应用正确的是(　　)‎ A.常温下干燥氯气与铁不反应,可以用钢瓶储存氯水 B.二氧化硅具有较强的导电性,可用于制造光导纤维 C.二氧化硫有漂白、杀菌作用,可在食品生产中大量使用 D.次氯酸钠具有强氧化性,可用于配制消毒液 答案　D ‎2.(2017广东中山一中二测,4)下列变化的实质相似的是(　　)‎ ‎①用浓硫酸能在白纸上写字,用氢氟酸能在玻璃上刻字 ‎②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色 ‎③二氧化硫能使高锰酸钾溶液、溴水褪色 ‎④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥 ‎⑤常温下浓硫酸可用铁制容器存放,加热条件下浓硫酸能与木炭反应 ‎⑥浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小 A.只有②③④ B.只有③⑤‎ C.只有③④⑥ D.全部 答案　B ‎3.(2019届广东七校联合体一联,9)探究浓硫酸和铜的反应,下列装置或操作中正确的是(　　)‎ A.用装置甲进行铜和浓硫酸的反应 B.用装置乙收集二氧化硫并吸收尾气 C.用装置丙稀释反应后的混合液 D.用装置丁测定余酸的浓度 答案　C ‎4.(2018山东临沂期中,13)下列各组物质在一定条件下反应产生等物质的量的气体时,消耗酸的物质的量最少的是(　　)‎ A.碳与浓硫酸　 B.二氧化锰与浓盐酸 C.铁与稀硫酸 D.铜与稀硝酸 答案　A ‎5.(2018湖北百所重点学校联考,12)某白色粉末由两种物质组成,取少量样品加入足量水中,固体部分溶解,再向其中加入足量NaOH溶液,振荡,固体全部溶解;另取少量白色粉末加入足量硫酸,有气泡产生且有淡黄色不溶物生成。则该白色粉末可能为(　　)‎ A.Na2CO3、CaO B.Na2S2O3、Al2O3‎ C.Na2O2、Al(OH)3　　 D.NaI、AgNO3‎ 答案　B ‎6.(2018福建六校联考,13)用下列两种途径制取H2SO4,某些反应条件和产物已省略,下列有关说法不正确的是(　　)‎ 途径①:SH2SO4‎ 途径②:SSO2SO3H2SO4‎ A.途径②与途径①相比较更能体现“绿色化学”的理念,因为途径②比途径①的污染相对较小且原子利用率较高 B.由途径①和②分别制取1 mol H2SO4,理论上各消耗1 mol S,各转移6 mol电子 C.途径①反应中体现了浓HNO3的强氧化性和酸性 D.途径②的第二步反应在实际生产中可以通过增大O2的浓度来提高SO2的转化率 答案　C ‎7.(2019届广东惠州一调,27)某研究小组用下图装置进行SO2与FeCl3溶液反应的相关实验(夹持装置已略去)。‎ ‎(1)配制氯化铁溶液时,需先把氯化铁晶体溶解在　　　　中,再加水稀释,这样操作的目的是　　　　　　　‎ ‎　 。 ‎ ‎(2)通入足量SO2时,装置C中观察到的现象为　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)根据以上现象,该小组同学认为SO2与FeCl3溶液发生了氧化还原反应。‎ ‎①写出SO2与FeCl3溶液反应的离子方程式　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②请设计实验方案检验装置C中有Fe2+生成　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　 　。 ‎ ‎③该小组同学向装置C反应后的溶液中加入硝酸酸化的BaCl2溶液,若出现白色沉淀,即可证明反应生成了SO‎4‎‎2-‎,该做法　　　　(填“合理”或“不合理”),理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　 　‎ ‎　　　　　　。 ‎ ‎(4)装置D中倒置漏斗的作用是　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(5)为了验证SO2具有还原性,实验中可以代替FeCl3的试剂有　　　　(填字母)。 ‎ a.浓硫酸 b.酸性KMnO4溶液 c.碘水 d.NaCl溶液 答案　(1)浓盐酸　抑制氯化铁水解 ‎(2)溶液由棕黄色变为浅绿色 ‎(3)①2Fe3++SO2+2H2OSO‎4‎‎2-‎+4H++2Fe2+‎ ‎②取少量C中反应后的溶液于试管中,向其中滴入酸性高锰酸钾溶液,若高锰酸钾溶液褪色,说明有Fe2+,若不褪色,说明没有Fe2+(合理即可)‎ ‎③不合理　硝酸可以将溶解的SO2氧化为H2SO4,干扰实验 ‎(4)使气体被充分吸收;防止溶液倒吸 ‎(5)bc 考点二　环境保护与绿色化学 ‎1.(2018山东省实验中学一诊,1)以下非金属元素氧化物与其引起的环境问题及主要来源对应正确的是(　　)‎ 选 项 氧化物 环境问题 主要来源 A CO2‎ 酸雨 化石燃料的燃烧 B SO2‎ 光化学烟雾 汽车尾气的排放 C NO2‎ 温室效应 工厂废气的排放 D CO 煤气中毒 煤炭的不完全燃烧 答案　D ‎2.(2017山西临汾五校联考,1)下列关于化学与环境的叙述中错误的是(　　)‎ A.燃煤时鼓入过量的空气可以减少酸雨的产生 B.利用汽车尾气催化装置可将尾气中的NO和CO转化为无害气体 C.“煤改气”“煤改电”等工程有利于减少雾霾 D.工业废气排放之前必须回收处理以防污染大气 答案　A ‎3.(2019届宁夏大学附中月考,13)化学与人类生产、生活和社会可持续发展密切相关。下列说法不正确的是(　　)‎ A.“火树银花”中的焰火实质上是金属元素的焰色反应 B.绿色化学的核心是应用化学原理对环境污染进行治理 C.煤经过气化、液化和干馏等化学变化过程,可以转化为清洁能源 D.氮氧化物受紫外线照射后与空气中的一些碳氢化合物作用后形成光化学烟雾 答案　B ‎4.(2018天津红桥期中,2)酸雨形成的示意图如下。下列说法中,不正确的是(　　)‎ A.汽车尾气是导致酸雨的原因之一 B.酸雨会使土壤、湖泊酸化 C.酸雨形成中不涉及氧化还原反应 D.燃煤中加入石灰石可防治酸雨 答案　C ‎5.(2018江西西路片七校第一次联考,18)化学在解决能源危机中起着重要的作用,一方面要处理传统能源使用时带来的问题,另一方面要不断开发新能源。煤炭是我国的主要传统能源之一,在使用的过程中产生的二氧化硫(SO2)造成酸雨等污染问题较为突出。目前通常使用钠碱循环法脱硫技术处理该问题。‎ ‎(1)此法利用NaOH溶液可脱除烟气中的SO2。若用0.2 L 1.5 mol·L-1NaOH溶液吸收4.48 L(标准状况下)的SO2,该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)NaOH溶液吸收SO2的过程中,pH随n(SO‎3‎‎2-‎)∶n(HSO‎3‎‎-‎)变化关系如下表:‎ n(SO‎3‎‎2-‎)∶n(HSO‎3‎‎-‎)‎ ‎9∶1‎ ‎1∶1‎ ‎1∶9‎ pH ‎8.5‎ ‎7.3‎ ‎6.0‎ ‎①由上表判断,NaHSO3溶液显　　　　性,用化学平衡原理解释:　  ‎ ‎　 。 ‎ ‎②当溶液呈中性时,离子浓度关系正确的是　　　　(选填字母)。 ‎ a.c(Na+)=c(SO‎3‎‎2-‎)+c(HSO‎3‎‎-‎)+c(H2SO3)‎ b.c(Na+)>c(SO‎3‎‎2-‎)>c(HSO‎3‎‎-‎)>c(H+)=c(OH-)‎ c.c(Na+)=2c(SO‎3‎‎2-‎)+c(HSO‎3‎‎-‎)‎ 答案　(1)3OH-+2SO2H2O+SO‎3‎‎2-‎+HSO‎3‎‎-‎ ‎(2)①酸　溶液中存在HSO‎3‎‎-‎H++SO‎3‎‎2-‎,HSO‎3‎‎-‎+H2OH2SO3+OH-,显酸性是因HSO‎3‎‎-‎电离程度大于其水解程度　②c 炼技法 方法集训 方法　SO‎4‎‎2-‎的检验方法 ‎1.(2018甘肃天水一中月考,9)下列离子检验的方法正确的是(　　)‎ A.向某无色溶液中加入BaCl2溶液,产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,则原溶液中一定有SO‎4‎‎2-‎ B.向某无色溶液中加入盐酸,有无色、无味的气体产生,则说明原溶液中一定有CO‎3‎‎2-‎ C.向某无色溶液中加入氢氧化钠溶液并加热,产生无色气体,该气体可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,则说明原溶液中一定有NH‎4‎‎+‎ D.向某溶液中滴加硫氰化钾溶液,溶液不变红,再滴加氯水,溶液变红,说明原溶液中一定有Fe2+‎ 答案　D ‎2.[2018陕西渭南质量检测(Ⅰ),9]下列有关实验叙述正确的是(　　)‎ A.用广范pH试纸测出氯水的pH为4‎ B.将某气体通入溴水中,溴水颜色褪去,该气体一定是乙烯 C.向某溶液中加入稀盐酸,产生的气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊,则该溶液一定是碳酸盐溶液 D.向某溶液中加入BaCl2溶液有白色沉淀生成,再加入稀盐酸,沉淀不消失,则该溶液中可能存在SO‎4‎‎2-‎或Ag+‎ 答案　D ‎3.(2017河北唐山一中调研,6)下列实验操作及现象与实验结论一致的是(　　)‎ 选项 实验操作及现象 实验结论 A SO2通入Ba(NO3)2溶液中,有白色沉淀生成 发生复分解反应生成难溶物质BaSO3‎ B 向某溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液,生成白色沉淀 该溶液中可能不含SO‎4‎‎2-‎ C 将FeCl3溶液分别滴入NaBr、NaI溶液中,再分别滴加CCl4,振荡,静置,下层分别呈无色和紫红色 氧化性:Fe3+>Br2>I2‎ D 向2 mL浓度均为0.1 mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01 mol·L-1 AgNO3溶液,沉淀呈黄色 Ksp(AgCl)X>Y C.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 考点二　环境保护与绿色化学 ‎2.(2017课标Ⅲ,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 μm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 ‎3.(2016课标Ⅱ,7,6分)下列有关燃料的说法错误‎··‎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 答案　B B组　自主命题·省(区、市)卷题组 考点一　氧、硫及其重要化合物 ‎1.(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:H2SO3>H2SiO3‎ 答案　C ‎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　B ‎3.(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 ‎4.(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。‎ Ⅰ.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5×105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　　　　。 ‎ Ⅱ.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①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② NaOH再生的原理 　　　　　 　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 方法2:用氨水除去SO2‎ ‎(5)已知25 ℃,NH3·H2O的Kb=1.8×10-5,H2SO3的Ka‎1‎=1.3×10-2、Ka‎2‎=6.2×10-8。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1.0×10-7 mol·L-1时,溶液中的c(SO‎3‎‎2-‎)/c(HSO‎3‎‎-‎)=　　　　。 ‎ 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 SO‎3‎‎2-‎+H2O　SO‎3‎‎2-‎与Ca2+生成CaSO3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成 ‎(5)6.0×10-3　0.62‎ ‎5.(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)①硫离子的结构示意图为　　　　。 ‎ ‎②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)。‎ ‎①pH=13时,溶液中的c(H2S)+c(HS-)=　　　　mol·L-1。 ‎ ‎②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)=2.8×10-13] ‎ ‎(3)25 ℃,两种酸的电离平衡常数如下表。‎ Ka‎1‎ Ka‎2‎ H2SO3‎ ‎1.3×10-2‎ ‎6.3×10-8‎ H2CO3‎ ‎4.2×10-7‎ ‎5.6×10-11‎ ‎①HSO‎3‎‎-‎的电离平衡常数表达式K=　　　　　　　。 ‎ ‎②0.10 mol·L-1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③H2SO3溶液和NaHCO3溶液反应的主要离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(15分)(1)①‎ ‎②C+2H2SO4(浓) 2SO2↑+CO2↑+2H2O ‎(2)①0.043　②5‎ ‎(3)①c(H‎+‎)c(SO‎3‎‎2-‎)‎c(HSO‎3‎‎-‎)‎或‎[H‎+‎][SO‎3‎‎2-‎]‎‎[HSO‎3‎‎-‎]‎ ‎②c(Na+)>c(SO‎3‎‎2-‎)>c(OH-)>c(HSO‎3‎‎-‎)>c(H+)‎ 或[Na+]>[SO‎3‎‎2-‎]>[OH-]>[HSO‎3‎‎-‎]>[H+]‎ ‎③H2SO3+HCO‎3‎‎-‎ HSO‎3‎‎-‎+CO2↑+H2O ‎6.(2018北京理综,27,12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Ⅰ:2H2SO4(l)2SO2(g)+2H2O(g)+O2(g)　ΔH1=+551 kJ·mol-1‎ 反应Ⅲ:S(s)+O2(g)SO2(g)　ΔH3=-297 kJ·mol-1‎ 反应Ⅱ的热化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)对反应Ⅱ,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“<”),得出该结论的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　。 ‎ ‎(3)I-可以作为水溶液中SO2歧化反应的催化剂,可能的催化过程如下。将ⅱ补充完整。‎ ⅰ.SO2+4I-+4H+S↓+2I2+2H2O ⅱ.I2+2H2O+　　　 　　　　+　　　　+2I- ‎ ‎(4)探究ⅰ、ⅱ反应速率与SO2歧化反应速率的关系,实验如下:分别将18 mL SO2饱和溶液加入到2 mL下列试剂中,密闭放置观察现象。(已知:I2易溶解在KI溶液中)‎ 序号 A B C D 试剂 组成 ‎0.4 mol·L-1‎ KI a mol·L-1 KI ‎0.2 mol·L-1‎ H2SO4‎ ‎0.2 mol·L-1‎ H2SO4‎ ‎0.2 mol·L-1 KI ‎0.000 2 mol I2‎ 实验 现象 溶液变黄,一段时间后出现浑浊 溶液变黄,出现浑浊较A快 无明显现象 溶液由棕褐色很快褪色,变成黄色,出现浑浊较A快 ‎①B是A的对比实验,则a=　　　　。 ‎ ‎②比较A、B、C,可得出的结论是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ‎ ‎　 　　　。 ‎ ‎③实验表明,SO2的歧化反应速率D>A。结合ⅰ、ⅱ反应速率解释原因:　　　　　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　。 ‎ 答案　(1)3SO2(g)+2H2O(g)2H2SO4(l)+S(s)　ΔH2=-254 kJ·mol-1‎ ‎(2)>　反应Ⅱ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　SO‎4‎‎2-‎　4H+‎ ‎(4)①0.4‎ ‎②I-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 ‎③反应ⅱ比ⅰ快;D中由反应ⅱ产生的H+使反应ⅰ加快 考点二　环境保护与绿色化学 ‎7.(2015江苏单科,1,2分)“保护环境”是我国的基本国策。下列做法不应该提倡的是(　　)‎ A.采取低碳、节俭的生活方式 B.按照规定对生活废弃物进行分类放置 C.深入农村和社区宣传环保知识 D.经常使用一次性筷子、纸杯、塑料袋等 答案　D ‎8.(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)　ΔH=-200.9 kJ·mol-1‎ NO(g)+‎1‎‎2‎O2(g) NO2(g)　ΔH=-58.2 kJ·mol-1‎ SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g)　ΔH=-241.6 kJ·mol-1‎ ‎(1)反应3NO(g)+O3(g) 3NO2(g)的ΔH=　　　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当n(O3)∶n(NO)>1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是　 。 ‎ ‎②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SO‎3‎‎2-‎将NO2转化为NO‎2‎‎-‎,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(SO‎3‎‎2-‎)=　　　　　　　　　[用c(SO‎4‎‎2-‎)、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　 　 　　‎ ‎　　　　　　　　　　 　　　　　。 ‎ 答案　(14分)(1)-317.3‎ ‎(2)①O3将NO2氧化为更高价氮氧化物(或生成了N2O5) ②SO2与O3的反应速率慢 ‎(3)SO‎3‎‎2-‎+2NO2+2OH- SO‎4‎‎2-‎+2NO‎2‎‎-‎+H2O ‎(4)Ksp‎(CaSO‎3‎)‎Ksp‎(CaSO‎4‎)‎×c(SO‎4‎‎2-‎)　CaSO3转化为CaSO4使溶液中SO‎3‎‎2-‎的浓度增大,加快SO‎3‎‎2-‎与NO2的反应速率 C组　教师专用题组 考点一　氧、硫及其重要化合物 ‎1.(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(双选)(　　)‎ 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 答案　AC ‎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NO‎3‎‎-‎ 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。‎ 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-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 ‎　　 　 ‎ ‎(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,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+2NO‎3‎‎-‎+2H2O 3SO‎4‎‎2-‎+4H++2NO(或3H2SO3+2NO‎3‎‎-‎ 3SO‎4‎‎2-‎+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。‎ ‎(4)小于　反应的离子方程式表明,足量的O2和NO‎3‎‎-‎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.(2014福建理综,25,15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)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Ⅱ中有Na2S2O5晶体析出,发生的反应为:‎ ZNa2SO3+SO2 Na2S2O5‎ ‎(1)装置Ⅰ中产生气体的化学方程式为  　　　　　　。 ‎ ‎(2)要从装置Ⅱ中获得已析出的晶体,可采取的分离方法是　　　　　　　。 ‎ ‎(3)装置Ⅲ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HSO‎3‎‎-‎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:‎ ‎(已知:滴定时反应的化学方程式为SO2+I2+2H2O H2SO4+2HI)‎ ‎①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　　g·L-1。 ‎ ‎②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 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)①0.16　②偏低 ‎4.(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- ‎Sn‎2-‎ ‎①写出电解时阴极的电极反应式:　 。 ‎ ‎②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。‎ ‎①在图示的转化中,化合价不变的元素是　　　　。 ‎ ‎②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　　　　。 ‎ ‎③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)①2H2O+2e- H2↑+2OH-‎ ‎②Sn‎2-‎+2H+ (n-1)S↓+H2S↑‎ ‎(2)①Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)　②0.5 mol ‎③提高混合气体中空气的比例 ‎(3)2H2S 2H2+S2‎ 考点二　环境保护与绿色化学 ‎5.(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 答案　C ‎6.(2013山东理综,7,4分)化学与生产和生活密切相关,下列说法正确的是(　　)‎ A.聚乙烯塑料的老化是因为发生了加成反应 B.煤经过气化和液化等物理变化可转化为清洁燃料 C.合成纤维、人造纤维及碳纤维都属于有机高分子材料 D.利用粮食酿酒经历了淀粉→葡萄糖→乙醇的化学变化过程 答案　D ‎7.(2014四川理综,11,16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)　　ΔH=-520 kJ/mol S(s)+O2(g) SO2(g)　ΔH=-297 kJ/mol Mn(s)+S(s)+2O2(g) MnSO4(s)‎ ΔH=-1 065 kJ/mol SO2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,促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀 ‎(3)MnO2(s)+SO2(g) MnSO4(s)　ΔH=-248 kJ/mol ‎(4)Mn2++2H2O-2e- MnO2+4H+‎ ‎(5)MnO2+H2O+e- MnO(OH)+OH-‎ ‎(6)‎‎1 500c-87ab‎2 500‎ ‎【三年模拟】‎ 一、选择题(每题6分,共42分)‎ ‎1.(2019届辽宁六校协作体期初联考,8)下列有关物质性质与用途具有对应关系的是(　　)‎ A.SO2具有氧化性,常用于漂白秸秆、织物 B.明矾水解得到Al(OH)3胶体,可用作水处理中的消毒剂 C.白葡萄酒含维生素C等多种维生素,通常添加微量SO2,以防营养成分被氧化 D.次氯酸有酸性,可用于自来水的杀菌消毒 答案　C ‎2.(2019届河北衡水中学二调,14)某同学利用如图装置探究SO2的性质。‎ 下列有关反应的方程式不能说明原因的是(　　)‎ A.①中溶液显红色的原因:CO‎3‎‎2-‎+H2OHCO‎3‎‎-‎+OH-‎ B.①中溶液红色褪去的原因:2SO2+CO‎3‎‎2-‎+H2OCO2+2HSO‎3‎‎-‎ C.②中溶液显黄绿色的原因:Cl2+H2OHCl+HClO D.②中溶液黄绿色褪去的原因:SO2+Cl2+2H2OH2SO4+2HCl 答案　C ‎3.(2019届宁夏大学附中月考,13)Y形管是一种特殊的仪器,与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用下图装置可以探究SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是(　　)‎ A.玻璃管的作用是连通大气,使空气中的氧气进入广口瓶,参与反应 B.c、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中,保证气体与Ba2+充分接触 C.Y形管乙中产生的为氧化性气体,将BaSO3氧化为BaSO4‎ D.e、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体 答案　D ‎4.[2018河北“名校联盟”质监(一),20]为了测定a g Na2SO3、Na2SO4混合物样品中Na2SO3的质量分数,设计了如下方案,其中明显不合理的是(　　)‎ A.将样品配制成溶液V1 L,取其中25.00 mL用标准KMnO4溶液滴定,消耗标准KMnO4溶液V2 mL B.向样品中加足量H2O2,再加足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为b g C.将样品与足量稀盐酸充分反应后,再加入足量BaCl2溶液,过滤,将沉淀洗涤、干燥,称量其质量为c g D.将样品与足量稀盐酸充分反应,生成的气体依次通过盛有饱和NaHSO3溶液的洗气瓶、盛有浓H2SO4的洗气瓶、盛有碱石灰的干燥管Ⅰ、盛有碱石灰的干燥管Ⅱ,测得干燥管Ⅰ增重d g 答案　D ‎5.(2017湖南三湘名校第三次联考,13)‎[Fe‎(CN)‎‎6‎]‎‎3-‎可将气态废弃物中的硫化氢转化为可利用的硫,自身被还原为‎[Fe‎(CN)‎‎6‎]‎‎4-‎。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)6]4--e- [Fe(CN)6]3-‎ B.电解时阴极反应式为2HCO‎3‎‎-‎+2e- H2↑+2CO‎3‎‎2-‎ 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K4[Fe(CN)6]与KHCO3‎ 答案　D ‎6.(2018吉林四盟校期中联考,22)使用单质铜制硝酸铜,耗用原料最经济,而且对环境几乎没有污染的是(　　)‎ A.Cu+HNO3(稀)‎ B.Cu CuO Cu(NO3)2‎ C.Cu+HNO3(浓)‎ D.Cu CuCl2 Cu(NO3)2‎ 答案　B ‎7.(2018湖北部分重点中学协作体期中,12)下列有关实验的说法正确的是(　　)‎ A.向品红溶液中通入气体X,品红溶液褪色,则气体X可能是Cl2‎ B.CO2中含少量SO2,可将该混合气体全通入足量饱和Na2CO3溶液中除去SO2‎ C.向某溶液中滴加氯水,再滴加KSCN溶液,溶液变成血红色,该溶液中一定含有Fe2+‎ D.将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中生成白色沉淀,此沉淀是BaSO3‎ 答案　A 二、非选择题(共58分)‎ ‎8.(2018湖南长沙第一中学月考,18)(16分)CaS用于制备除虫剂、发光材料等。某课题组拟用硫酸钙和焦炭在高温下反应制备硫化钙并检验产物。‎ ‎(1)甲同学设计如图所示实验装置检验气体产物。‎ ‎①B装置的作用是　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②D和E装置能检验A装置反应产物中的　　　　(填化学式)。 ‎ ‎③E装置中可能出现的现象是　 。 ‎ ‎(2)乙同学提出,根据氧化还原反应原理,A装置中的气体产物可能还有CO2、SO2,为了验证他的猜想,结合上述装置并选择下列仪器设计实验方案(同一种仪器可重复使用)。‎ ‎①按气流从左至右,仪器连接顺序为A、F、　　　　。 ‎ ‎②能证明有CO2的现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎③除去SO2的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)经实验检验气体产物有SO2、CO、CO2且气体体积之比为1∶1∶2,写出A中反应的化学方程式:　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(4)利用重量法测定固体产物的质量之比,即将样品溶于足量的饱和碳酸钠溶液中,过滤、洗涤、干燥等。需要测定的物理量有　　　　　　　　　　　　　[已知CaS与H2O反应生成Ca(OH)2和H2S]。 ‎ 答案　(每空2分)(1)①除去酸性气体　②CO　③溶液变浑浊 ‎(2)①J、F、I、M　②第2个F中溶液不褪色,I中溶液变浑浊　③5SO2+2MnO‎4‎‎-‎+2H2O2Mn2++5SO‎4‎‎2-‎+4H+‎ ‎(3)2CaSO4+3CCaS+CaO+SO2↑+2CO2↑+CO↑‎ ‎(4)样品的质量、碳酸钙的质量 ‎9.(2018湖南益阳、湘潭联考,16)(14分)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。某化学兴趣小组进行如下有关SO2性质和含量测定的探究活动。‎ ‎(1)装置A中仪器a的名称为　　　　。 ‎ ‎(2)选用图中的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱。‎ ‎①甲同学认为按A→C→F→尾气处理顺序连接装置可以证明亚硫酸和次氯酸的酸性强弱,乙同学认为该方案不合理,其理由是　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎②丙同学设计的合理实验方案为:按照A→C→　　　　→E→　　　　→F→尾气处理(填字母)顺序连接装置。E装置的作用是　　　　　　　　　,证明亚硫酸的酸性强于次氯酸的实验现象是　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)为了测定装置A残液中SO2的含量,量取10.00 mL残液于圆底烧瓶中,加热使SO2全部蒸出,用20.00 mL 0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液吸收。充分反应后,再用0.200 0 mol·L-1的KI标准溶液滴定过量的KMnO4,消耗KI溶液15.00 mL。‎ 已知:5SO2+2MnO‎4‎‎-‎+2H2O2Mn2++5SO‎4‎‎2-‎+4H+‎ ‎10I-+2MnO‎4‎‎-‎+16H+2Mn2++5I2+8H2O ‎①残液中SO2的含量为　　　　g·L-1。 ‎ ‎②若滴定过程中不慎将KI标准溶液滴出锥形瓶外少许,使测定结果　　　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 ‎ 答案　(1)分液漏斗(2分)‎ ‎(2)①二氧化硫通入漂白粉溶液中发生了氧化还原反应,不能证明强酸制备弱酸的原理(2分)　②B(1分)　D(1分)　除去CO2中混有的SO2(2分)　装置D中品红溶液不褪色,F中出现白色沉淀(2分)‎ ‎(3)①6.4(2分)　②偏低(2分)‎ ‎10.(2018山东省实验中学一诊,23)(10分)CaO2难溶于水,溶于酸生成过氧化氢,在医药上用作杀菌剂、防腐剂等。‎ Ⅰ.CaO2制备原理:Ca(OH)2(s)+H2O2(aq) CaO2(s)+2H2O(l)　ΔH<0‎ 不同浓度的H2O2溶液对反应生成CaO2产率的影响如下表:‎ H2O2溶液/%‎ ‎5‎ ‎10‎ ‎15‎ ‎20‎ ‎25‎ ‎30‎ CaO2/%‎ ‎62.40‎ ‎63.10‎ ‎63.20‎ ‎64.54‎ ‎62.42‎ ‎60.40‎ ‎(1)分析题给信息,解释H2O2浓度大于20%后CaO2产率反而下降的原因:　　　　　　　　　　　　‎ ‎　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ Ⅱ.过氧化钙中常含有CaO杂质,实验室可按以下步骤测定CaO2含量。‎ 步骤1:准确称取0.36 g过氧化钙样品,置于250 mL的锥形瓶中;‎ 步骤2:分别加入10 mL蒸馏水和20 mL盐酸(3 mol·L-1),振荡使过氧化钙样品溶解;‎ 步骤3:向锥形瓶中加入适量KI溶液;‎ 步骤4:用0.20 mol·L-1硫代硫酸钠标准溶液滴定,至溶液呈浅黄色,然后　　　　,用硫代硫酸钠标准溶液继续滴定,　　　　　　,记录数据; ‎ 步骤5:平行测定3次,计算样品中CaO2的质量分数。滴定时发生的反应为2Na2S2O3+I2 Na2S4O6+2NaI。‎ ‎(2)加入KI溶液后发生反应的离子方程式为 　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)请补充完整实验步骤4中的内容:　　　　　　　　　　　　;　　 　　　 ‎ ‎　　　。 ‎ ‎(4)若三次滴定消耗硫代硫酸钠溶液平均体积为20.00 mL,则该样品中CaO2的质量分数是　　　。 ‎ 答案　(每空2分)(1)H2O2浓度增大,反应速率加快,反应放热使体系温度迅速升高,H2O2发生分解,使CaO2产率下降 ‎(2)H2O2+2I-+2H+ I2+2H2O ‎(3)加入指示剂淀粉溶液　直至溶液的蓝色恰好消失且半分钟内颜色不变 ‎(4)40%‎ ‎11.(2017河南开封定位考试,15)(18分)Ⅰ.磁性材料A是由两种元素组成的化合物,某研究小组按如图流程探究其组成:‎ 请回答:‎ ‎(1)A的化学式为　　　。A燃烧生成B和E的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(2)已知化合物A能与稀硫酸反应,生成一种淡黄色不溶物和一种气体(标准状况下的密度为1.518 g/L),该气体分子的电子式为　　　　　。该反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ‎ ‎(3)溶液C可溶解铜片,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　,该反应的一个实际应用是　　　　‎ ‎　　　　　。 ‎ Ⅱ.某同学用副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。‎ ‎(1)FeCl3与H2S反应的离子方程式为  　　　　　　。 ‎ ‎(2)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应为　　　　 　　　　　。 ‎ ‎(3)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:①H2S的原子利用率为100%;②　　　　　　‎ ‎　　　。 ‎ 答案　(每空2分)Ⅰ.(1)Fe3S4　4Fe3S4+25O2 6Fe2O3+16SO2‎ ‎(2)H：S‎··‎‎··‎：H　Fe3S4+6H+ 3H2S↑+3Fe2++S ‎(3)2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+　制印刷电路板 Ⅱ.(1)2Fe3++H2S 2Fe2++S↓+2H+‎ ‎(2)Fe2+-e- Fe3+‎ ‎(3)FeCl3可以循环利用