2019-2020年高三化學復習《氧族元素》《環(huán)境保護》教案.doc

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2019-2020年高三化學復習《氧族元素》《環(huán)境保護》教案 ●考點闡釋 1.了解單質(zhì)硫及硫的氧化物、氫化物的性質(zhì)，掌握硫酸的化學性質(zhì)。 2.以硫酸為例，了解化工生產(chǎn)化學反應原理的確定。初步了解原料與能源的合理利用、“三廢處理”與環(huán)境保護以及生產(chǎn)過程中的綜合經(jīng)濟效益問題。 ●試題類編 (一)選擇題 1.（2002年上海，10）水的狀態(tài)除了氣、液和固態(tài)外，還有玻璃態(tài)。它是由液態(tài)水急速冷卻到165 K時形成的，玻璃態(tài)的水無固定形狀，不存在晶體結(jié)構(gòu)，且密度與普通液態(tài)水的密度相同，有關(guān)玻璃態(tài)水的敘述正確的是 A.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積縮小 B.水由液態(tài)變?yōu)椴ＡB(tài)，體積膨脹 C.玻璃態(tài)是水的一種特殊狀態(tài) D.玻璃態(tài)水是分子晶體 2.（2002年江蘇大綜合，22）高溫下硫酸亞鐵發(fā)生如下反應：2FeSO4Fe2O3+ SO2↑+SO3↑,若將生成的氣體通入氯化鋇溶液中，得到的沉淀物是 A.BaSO3和BaSO4 B.BaS C.BaSO3 D.BaSO4 3.（2001年全國，4）為了保護臭氧層，可采取的有效措施是 A.減少二氧化硫的排放量 B.減少含鉛廢氣的排放量 C.減少氟氯代烴的排放量 D.減少二氧化碳的排放量 4.(2001年上海，3)下列物質(zhì)不屬于“城市空氣質(zhì)量日報”報道的是 A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.懸浮顆粒 5.(2001年上海，10)標準狀況下H2S和O2的混合氣體100 mL，經(jīng)點燃后反應至完全，所得氣體經(jīng)干燥后，恢復到原來狀況時體積為10 mL，該10 mL氣體可能是 A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO3 6.(2000年全國，1)導致下列現(xiàn)象的主要原因與排放SO2有關(guān)的是 A.酸雨 B.光化學煙霧 C.臭氧空洞 D.溫室效應 7.(2000年廣東，2)下列氣體不能用濃H2SO4干燥的是 A.CO2 B.H2S C.SO2 D.HCl 8.(2000年廣東，13)下列說法不正確的是 A.硫是一種淡黃色的能溶于水的晶體 B.硫的化合物常存在于火山噴出的氣體中和礦泉水里 C.硫與氧屬于同一主族 D.硫在空氣中的燃燒產(chǎn)物是二氧化硫，在純氧中的燃燒產(chǎn)物是三氧化硫 9.(1999年上海，11)在硫酸工業(yè)生產(chǎn)中，為了有利于SO2的轉(zhuǎn)化，且能充分利用熱能，采用了中間有熱交換器的接觸室(見圖)，按此密閉體系中氣流的流向則A處流出的氣體為 A.SO2 B.SO3、O2 C.SO2、O2 D.SO2、SO3 10.(1998年全國，3)按下述實驗方法制備氣體，合理又實用的是 A.鋅粒與稀HNO3反應制備H2 B.向飽和NaCl溶液中滴加濃H2SO4制備HCl C.亞硫酸鈉與濃H2SO4反應制備SO2 D.大理石與濃H2SO4反應制備CO2 11.(1998年上海，5)0.05 mol某單質(zhì)與0.8 g硫在一定條件下完全反應，該單質(zhì)可能是 A.H2 B.O2 C.K D.Zn 12.(1998年上海，6)下列反應中，調(diào)節(jié)反應物用量或濃度不會改變反應產(chǎn)物的是 A.H2S在氧氣中燃燒 B.鐵在硫蒸氣中燃燒 C.SO2通入石灰水 D.H2SO4中加入鋅粉 13.(1998年上海，13)冰箱致冷劑氟氯甲烷在高空中受紫外線輻射產(chǎn)生Cl原子，并進行下列反應：Cl+O3ClO+O2，ClO+OCl+O2 下列說法不正確的是 A.反應后將O3轉(zhuǎn)變?yōu)镺2 B.Cl原子是總反應的催化劑 C.氟氯甲烷是總反應的催化劑 D.Cl原子反復起分解O3的作用 14.(1997年全國，13)向50 mL 18 molL－1H2SO4溶液中加入足量的銅片并加熱。充分反應后，被還原的H2SO4的物質(zhì)的量 A.小于0.45 mol B.等于0.45 mol C.在0.45 mol和0.90 mol之間 D.大于0.90 mol 15.(1997年上海，12)你認為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是 ①用煤作燃料 ②把工廠煙囪造高 ③燃料脫硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤開發(fā)新能源 A.①②③ B.②③④⑤ C.③⑤ D.①③④⑤ 16.(1996年上海，16)將下列物質(zhì)分別加入溴水中，溴水顏色不變淺的是 A.KCl晶體 B.H2S氣體 C.CCl4 D.Mg 17.(1996年上海，1)下列物質(zhì)中，不含結(jié)晶水的是 A.芒硝 B.大理石 C.明礬 D.石膏 18.(1995年全國，25)常溫時，向20 L真空容器內(nèi)通入a mol硫化氫和b mol二氧化硫(a和b都是正整數(shù)，且a≤5,b≤5),反應完全后，容器內(nèi)可能達到的最大密度約是 A.24.5 gL－1 B.14.4 gL－1 C.8 gL－1 D.5.1 gL－1 19.(1995年全國，26)某溫度下，在100 g水中加入m g CuSO4或加入n g CuSO45H2O，均可使溶液恰好達到飽和，則m與n的關(guān)系符合 A.m=n B.m= C.m= D.m= 20.(1995年上海，24)為方便某些化學計算，有人將98％濃硫酸表示成下列形式，其中合理的是 A.H2SO41/9H2O B.H2SO4H2O C.H2SO4SO3 D.SO310/9H2O （二）筆答題 21.(2002年上海，31)硫鐵礦高溫下空氣氧化產(chǎn)物二氧化硫，4FeS2+11O2===8SO2+2Fe2O3設(shè)空氣中N2、O2的含量分別為0.800和0.200（體積分數(shù)，以下氣體含量均用體積分數(shù)表示），試完成下列各題： （1）1.00 mol FeS2完全氧化，需要空氣的體積（標準狀況）為________L。 （2）55 L空氣和足量FeS2完全反應后，氣體體積（同溫同壓）變?yōu)開_______L。 (3)用空氣氧化FeS2產(chǎn)生的氣體混合物中，O2含量為0.0800，計算SO2的含量。 （4）設(shè)FeS2氧化產(chǎn)物的氣體混合物為100 L，其中O2為a L，SO2為b L。 ①寫出a和b的關(guān)系式 ②在圖中畫出a和b的關(guān)系曲線（FeS2氧化時，空氣過量20%） 說明：為方便作圖，縱坐標用13b表示。 22.(2000年全國，23)某學生課外活動小組利用右圖所示裝置分別做如下實驗： (1)在試管中注入某紅色溶液，加熱試管，溶液顏色逐漸變淺，冷卻后恢復紅色，則原溶液可能是_________溶液；加熱時溶液由紅色逐漸變淺的原因是： 。 (2)在試管中注入某無色溶液，加熱試管，溶液變?yōu)榧t色，冷卻后恢復無色，則此溶液可能是_________溶液；加熱時溶液由無色變?yōu)榧t色的原因是： 。 23.(1998年上海，28)汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣的污染源，治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個“催化劑轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點是使CO與NO反應，生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體，并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。 (1)寫出CO與NO反應的化學方程式 。 (2)“催化劑轉(zhuǎn)換器”的缺點是在一定程度上提高空氣的酸度。其原因是 。 (3)控制城市污染源的方法可以有 (多選扣分)。 a.開發(fā)氫能源 b.使用電動車 c.植樹造林 d.戴上呼吸面具 24.(1997年全國，31)某無色溶液可能含有下列鈉鹽中的幾種：A.氯化鈉 B.硫化鈉 C.亞硫酸鈉 D.硫代硫酸鈉 E.硫酸鈉 F.碳酸鈉。向此溶液中加入適量稀H2SO4，有淺黃色沉淀析出，同時有氣體產(chǎn)生，此氣體有臭雞蛋氣味，可使澄清的石灰水變渾濁，不能使品紅試液褪色。根據(jù)上述實驗現(xiàn)象回答下列問題。 (1)不能使品紅試液褪色，說明該氣體不含 (填分子式)。 (2)此無色溶液中至少存在哪幾種鈉鹽?請寫出全部可能的情況(填寫相應的字母)。第一種情況 ，第二種情況 ，第三種情況 ，第四種情況 (可不填滿，也可補充)。 25.(1997年全國，35)8.8 g FeS固體置于200 mL 2.0 molL－1的鹽酸中，以制備H2S氣體。反應完全后，若溶液中H2S的濃度為0.10 molL－1，假定溶液體積不變，試計算： (1)收集到的H2S氣體的體積(標準狀況)。 (2)溶液中Fe2＋和H＋的物質(zhì)的量濃度(摩爾濃度)。 26.(1997年上海，36)接觸法制硫酸排放的尾氣中含少量的SO2，為防止污染大氣，在排放前設(shè)法進行綜合利用。 (1)某硫酸廠每天排放的10000 m3尾氣中含0.2％(體積分數(shù))的SO2，問用NaOH溶液、石灰及O2處理后，假設(shè)硫元素不損失，理論上可得到多少千克石膏(CaSO42H2O）? (2)如果將一定體積的尾氣通入100 mL 2 molL－1的NaOH溶液中使其完全反應，經(jīng)測定所得溶液含16.7 g溶質(zhì)。試分析該溶液的成分，并計算確定各成分的物質(zhì)的量。 (3)工廠在尾氣處理制石膏的過程中，中間產(chǎn)物是NaHSO3。調(diào)節(jié)尾氣排放的流量，以取得SO2與NaOH間物質(zhì)的量的最佳比值，從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量。現(xiàn)設(shè)n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分別表示SO2、NaOH和NaHSO3的物質(zhì)的量，且=x，試寫出x在不同取值范圍時，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)與n(SO2)、n(NaOH)間的關(guān)系式。 27.(1996年全國，36)將a mol H2S和1 mol O2置于一個容積可變的容器內(nèi)進行反應。維持容器內(nèi)氣體的壓強不變(101 kPa)，在120 ℃下測得反應前后容器內(nèi)氣體的密度分別為d1和d2。若a的取值不同，則H2S的氧化產(chǎn)物可能有如下三種情況： (1)全部是SO2，此時a的取值范圍是________。 (2)全部是S，此時a的取值范圍是________，并且d1________d2(填“小于”“大于”或“等于”)。 (3)部分是SO2，部分是S，此時a的取值范圍是________。 反應所生成的SO2的物質(zhì)的量為________ mol。 容器內(nèi)氣體的物質(zhì)的量之和為________ mol。(以含a的代數(shù)式表示) 28.(1995年全國，35)取50.0 mL Na2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入過量BaCl2溶液后得到14.51 g白色沉淀，用過量稀硝酸處理后沉淀量減少到4.66 g，并有氣體放出。試計算： (1)原混合液中Na2CO3和Na2SO4的物質(zhì)的量濃度； (2)產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積。 29.（1995年全國，31）A、B、C是在中學化學中常見的三種化合物，它們各由兩種元素組成，甲、乙是兩種單質(zhì)。這些化合物和單質(zhì)之間存在如下的關(guān)系： 據(jù)此判斷： （1）在A、B、C這三種化合物中，必定含有乙元素的是________（用A、B、C填寫）。 （2）單質(zhì)乙必定是________（“金屬”或“非金屬”），其理由是 。 （3）單質(zhì)乙的化學式可能是________，則化合物B的化學式是________。 30.(1994年上海，36)從某物質(zhì)A的水溶液出發(fā)有下圖所示的一系列變化： 試回答： (1)物質(zhì)的分子式：A ，B________,C________,D________,E________,F________； (2)寫出E→F的離子方程式 。 (3)鑒定物質(zhì)F的方法 。 ●答案解析 （一）選擇題 1.答案：C 解析：因玻璃態(tài)水的密度與液態(tài)水的密度相同，所以由液態(tài)水變?yōu)椴ＡB(tài)水其體積不發(fā)生變化。固體有三種形態(tài)：晶體、玻璃態(tài)和無定形，所以玻璃態(tài)水并不是晶體，而是水的一種存在形態(tài)。 2.答案：D 解析：SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4與BaCl2反應生成BaSO4沉淀，SO2在硫酸溶液中不易溶解，另外，BaSO3能溶解在酸中，即硫酸溶液中SO2不會與BaCl2反應。 3.答案：C 解析：氟氯代烴為一類含氯、氟的有機物，它在日光照射下分解產(chǎn)生的氯原子是破壞臭氧層的“罪魁禍首”。為了保護臭氧層，可采取減少氟氯代烴的排放量這一措施。 4.答案：C 解析：屬于大氣污染物的是：二氧化硫、氮氧化物、懸浮顆粒。CO2是空氣的成分之一，含量的變化只能引起“溫室效應”，對空氣質(zhì)量影響不大。 5.答案：C 解析：此題考查了學生思維能力的嚴密性。只要仔細分析四個選項，不必計算就可找出答案，SO2與H2S不能共存，故A不可能；若只剩余O2，說明O2過量，則必有SO2生成，故B也不可能；H2S在過量O2中燃燒只能生成SO2，SO2要轉(zhuǎn)化為SO3必須有催化劑的參與，故D項不可能；所以答案應為C。 6.答案：A 解析：環(huán)境污染與保護是當今社會普遍關(guān)注的問題，這類題目在今后的高考中也會出現(xiàn)，且比重會增加。引發(fā)酸雨的主要是氮和硫的氧化物，光化學煙霧主要與NO2和NO有關(guān)；氟利昂是破壞臭氧層的最主要物質(zhì)；大氣中CO2含量的增加引起了溫室效應。 7.答案：B 解析：濃硫酸可干燥酸性氣體和一些中性氣體，但不能干燥具有還原性的氣體，如H2S、HI等。SO2盡管有較強的還原性，但不能被濃硫酸氧化。 8.答案：AD 解析：此題全面考查了硫的存在和性質(zhì)。硫是一種淡黃色不溶于水的晶體，直接與氧氣反應的產(chǎn)物是SO2，SO2被氧氣氧化為SO3必須是在催化劑的條件下進行。 9.答案：C 解析：此題考查了工業(yè)生產(chǎn)H2SO4的重要設(shè)備之一——接觸室中氣體的流向。SO2和O2進入熱交換器的管外時，雖具備合成溫度，但無V2O5催化，不會生成SO3，只有SO2和O2。 10.答案：C 解析：鋅與稀HNO3反應，被還原的是氮元素，產(chǎn)生的是氮的氧化物而不是H2。因氯化氫易溶于水，制備時用固體食鹽與濃H2SO4反應。濃H2SO4中H＋濃度小與CaCO3反應慢，且CaSO4微溶于水，反應難于進行。 11.答案：C 解析：n(S)= =0.025 mol,該單質(zhì)與硫的物質(zhì)的量之比是2∶1，所以該單質(zhì)在四個選項中只能是鉀。 12.答案：B 解析：H2S在足量O2中燃燒，方程式為2H2S＋3O2===2SO2＋2H2O。O2不足時：2H2S＋O2===2S＋2H2O。SO2與Ca(OH)2反應時首先發(fā)生：SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O，當SO2過量時又發(fā)生反應：CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2。稀H2SO4與Zn反應放出H2，濃H2SO4與Zn反應放出SO2。 13.答案：C 14.答案：A 解析：n(濃H2SO4)=0.0518=0.9 mol。由反應Cu+2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O，看出有2 mol H2SO4參加反應，被還原的H2SO4為參加反應的一半，由此有0.9 mol 濃H2SO4反應時就有0.45 mol H2SO4被還原。但實際上由于H2SO4隨反應進行濃度變稀，而變?yōu)橄2SO4后，則不能與Cu反應。所以實際被還原的H2SO4應小于0.45 mol。故選A。 15.答案：C 解析：酸雨的形成主要是煤和石油的大量使用造成的，開發(fā)新能源可以減少對煤的使用，燃料脫硫可以減少SO2的排放量，這些都是可行的。 16.答案：A 解析：A項KCl與Br2水不作用，故符合題意。B項反應為H2S＋Br2===S↓＋2HBr,溴水變淺溶液渾濁。C項CCl4可萃取溴水中的溴，溴水變淺。D項Mg+Br2===MgBr2，溴水褪色。 17.答案：B 解析：此題考查的是硫酸鹽的俗名和組成，芒硝的化學式是：Na2SO410H2O，明礬的化學式是KAl(SO4)212H2O，生石膏的化學式是CaSO42H2O，大理石的化學式是CaCO3。 18.答案：B 解析：Ⅰ.容器內(nèi)反應后的氣體只能為SO2或H2S(因常溫水為液態(tài)，S為固態(tài))，若氣體密度大，則應SO2過量，設(shè)SO2為5 mol，H2S為1 mol，由方程式2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O知余SO2為4.5 mol，所以密度為4.564/20=14.4 gL－1。 Ⅱ.極限法，假設(shè)無H2S，有SO2 5 mol(因此時密度最大)，則密度為564/20=16 gL－1，參照選項只能選B。 19.答案：B 解析：因在某溫度下，溶解度為定值，可得方程：解之得m=，選B。(也可由某溫度下飽和溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為一定值列方程：) 20.答案：AD 則其物質(zhì)的量之比為n(H2SO4)∶n(H2O)==1∶1/9。 即可判斷A正確，B、C不正確。D項略作變形：SO3H2O→SO3H2OH2O→H2SO4H2O，即與A選項相同，故也正確。 （二）筆答題 21.答案：（1）308 （2）52 （3）設(shè)SO2為x（體積分數(shù)）則有4(11+0.0800)=1－0.0800－x x=0.0923 (4)①13b=200－10a ②如下圖 解析：（1）1.00 mol FeS2完全氧化需O2為mol，則需標況下的空氣為：mol22.4 Lmol－10.200=308 L (2)采用體積差列式求減少的體積 4FeS2 + 11O2===8SO2+2Fe2O3 ΔV 11 3 55 L0.200 3 最后氣體體積為55 L－3 L=52 L (3)設(shè)SO2為x（體積分數(shù)） 則有4（11+0.0800）=1－0.0800－x x=0.0923 (4)100 L氣體混合物中有N2為（100－a－b） L 而生成b L SO2耗O2為L 則：（100－a－b）∶(+a)=4∶1 即：13b=200－10 a 22.答案：(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3氣體逸出，所以溶液的顏色變淺 (2)溶有SO2氣體的品紅 SO2氣體逸出，品紅溶液恢復紅色 解析：此題考查了學生由實驗現(xiàn)象判斷實驗原理的直覺和逆向思維能力。首先要審清實驗的裝置為一封閉的體系，受熱時，有氣體從溶液中逸出進入氣球，導致溶液的顏色的變化；冷卻后，逸出的氣體又溶解在溶液中，得到原來溶液，恢復到原來的溶液的顏色。另外要注意溶液顏色的變化，能使溶液在紅色和無色之間變化的物質(zhì)在中學階段最常見的是酚酞和品紅。導致酚酞溶液在無色和紅色之間變化的氣體是堿性氣體，即氨氣；導致品紅溶液在無色和紅色之間變化的氣體是SO2。 23.答案：(1)2CO＋2NO2CO2＋N2 (2)SO2轉(zhuǎn)化為SO3，產(chǎn)生硫酸酸霧 (3)ab 解析：在催化劑作用下把CO和NO都轉(zhuǎn)化為參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無毒氣體即NO轉(zhuǎn)化為N2、CO轉(zhuǎn)化為CO2，反應的方程式為2NO＋2CO2CO2＋N2。同時SO2也在催化劑的條件下轉(zhuǎn)化為了SO3，從而提高了空氣的酸度?？刂瞥鞘锌諝獾奈廴驹粗饕菧p少煤和汽油的使用。 24.答案：(1)SO2 (2)BDF，BCF 解析：本題設(shè)置的目的有兩個：一是由于題設(shè)條件不復雜，看似很容易，易使考生產(chǎn)生輕視題目的心理狀態(tài)，而不去深入分析而失誤。試題通過這種方式體現(xiàn)對考生知識、能力和心理素質(zhì)的考查；二是因本題作出判斷需較大的思維強度，本題的關(guān)鍵在于能否從量上分析H2S和SO2的關(guān)系，這就考查了學生思維的深刻性和邏輯性。 從題給條件上首先可判斷出不存在的氣體是SO2，溶液中Na2CO3和Na2S并存。再由混合溶液與稀H2SO4反應有黃色沉淀的現(xiàn)象，對硫的來源作出兩種思考： 其一：H2SO4+Na2S2O3===Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O，但反應中有SO2生成，又與前面的判斷相矛盾。這就給考生造成了很大的干擾。又因H2SO4+Na2S===H2S↑+Na2SO4。如果能從定量的角度考慮2H2S+SO2===3S↓+2H2O，當n(H2S)=2n(SO2)時，SO2就不會放出了，因此，第一種情況為Na2S、Na2S2O3和Na2CO3。 其二：若用Na2SO3代替Na2S2O3，按上述理由也可由硫產(chǎn)生而無SO2放出，因此第二種情況為：Na2S、Na2SO3和Na2CO3。 若溶液中存在Na2S、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3也符合現(xiàn)象，但不符合“至少”這一條件。 25.答案：（1）1.8 L (2)c(Fe2＋)=0.50 molL－1 c(H＋)=1.0 molL－1 解析：(1)由FeS+2H＋===Fe2＋＋H2S↑可知HCl過量，應以FeS的量計算。 n(FeS)= =0.10 mol 共生成H2S為0.10 mol。在溶液中溶解的H2S為：n(H2S)=0.10molL－10.20L=0.020mol,所以收集到的H2S體積為 V(H2S)＝22.4 Lmol－1(0.10－0.020) mol=1.8 L (2)生成Fe2＋為0.10 mol,濃度為=0.50 molL－1，消耗H＋0.20 mol,反應前 n(H＋)=2.00.20=0.40 mol, 故c(H＋)==1.0 molL－1。 26.答案：（1）153.6 kg (2)Na2SO3 0.1 mol NaHSO3 0.05 mol (3) 解析：本題較好地體現(xiàn)了《考試說明》的要求，側(cè)重考查學生的綜合應用能力，設(shè)計頗具特色。本題的三大特色是：計算與推斷相結(jié)合；數(shù)學和化學的綜合應用；化學知識與環(huán)保相互聯(lián)系。因此，反映出了高考化學計算命題的發(fā)展趨勢和特點。解題過程如下： (1)由硫原子守恒可得關(guān)系式 SO2 ～ CaSO42H2O 22.4 L 172 g 11041030.2％ L m(CaSO42H2O)10－3 解之得 m(CaSO42H2O)=153.6 kg (2)要運用極端假設(shè)法進行推斷，溶液中可能發(fā)生兩個反應： SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ① SO2+NaOH===NaHSO3 ② 假設(shè)按反應①進行，產(chǎn)物為Na2SO3，m(Na2SO3)=12.6 g 假設(shè)按反應②進行，產(chǎn)物為NaHSO3，m(NaHSO3)=20.8 g 由于20.8＞16.7＞12.6，所以溶質(zhì)成分為Na2SO3和NaHSO3的混合物。 設(shè)混合物中NaHSO3的物質(zhì)的量為x,Na2SO3的物質(zhì)的量為y 解之得x=0.1 mol, y=0.05 mol (3)可借用數(shù)軸進行分析討論： 根據(jù)反應(1)和(2)可確定=和=1兩個界點。 討論結(jié)果為 27.答案：(1)a≤2/3 (2)a≥2 大于 (3)2/3＜a＜2 1－ 1+ 解析：反應為：2H2S＋3O2===2SO2＋2H2O（g） ① 反應為：2H2S＋O2===2S＋2H2O（g） ② 可由數(shù)軸分析：n(H2S)/n(O2) (1)當全部為SO2時O2過量，或恰好發(fā)生反應① 即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≤2∶3 a≤2/3 (2)當全部為S時，H2S過量，或恰好發(fā)生反應② 即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≥2∶1 a≥2 又反應前后等壓；密度比等于相對分子質(zhì)量之比，反應前后氣體相對分子質(zhì)量都大于18，所以d1＞d2。 (3)當SO2、S同時有時；①、②反應都發(fā)生，a取值必為＜a＜2。 而后兩空的計算有兩種方法： 方法一：設(shè)反應過程是向a L H2S中逐漸通入O2，先發(fā)生反應②，O2未用完。所生成物量用H2S計算：即S=a mol, H2O=a mol， 耗O2=mol,余O2=(1－) mol， 而過量O2可與S反應：S＋O2===SO2 ③ 由反應可知，生成n(SO2)＝n(O2)＝（1－） mol。 反應生成氣體總量為n(SO2)＋n(H2O)＝1－+a=(1+) mol 方法二：總反應方程式法。因反應物、生成物均已知，且反應物量已知，直接寫出方程式其系數(shù)即為解： a H2S＋O2=== S+ SO2＋aH2O 配平時：由H守恒得H2O系數(shù)為a;由O守恒得SO2系數(shù)為(1－),最后由S守恒得S系數(shù)為a－(1－)=(a－1)。 28.答案：(1)M(Na2SO4)＝0.40 molL－1 M(Na2CO3)＝1.00 molL－1 (2)1.12 L 解析：(1)14.51 g白色沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物。 M（Na2SO4）＝=0.40 molL－1 M（Na2CO3）＝=1.00 molL－1 (2)設(shè)生成的氣體在標準狀況下的體積為x， BaCO3＋2HNO3===Ba(NO3)2+H2O＋CO2↑ 1 mol 22.4 L mol x x==1.12 L。 29.答案：(1)AB (2)非金屬 只有非金屬元素才既能呈正價又能呈負價 (3)S H2S 解析：本題的設(shè)置意在考查考生對非金屬元素的單質(zhì)及化合物性質(zhì)的綜合認識水平，與之相結(jié)合，還考查了考生的分析、推理、正向思維與逆向思維、抽象思維和發(fā)散思維的能力。解本題的關(guān)鍵在于進行邏輯推理。 化合物A既然是由甲、乙兩種單質(zhì)化合而成的，則化合物A中一定含有乙元素。再看框圖的左邊縱行，單質(zhì)甲不含乙元素，而A中含乙元素，則A中的乙元素必來自于B中。至于C是否含有乙元素從題給條件上無法判斷，這樣一定含乙元素的應是A、B兩種化合物。由框圖的右側(cè)縱行可以看出，由于反應物A、B都含乙元素，而其產(chǎn)物為單質(zhì)乙，則A、B中的乙元素必有一種呈正價，另一種呈負價，只有非金屬才有這種性質(zhì)。所以乙為非金屬。對第(3)問，要求對元素化合物知識十分熟悉，而且習慣于發(fā)散思維。本題應從兩種含有相同元素的化合物反應生成該元素的單質(zhì)作為思維的出發(fā)點。再思考能在二元化合物中呈正、負兩種價態(tài)的非金屬最常見的就是硫，2H2S＋SO2===3S↓＋2H2O。將這幾種物質(zhì)放到所給出的反應關(guān)系中去試驗，就可得出結(jié)論：乙為S，B為H2S。 本題在整體設(shè)計上由易到難，考查的層次逐步深入。將化合價的基本概念與具體反應相結(jié)合，考查了邏輯思維和發(fā)散思維的能力，表明了高考的方向。 30.答案：(1)A：NH4HSO3或(NH4)2SO3 B：NH4HSO4或(NH4)2SO4 C：SO2 D：NH3 E：K2SO3 F：K2SO4 (2)SO+Br2+H2O===SO＋2Br－＋2H＋ (3)通過焰色反應鑒定K＋(隔鈷玻璃火焰呈淺紫色)；取少量F的溶液加入氯化鋇和鹽酸的溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，證明SO的存在 解析：這個圖示看起來復雜，實際上若能迅速找到突破點，問題并不難解。 A溶液既能與濃硫酸反應，又能與氫氧化鉀反應，說明它的陰離子和陽離子為含有弱電解質(zhì)的離子或能被氧化的離子。反應中都有氣體產(chǎn)生，說明陰、陽離子都具揮發(fā)性。無色氣體C與氨水反應，D又與C的溶液反應，可見D為NH3，C為CO、HCO或SO、HSO等。E與溴水反應，所以排除CO，E是K2SO3，F(xiàn)即為K2SO4。這樣其他問題均可得出答案。 ●命題趨向與應試策略 （一）重視基礎(chǔ) 形成知識規(guī)律 1.硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系 （1）硫和硫的化合物及不同價態(tài)的含硫物質(zhì)是通過氧化還原規(guī)律聯(lián)系在一起的。 低價態(tài)的硫元素通過氧化劑的氧化反應，可以變?yōu)檩^高價態(tài)的硫元素，高價態(tài)的硫元素通過還原反應，可以轉(zhuǎn)變?yōu)檩^低價態(tài)的硫元素。要能熟練寫出H2S、S、SO2、H2SO4等含硫物質(zhì)相互轉(zhuǎn)化的化學方程式。 （2）相同價態(tài)的含硫化合物間，是通過酸堿反應規(guī)律聯(lián)系在一起的： 把上述含硫物質(zhì)的氧化還原反應規(guī)律和酸堿反應規(guī)律結(jié)合在一起，便可從縱、橫兩個方面提示出硫及其化合物中的相互聯(lián)系，形成科學的知識網(wǎng)絡。 2.氧族元素 （1）氧族元素的相似性 ①最外層都有6個電子，負化合價都為－2價，除氧外，最高正價為＋6價。（除H2O2、OF2及FeS2外） ②氣態(tài)氫化物通式為H2R，除H2O，對熱穩(wěn)定性都較差，如H2S 300℃以上即分解，H2Te 0℃即分解。除氧外，都有氧化物（RO2、RO3），對應的水化物都是含氧酸。 (2)氧族元素的遞變性 ①熔沸點：O2→Te逐漸升高 ②氧化性：O2＞S＞Se＞Te ③氫化物穩(wěn)定性：H2O＞H2S＞H2Se＞H2Te ④含氧酸酸性：H2SeO4＞H2SO4（特殊） (3)氧和硫的對比 ①Na2S與Na2O都呈堿性，CS2與CO2一樣呈酸性。堿性氧化物與酸性氧化物可反應生成鹽，堿性硫化物與酸性硫化物亦可反應生成鹽。如：Na2S＋CS2===Na2CS3 ②含氧酸鹽中的氧可部分或全部被硫取代，如Na2S2O3可看作硫取代Na2SO4中的部分氧。 ③在FeS2中S為－1價，在Na2O2、H2O2中O為－1價。 3.硫酸工業(yè) （1）硫酸的工業(yè)制法（接觸法） 系統(tǒng)地學習掌握某一物質(zhì)的工業(yè)制法，一般要從所用原料、化學反應、適宜條件、生產(chǎn)過程、主要設(shè)備、環(huán)境保護等角度去分析理解。按照上述要求，工業(yè)上接觸法制硫酸概括為“五個三”，即三種原料、三個反應、適宜生產(chǎn)條件中的三個問題、三個生產(chǎn)過程、三個主要設(shè)備等： 二氧化硫的制取和凈化 4FeS2＋11O22Fe2O3＋8SO2 (沸騰爐) 二氧化硫氧化成三氧化硫 2SO2＋O22SO3 (接觸室) 三氧化硫的吸收和硫酸的生成 SO3＋H2O===H2SO4 (吸收塔) （2）關(guān)于硫酸工業(yè)綜合經(jīng)濟效益的討論 ①環(huán)境保護與原料的綜合利用?；どa(chǎn)必須保護環(huán)境，嚴格治理“三廢”，并盡可能把“三廢”變?yōu)橛杏玫母碑a(chǎn)品，實現(xiàn)原料的綜合利用。硫酸廠的“三廢”經(jīng)處理后，不僅消除了污染，而且也使SO2和黃鐵礦礦渣得到合理利用。 ②能量的充分利用。許多化學反應是放熱反應?；どa(chǎn)中應充分利用反應熱，這對于降低成本具有重要意義。硫酸生產(chǎn)中的反應熱得到充分利用后，不僅不需要由外界向硫酸廠供應能量，而且還可以由硫酸廠向外界輸出大量能量。 ③生產(chǎn)規(guī)模和廠址選擇。現(xiàn)代化工生產(chǎn)要求有較大的生產(chǎn)規(guī)模；廠址選擇涉及原料、水源、能源、土地供應、市場需求、交通運輸、環(huán)境保護等因素，應對這些因素綜合考慮，作出合理的抉擇。由于硫酸是腐蝕性液體，不便貯存和運輸，因此要求把硫酸廠建在靠近硫酸消費中心的地區(qū)，廠址應避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護要求高的地區(qū)。工廠規(guī)模的大小，主要由硫酸用量的多少來決定。 （3）環(huán)境保護 環(huán)境污染主要包括大氣污染、水污染、土壤污染、食品污染，此外還包括固體廢棄物、放射性、噪聲等污染。大氣污染物是指粉塵、煤煙、硫的氧化物、氮的化合物、碳氫化合物等，其中二氧化硫是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一，易形成酸雨，對人體、生物、物品有嚴重的危害性；其來源除硫酸廠的尾氣中含有二氧化硫外，大量的二氧化硫來源于煤和石油的燃燒、金屬礦石的冶煉。消除大氣污染的主要方法之一是減少污染物的排放。 （二）分析熱點 把握命題趨向 氧族元素是重要的非金屬元素族，而且硫及其化合物硫酸在國民經(jīng)濟建設(shè)中有著重要的作用，例如在印染、制藥、有機等工業(yè)方面是重要的原料。因此本章內(nèi)容是近幾年來高考命題的熱點。 1.硫及其化合物的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化關(guān)系 高考在本部分考查的知識點較多，歸納起來主要集中在如下幾個方面： ①硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 ②SO2、H2S、SO的還原性。 ③濃H2SO4的性質(zhì)及其應用，硫酸鹽的組成。 ④以本部分知識為載體的化學計算和化學實驗。 以上幾個考試熱點分散在具體題目中一般具有以下幾個命題特點： ①單純測試元素及化合物的知識，主要以選擇題為主，難度不大，目的是起到穩(wěn)定考生情緒，減少考生焦慮的作用。 ②由于硫是一種重要的非金屬，硫及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系復雜，與其他各族元素以及氧化還原反應等理論知識聯(lián)系密切，利用這一點編制一些綜合性較強的推斷題、計算題和實驗題。 2.環(huán)境保護 隨著人類生產(chǎn)和社會活動的增加，大量污染物進入環(huán)境，沖擊生態(tài)環(huán)境和影響人體健康，人們對改善環(huán)境質(zhì)量要求可持續(xù)發(fā)展的愿望日益迫切。從二十世紀八十年代開始，酸雨、臭氧空洞和全球氣候變暖這三大全球環(huán)境問題，已經(jīng)成為上至政府下至黎民百姓議論的話題，如何解決此問題已經(jīng)不是一代人能解決的問題，是二十一世紀的熱點問題。聯(lián)合國于1972年首次召開世界環(huán)境會議，會議通過了將每年的6月5日定為“世界環(huán)境日”的決議。每年的環(huán)境日都有一個主題，旨在通過宣傳，強化公眾環(huán)境意識。 環(huán)境問題不僅與化學聯(lián)系在一起，而且還廣泛涉及到物理、生物等多學科知識。與本章內(nèi)容密切相關(guān)的環(huán)保問題有： ①氟利昂造成臭氧空洞，使紫外線輻射增強，導致皮膚癌等多種疾病。 ②微量的硒是正常的肝功能必須酶的關(guān)鍵組成元素，但稍加大量的硒對人體有毒。 ③二氧化硫及形成酸雨的危害。 ④接觸法制硫酸的反應原理、設(shè)備與保護環(huán)境的重要性相聯(lián)系，與化工生產(chǎn)的原理相聯(lián)系。 ⑤“三廢”的污染與生物中環(huán)境保護知識有關(guān)，如大氣監(jiān)測、水質(zhì)監(jiān)測、生化需氧量計算等。 ⑥垃圾發(fā)電消除污染與物理知識中能量轉(zhuǎn)換有關(guān)。 ⑦空氣質(zhì)量預報，污染指數(shù)有關(guān)分析。 二氧化硫是污染大氣的主要有害物質(zhì)之一。少量的二氧化硫能刺激人的眼睛，損傷呼吸器官，濃度高達一定程度時，會使人死亡；二氧化硫可加速鋼鐵的腐蝕；以及由其生成的三氧化硫進入植物葉子的氣孔就產(chǎn)生硫酸，細胞組織被水解和脫水引起黃萎和落葉；硫的氧化物所形成的酸雨，能毒害魚類和其他水生生物，使土壤酸化、破壞生態(tài)環(huán)境、危害建筑和人類健康等。防止酸雨的主要措施有：①提高能源的利用率，減少污染氣體的排放；②改變能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展無污染能源；③增強防“酸”意識；④回收處理二氧化硫廢氣。 ［例題］最近，國際上提出的“綠色化學”是指化學工業(yè)生產(chǎn)中的 A.對廢水、廢氣、廢渣進行嚴格處理 B.對化學生產(chǎn)中不排放任何有害物質(zhì) C.對化工廠及周圍種草、種樹、種花，使工廠成為花園式工廠 D.以綠色植物為原料，以生物催化劑實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的化學 解析：綠色化學是指以綠色意識為指導，研究和設(shè)計沒有（或盡可能少的）環(huán)境負作用，在技術(shù)上和經(jīng)濟上可行的化學品與化學過程。其目標就是研究與尋找能充分利用無毒害原材料，最大限度地節(jié)約能源，在各個環(huán)節(jié)都實現(xiàn)凈化和無污染的反應途徑的工藝，是始端實現(xiàn)污染預防而非終端治理的科學手段。由于它在通過化學轉(zhuǎn)化獲取新物質(zhì)的過程中，就已充分利用了每種原料的全部原子，因而生產(chǎn)過程和末端均為零排放或零污染，是提高經(jīng)濟效益和環(huán)境效益的根本措施。 綠色化學的研究重點有四個：一是設(shè)計對人類健康和環(huán)境危害小的，淘汰有毒的反應起始物（原材料）；二是選擇最佳的反應（生產(chǎn)）條件，以實現(xiàn)最大限度的節(jié)能和零排放；三是研究最佳的轉(zhuǎn)換反應和良性的試劑（含催化劑）；四是設(shè)計對人類健康和環(huán)境更安全的目標化合物（最終產(chǎn)品）。 答案：B