《五年高考三年模拟》2017届高三化学新课标一轮复习练习：专题十七 氧、硫及其化合物和环境保护 WORD版含解析.docx

1、专题十七氧、硫及其化合物和环境保护考点一氧、硫及其化合物10.(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

2、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。11.(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 CaO

3、28H2O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.CO32-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)2I2S4O62-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

4、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。答案(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+2S2O32- 2I-+S4O62-n(I2)=c(Na2S2O3)V(Na2S2O3)2=0.010 00molL-113.50 mL10-3LmL-12=6.75010-5 molnMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5 moln(O2)=12nMnO(OH)2=126.75010-5 m

5、ol=3.37510-5 mol水中溶解氧=3.37510-5mol32 gmol-11 000 mgg-1100.00 mL10-3LmL-1=10.80 mgL-1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。12.(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

6、程中阳极区发生如下反应:S2-2e- S(n-1)S+S2- Sn2-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。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

7、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-Sn2-+2H+ (n-1)S+H2S(2)Cu、H、Cl(或铜、氢、氯)0.5 mol提高混合气体中空气的比例(3)2H2S 2H2+S2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,Sn2-在酸性条件下生成单质S,所以离子方程式为Sn2-+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,

8、O2氧化H2S,根据得失电子守恒有:n(O2)=12n(S)=12n(H2S)=121 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。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。13.(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

9、.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+3H2OSiO2(2)CaSO43CaCO3+2Al3+3SO42-+3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO2(3)溶液中的部分SO32-被氧化成

10、SO42-减小解析(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+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。14.(2012安徽理综,27,15分,)亚硫酸盐是一种常见食品添加剂。为检测某食品中亚硫酸盐含量(通常以1 kg样品中含SO2的质量计),某研究小组设计了如下两种实验流程:(1)气

11、体A的主要成分是。为防止煮沸时发生暴沸,必须先向烧瓶中加入;通入N2的目的是。(2)写出甲方案第步反应的离子方程式:。(3)甲方案第步滴定前,滴定管需用NaOH标准溶液润洗,其操作方法是。(4)若用盐酸代替稀硫酸处理样品,则按乙方案实验测定的结果(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。(5)若取样品w g,按乙方案测得消耗0.010 00 molL-1 I2溶液V mL,则1 kg样品中含SO2的质量是 g(用含w、V的代数式表示)。答案(15分)(1)N2和SO2碎瓷片(或沸石)使产生的SO2全部逸出(2)SO2+H2O2 2H+SO42-(3)向滴定管注入少量标准液,倾斜转动滴定管润洗全部内壁

12、后从尖嘴放出液体,重复操作23次(4)无影响(5)0.64Vw解析(1)因为操作中用N2吹出SO2气体,所以A中除SO2外,还含有N2。煮沸时,可以加入碎瓷片(或沸石)防止暴沸;通入N2既可以防止空气中的O2氧化亚硫酸盐,又可以使SO2从溶液中全部逸出,有利于SO2被完全吸收。(2)H2O2能将SO2氧化为H2SO4,离子方程式为SO2+H2O2 2H+SO42-。(3)装标准液之前首先用标准液润洗滴定管23次。(4)滴定原理是I2+SO2+2H2O 2HI+H2SO4,因此用盐酸代替稀硫酸对乙方案没有影响。(5)设w g样品中含SO2的物质的量为n(SO2),则I2+SO2+2H2O 2HI

13、+H2SO41 mol 1 mol0.010 00V10-3 mol n(SO2)n(SO2)=0.010 00V10-3 mol则1 kg样品中含SO2的质量是:0.010 00V10-3mol64 gmol-1wg1 000 g=0.64Vw g。考点二环境污染与保护4.(2012海南单科,1,2分)化学与环境密切相关,下列有关说法正确的是()A.CO2属于大气污染物B.酸雨是pH小于7的雨水C.CO2、NO2或SO2都会导致酸雨的形成D.大气中CO2含量的增加会导致温室效应加剧答案DCO2不是大气污染物,也不会导致酸雨的形成;酸雨是pH1时,反应后NO2的物质的量减少,其原因是 。增加n

14、(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)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)SO32-+2NO2+2OH- SO42-+2NO2-+H2O(4)K

15、sp(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的反应速率解析(1)NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g)H=-200.9 kJmol-1,NO(g)+12O2(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+(-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N

16、O2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NO2-,则SO32-被氧化生成SO42-,二者在弱碱性环境中反应。(4)达平衡后溶液中:c(Ca2+)c(SO32-)=Ksp(CaSO3)、c(Ca2+)c(SO42-)=Ksp(CaSO4),同一溶液中c(Ca2+)相等,则有c(SO32-)c(SO42-)=Ksp(CaSO3)Ksp(CaSO4),故c(SO32-)=Ksp(CaSO3)Ks

17、p(CaSO4)c(SO42-);Na2SO4溶液的加入会使 CaSO3的溶解平衡正向移动,致使c(SO32-)增大,吸收NO2的速率加快。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。6.(2012北京理综,25,13分,)直接排放含SO2的烟气会形成酸雨,危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO2。(1)用化学方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反应: 。(2)在钠碱循环法中,Na2SO3溶液作为吸收液,可由NaOH溶液吸收SO2制得,该反应的离子方程式是。(3)吸收液吸收SO2的过程中,pH随n(SO32-)n(HSO3-)变化关系如下表:n(SO32-)n(HSO3-)

18、91911991pH8.27.26.2由上表判断,NaHSO3溶液显性,用化学平衡原理解释: 。当吸收液呈中性时,溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母)。a.c(Na+)=2c(SO32-)+c(HSO3-)b.c(Na+)c(HSO3-)c(SO32-)c(H+)=c(OH-)c.c(Na+)+c(H+)=c(SO32-)+c(HSO3-)+c(OH-)(4)当吸收液的pH降至约为6时,需送至电解槽再生。再生示意图如下:HSO3-在阳极放电的电极反应式是。当阴极室中溶液pH升至8以上时,吸收液再生并循环利用。简述再生原理: 。答案(1)SO2+H2O H2SO3、2H2SO3+O2 2H2S

19、O4(2)2OH-+SO2 H2O+SO32-(3)酸HSO3-存在:HSO3- H+SO32-和HSO3-+H2O H2SO3+OH-,HSO3-的电离程度强于水解程度ab(4)HSO3-+H2O-2e- SO42-+3H+H+在阴极得电子生成H2,溶液中c(H+)降低,促使HSO3-电离生成SO32-,且Na+进入阴极室,吸收液得以再生解析(3)当n(SO32-)n(HSO3-)=991时,对应的pH为6.2,可知NaHSO3溶液显酸性。原因是HSO3-的电离程度强于水解程度。当吸收液呈中性时,c(H+)=c(OH-),由电荷守恒c(Na+)+c(H+)=2c(SO32-)+c(HSO3-

20、)+c(OH-)得a正确;当pH=7.2时,n(SO32-)n(HSO3-)=11,则当pH=7时,n(SO32-)n(HSO3-)11,则b正确。(4)阳极发生氧化反应,HSO3-被氧化,一定会生成SO42-,在酸性环境下,氧元素来自H2O,故有H2O参与反应,生成物中有H+。7.(2012四川理综,29,16分,)直接排放煤燃烧产生的烟气会引起严重的环境问题,将烟气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫,最终生成硫酸钙。硫酸钙可在下图所示的循环燃烧装置的燃料反应器中与甲烷反应,气体产物分离出水后得到几乎不含杂质的二氧化碳,从而有利于二氧化碳的回收利用,达到减少碳排放的目的。请回

21、答下列问题:(1)煤燃烧产生的烟气直接排放到空气中,引发的主要环境问题有。(填写字母编号)A.温室效应B.酸雨C.粉尘污染D.水体富营养化(2)在烟气脱硫的过程中,所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前,需通一段时间的二氧化碳,以增加其脱硫效率;脱硫时控制浆液的pH值,此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为。亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为:。(3)已知1 mol CH4在燃料反应器中完全反应生成气态水时吸热160.1 kJ,1 mol CH4在氧气中完全燃烧生成气态水时放热802.3 kJ。写出空气反应器中发生反应的热化学方程式:

22、。(4)回收的CO2与苯酚钠在一定条件下反应生成有机物M,其化学式为C7H5O3Na,M经稀硫酸酸化后得到一种药物中间体N,N的结构简式为。M的结构简式为。分子中无OO,醛基与苯环直接相连的N的同分异构体共有种。答案(16分)(1)ABC(3分)(2)Ca(HCO3)2或碳酸氢钙(2分)Ca(HSO3)2+O2 CaSO4+H2SO4(3分)(3)CaS(s)+2O2(g) CaSO4(s);H=-962.4 kJ/mol(3分)(4)(2分) 6(3分)解析(2)CO2通入石灰石浆液中,发生反应:CO2+H2O+CaCO3 Ca(HCO3)2。(3)根据题给信息可以写出甲烷在燃料反应器中发生

23、反应生成气态水的热化学方程式:CaSO4(s)+CH4(g) CaS(s)+CO2(g)+2H2O(g);H=+160.1 kJ/mol再结合甲烷在氧气中燃烧生成气态水的热化学方程式:CH4(g)+2O2(g) CO2(g)+2H2O(g);H=-802.3 kJ/mol根据盖斯定律,由-得出空气反应器中发生反应的热化学方程式为:CaS(s)+2O2(g) CaSO4(s);H=-962.4 kJ/mol。(4)采用逆推法可知,M的结构简式为;符合条件的N的同分异构体有6种,具体如下:、。评析本题以二氧化碳捕捉技术和脱硫技术创设问题情境,考查考生在陌生情境中应用化学基础知识解决实际问题的能力。第(3)、(4)小题对考生的能力要求较高,有很好的区分度。