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專題十六氧 硫及其化合物 高考化學(xué) 北京市專用 考點一氧 硫及其化合物A組自主命題 北京卷題組1 2017北京理綜 10 6分 根據(jù)SO2通入不同溶液中的實驗現(xiàn)象 所得結(jié)論的是 五年高考 答案CSO2使酸性KMnO4溶液褪色是因為SO2具有還原性 與KMnO4發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 易混易錯A項有一定的干擾性 有些考生會誤認(rèn)為白色沉淀為BaSO3而錯選A 2 2016北京理綜 28 16分 以Na2SO3溶液和不同金屬的硫酸鹽溶液作為實驗對象 探究鹽的性質(zhì)和鹽溶液間反應(yīng)的多樣性 1 經(jīng)檢驗 現(xiàn)象 中的白色沉淀是Ag2SO3 用離子方程式解釋現(xiàn)象 2 經(jīng)檢驗 現(xiàn)象 的棕黃色沉淀中不含S 含有Cu Cu2 和S 已知 Cu Cu Cu2 Cu2 CuI 白色 I2 用稀H2SO4證實沉淀中含有Cu 的實驗現(xiàn)象是 通過下列實驗證實 沉淀中含有Cu2 和S a 白色沉淀A是BaSO4 試劑1是 b 證實沉淀中含有Cu2 和S的理由是 3 已知 Al2 SO3 3在水溶液中不存在 經(jīng)檢驗 現(xiàn)象 的白色沉淀中無S 該白色沉淀既能溶于強(qiáng)酸 又能溶于強(qiáng)堿 還可使酸性KMnO4溶液褪色 推測沉淀中含有亞硫酸根和 對于沉淀中亞硫酸根的存在形式提出兩種假設(shè) 被Al OH 3所吸附 存在于鋁的堿式鹽中 對假設(shè) 設(shè)計了對比實驗 證實了假設(shè) 成立 a 將對比實驗方案補(bǔ)充完整 步驟一 步驟二 按上圖形式呈現(xiàn) b 假設(shè) 成立的實驗證據(jù)是 4 根據(jù)實驗 亞硫酸鹽的性質(zhì)有 鹽溶液間反應(yīng)的多樣性與有關(guān) 答案 1 2Ag SAg2SO3 2 析出紅色固體 a HCl和BaCl2溶液b 在I 的作用下 Cu2 轉(zhuǎn)化為白色沉淀CuI S轉(zhuǎn)化為S 3 Al3 OH a b V1明顯大于V2 4 亞硫酸鹽的溶解性 氧化還原性 在水溶液中的酸堿性兩種鹽溶液中陰 陽離子的性質(zhì)和反應(yīng)條件 解析 2 題中明確告知棕黃色沉淀中含有Cu Cu2 和S 證實含有Cu 的實驗現(xiàn)象不能答溶液出現(xiàn)藍(lán)色 因沉淀中的Cu2 在稀H2SO4作用下 也進(jìn)入了溶液 A是BaSO4沉淀 則試劑1的作用是檢驗上層清液中是否含有S 但檢驗S時要防止S的干擾 所以試劑1應(yīng)是HCl和BaCl2溶液 上層清液中沒有檢出I2 可知I2和S反應(yīng)生成了I 和S 3 由題中信息可推知 沉淀中還含有Al3 OH 在對比實驗中要將Na2SO3溶液更換成一種堿 這樣就不會生成堿式鹽 考慮到Al OH 3的兩性特征 NH3 H2O是最好的選擇 步驟一中白色沉淀的成分是堿式亞硫酸鋁 在其中加入NaOH溶液 沉淀不會馬上溶解 而是先與OH 反應(yīng)生成Al OH 3沉淀 這就導(dǎo)致了V1大于V2 通過這一實驗事實 即可證實假設(shè) 成立 思路分析 3 設(shè)計實驗方案時 注意控制變量思想的應(yīng)用 評析該題將離子反應(yīng) 氧化還原反應(yīng)及實驗中的物質(zhì)檢驗等考點綜合在一起 綜合性強(qiáng) 思維容量大 試題也存在一定的難度 實驗過程由定性到定量 難度梯度明顯 具有很好的區(qū)分度 3 2011北京理綜 27 15分 甲 乙兩同學(xué)為探究SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽能否反應(yīng)生成白色BaSO3沉淀 用下圖所示裝置進(jìn)行實驗 夾持裝置和A中加熱裝置已略 氣密性已檢驗 實驗操作和現(xiàn)象 1 A中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 2 C中白色沉淀是 該沉淀的生成表明SO2具有性 3 C中液面上方生成淺棕色氣體的化學(xué)方程式是 4 分析B中不溶于稀鹽酸的沉淀產(chǎn)生的原因 甲認(rèn)為是空氣參與反應(yīng) 乙認(rèn)為是白霧參與反應(yīng) 為證實各自的觀點 在原實驗基礎(chǔ)上 甲在原有操作之前增加一步操作 該操作是 乙在A B間增加洗氣瓶D D中盛放的試劑是 進(jìn)行實驗 B中現(xiàn)象 檢驗白色沉淀 發(fā)現(xiàn)均不溶于稀鹽酸 結(jié)合離子方程式解釋實驗現(xiàn)象異同的原因 5 合并 4 中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實驗 B中無沉淀生成 而C中產(chǎn)生白色沉淀 由此得出的結(jié)論是 答案 1 Cu 2H2SO4 濃 CuSO4 SO2 2H2O 2 BaSO4還原 3 2NO O22NO2 4 通N2一段時間 排除裝置中的空氣飽和NaHSO3溶液 甲 S Ba2 BaSO4 乙 2Ba2 2SO2 O2 2H2O2BaSO4 4H 白霧的量遠(yuǎn)多于裝置中O2的量 5 SO2與可溶性鋇的強(qiáng)酸鹽不能反應(yīng)生成BaSO3沉淀 解析 2 SO2進(jìn)入C中 在酸性條件下N將SO2氧化成S 所以C中的沉淀是BaSO4 3 N將SO2氧化成S的同時 本身被還原成NO NO與O2反應(yīng)生成NO2而使氣體呈淺棕色 4 甲認(rèn)為是空氣參與了反應(yīng) 要證明這個問題需要將裝置中的空氣排走 乙認(rèn)為是白霧 硫酸酸霧 參與了反應(yīng)就需要除去白霧 由B中的現(xiàn)象可知甲 乙兩同學(xué)的觀點都是正確的 兩實驗產(chǎn)生白色沉淀的量不同說明氧氣和白霧的量不同 白霧的量多于O2的量 5 合并 4 中兩同學(xué)的方案進(jìn)行實驗 B中無沉淀 證明了SO2不與BaCl2發(fā)生反應(yīng) 評析確定白霧的成分是解題的關(guān)鍵 這個問題解決不了 后面幾問就很難突破 另外 在定性實驗中引入定量因素是該題的一個亮點 4 2018課標(biāo) 27 14分 焦亞硫酸鈉 Na2S2O5 在醫(yī)藥 橡膠 印染 食品等方面應(yīng)用廣泛 回答下列問題 1 生產(chǎn)Na2S2O5 通常是由NaHSO3過飽和溶液經(jīng)結(jié)晶脫水制得 寫出該過程的化學(xué)方程式 2 利用煙道氣中的SO2生產(chǎn)Na2S2O5的工藝為 pH 4 1時 中為溶液 寫化學(xué)式 工藝中加入Na2CO3固體 并再次充入SO2的目的是 3 制備Na2S2O5也可采用三室膜電解技術(shù) 裝置如圖所示 其中SO2堿吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3 陽極的電極反應(yīng)式為 電解后 室的NaHSO3濃度增加 將該室溶液進(jìn)行結(jié)晶脫水 可得到Na2S2O5 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 4 Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑 在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時 取50 00mL葡萄酒樣品 用0 01000mol L 1的碘標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點 消耗10 00mL 滴定反應(yīng)的離子方程式為 該樣品中Na2S2O5的殘留量為g L 1 以SO2計 答案 1 2NaHSO3Na2S2O5 H2O 2 NaHSO3 得到NaHSO3過飽和溶液 3 2H2O 4e O2 4H a 4 S2 2I2 3H2O2S 4I 6H 0 128 解析 1 NaHSO3與Na2S2O5中硫元素化合價均為 4價 根據(jù)觀察法配平反應(yīng)方程式 2NaHSO3Na2S2O5 H2O 2 中所得溶液的pH 4 1 硫元素的存在形式應(yīng)為HS 故 中為NaHSO3溶液 過程 是利用Na2CO3與NaHSO3反應(yīng)轉(zhuǎn)化為Na2SO3 過程 利用SO2與Na2SO3反應(yīng)生成NaH SO3 Na2SO3 SO2 H2O2NaHSO3 制得高濃度的NaHSO3 更有利于Na2S2O5的制備 3 根據(jù)裝置圖可知左側(cè)為陽極 溶質(zhì)為H2SO4 實際放電的是水電離出的OH 電極反應(yīng)式為2H2O 4e O2 4H 電解過程中 陽離子 H 向右側(cè)移動 則a室中S H HS NaHSO3濃度增大 4 Na2S2O5作食品的抗氧化劑 則具有強(qiáng)還原性 被氧化為S S22S I22I 依據(jù)得失電子守恒 電荷守恒和原子守恒可配平反應(yīng)的離子方程式 S2 2I2 3H2O2S 4I 6H m SO2 0 01000mol L 1 0 01000Lm SO2 6 4 10 3g則樣品中Na2S2O5的殘留量為 0 128g L 1 根據(jù)滴定反應(yīng)的離子方程式及硫原子守恒可得如下關(guān)系式 2SO2 S2 2I264g1mol 5 2017天津理綜 10 14分 H2S和SO2會對環(huán)境和人體健康帶來極大的危害 工業(yè)上采取多種方法減少這些有害氣體的排放 回答下列各方法中的問題 H2S的除去方法1 生物脫H2S的原理為 H2S Fe2 SO4 3S 2FeSO4 H2SO44FeSO4 O2 2H2SO42Fe2 SO4 3 2H2O 1 硫桿菌存在時 FeSO4被氧化的速率是無菌時的5 105倍 該菌的作用是 2 由圖1和圖2判斷使用硫桿菌的最佳條件為 若反應(yīng)溫度過高 反應(yīng)速率下降 其原因是 方法2 在一定條件下 用H2O2氧化H2S 3 隨著參加反應(yīng)的n H2O2 n H2S 變化 氧化產(chǎn)物不同 當(dāng)n H2O2 n H2S 4時 氧化產(chǎn)物的分子式為 SO2的除去方法1 雙堿法 用NaOH吸收SO2 并用CaO使NaOH再生NaOH溶液Na2SO3溶液 4 寫出過程 的離子方程式 CaO在水中存在如下轉(zhuǎn)化 CaO s H2O l Ca OH 2 s Ca2 aq 2OH aq 從平衡移動的角度 簡述過程 NaOH再生的原理 方法2 用氨水除去SO2 5 已知25 NH3 H2O的Kb 1 8 10 5 H2SO3的 1 3 10 2 6 2 10 8 若氨水的濃度為2 0mol L 1 溶液中的c OH mol L 1 將SO2通入該氨水中 當(dāng)c OH 降至1 0 10 7mol L 1時 溶液中的c S c HS 答案 14分 1 降低反應(yīng)活化能 或作催化劑 2 30 pH 2 0蛋白質(zhì)變性 或硫桿菌失去活性 3 H2SO4 4 2OH SO2S H2OS與Ca2 生成CaSO3沉淀 平衡向正向移動 有NaOH生成 5 6 0 10 30 62 解析 1 催化劑可降低反應(yīng)的活化能 大大加快反應(yīng)速率 2 由題圖可得使用硫桿菌的最佳條件為30 pH 2 溫度過高易使蛋白質(zhì)變性而失去活性 3 當(dāng)n H2O2 n H2S 4時 反應(yīng)的化學(xué)方程式為4H2O2 H2SH2SO4 4H2O 氧化產(chǎn)物為H2SO4 5 由Kb 1 8 10 5 得c OH 6 0 10 3mol L 1 6 2 10 8 25 時c OH 1 0 10 7mol L 1的溶液呈中性 則c H 1 0 10 7mol L 1 解得c S c HS 0 62 知識拓展使蛋白質(zhì)變性的因素物理因素 加熱 加壓 攪拌 振蕩 紫外線照射等 化學(xué)因素 強(qiáng)酸 強(qiáng)堿 重金屬鹽 甲醛 乙醇 丙酮等 6 2014四川理綜 9 13分 硫代硫酸鈉是一種重要的化工產(chǎn)品 某興趣小組擬制備硫代硫酸鈉晶體 Na2S2O3 5H2O 查閱資料 1 Na2S2O3 5H2O是無色透明晶體 易溶于水 其稀溶液與BaCl2溶液混合無沉淀生成 2 向Na2CO3和Na2S混合溶液中通入SO2可制得Na2S2O3 所得產(chǎn)品常含有少量Na2SO3和Na2SO4 3 Na2SO3易被氧化 BaSO3難溶于水 可溶于稀HCl 制備產(chǎn)品 實驗裝置如圖所示 省略夾持裝置 實驗步驟 1 檢查裝置氣密性 按圖示加入試劑 儀器a的名稱是 E中的試劑是 選填下列字母編號 A 稀H2SO4B NaOH溶液C 飽和NaHSO3溶液 2 先向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 再向A中燒瓶滴加濃H2SO4 3 待Na2S和Na2CO3完全消耗后 結(jié)束反應(yīng) 過濾C中混合物 濾液經(jīng) 填寫操作名稱 結(jié)晶 過濾 洗滌 干燥 得到產(chǎn)品 探究與反思 1 為驗證產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4 該小組設(shè)計了以下實驗方案 請將方案補(bǔ)充完整 所需試劑從稀HNO3 稀H2SO4 稀HCl 蒸餾水中選擇 取適量產(chǎn)品配成稀溶液 滴加足量BaCl2溶液 有白色沉淀生成 若沉淀未完全溶解 并有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生 則可確定產(chǎn)品中含有Na2SO3和Na2SO4 2 為減少裝置C中生成Na2SO4的量 在不改變原有裝置的基礎(chǔ)上對實驗步驟 2 進(jìn)行了改進(jìn) 改進(jìn)后的操作是 3 Na2S2O3 5H2O的溶解度隨溫度升高顯著增大 所得產(chǎn)品通過方法提純 答案 1 分液漏斗B 3 蒸發(fā) 1 過濾 用蒸餾水洗滌沉淀 向沉淀中加入足量稀HCl 2 先向A中燒瓶滴加濃H2SO4 產(chǎn)生的氣體將裝置中空氣排盡后 再向C中燒瓶加入Na2S和Na2CO3混合溶液 3 重結(jié)晶 解析 1 E中溶液用于吸收多余的SO2氣體 防止污染空氣 故應(yīng)盛放NaOH溶液 3 濾液經(jīng)蒸發(fā) 結(jié)晶 過濾 洗滌 干燥 即可得到產(chǎn)品 1 向用產(chǎn)品配制成的稀溶液中滴加足量BaCl2溶液 產(chǎn)生的白色沉淀是BaSO3或BaSO4或二者的混合物 向沉淀中加入足量稀HCl 沉淀未完全溶解且產(chǎn)生刺激性氣味氣體 可確定產(chǎn)品中同時含有Na2SO3和Na2SO4雜質(zhì) 2 C中Na2SO4產(chǎn)生的原因是Na2SO3被氧化 先通入SO2可排出裝置中的空氣 防止Na2SO3被氧化 3 對于溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)的分離或提純 可以采用重結(jié)晶的方法 評析本題以制備Na2S2O3 5H2O為題材 考查了物質(zhì)的制備 分離 提純和離子檢驗等知識 題目難度中等 7 2013廣東理綜 11 4分 下列措施不合理的是 A 用SO2漂白紙漿和草帽辮B 用硫酸清洗鍋爐中的水垢C 高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅D 用Na2S作沉淀劑 除去廢水中的Cu2 和Hg2 C組教師專用題組 答案BSO2有漂白性 能漂白紙漿等物質(zhì) A項正確 水垢的主要成分是CaCO3和Mg OH 2 CaCO3 H2SO4CaSO4 CO2 H2O CaSO4是一種微溶物 會覆蓋在水垢的表面阻礙反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行 B項錯誤 2C SiO2Si 2CO 是工業(yè)上制粗硅的主要反應(yīng) C項正確 S2 能與Cu2 Hg2 反應(yīng)生成沉淀 D項正確 8 2016浙江理綜 27 12分 磁性材料A是由兩種元素組成的化合物 某研究小組按如圖流程探究其組成 請回答 1 A的組成元素為 用元素符號表示 化學(xué)式為 2 溶液C可溶解銅片 例舉該反應(yīng)的一個實際應(yīng)用 3 已知化合物A能與稀硫酸反應(yīng) 生成一種淡黃色不溶物和一種氣體 標(biāo)況下的密度為1 518g L 1 該氣體分子的電子式為 寫出該反應(yīng)的離子方程式 4 寫出F G反應(yīng)的化學(xué)方程式 設(shè)計實驗方案探究溶液G中的主要微粒 不考慮H2O H K I 答案 1 S FeFe3S4 2 制印刷電路板 3 Fe3S4 6H 3H2S 3Fe2 S 4 H2SO3 I2 H2OH2SO4 2HI取溶液G 加入過量BaCl2溶液 若產(chǎn)生白色沉淀 則有S 過濾后取濾液 滴加H2O2溶液 若再產(chǎn)生白色沉淀 則有H2SO3 解析 1 根據(jù)D為血紅色溶液及A B C D間的轉(zhuǎn)化可推知A中含有鐵元素 根據(jù)F與I2的KI溶液反應(yīng)生成無色溶液 酸性變強(qiáng) F為無色氣體E與H2O反應(yīng)得到的無色酸性溶液知F為H2SO3溶液 則A中另一元素為硫元素 再根據(jù)A與B的質(zhì)量關(guān)系求出A的化學(xué)式是Fe3S4 2 Cu可溶于含有Fe3 的溶液 其典型應(yīng)用是制印刷電路板 3 H2S的電子式是H H 由生成淡黃色不溶物可知發(fā)生了氧化還原反應(yīng) 反應(yīng)的離子方程式是Fe3S4 6H 3H2S 3Fe2 S 4 F G的過程中發(fā)生了I2氧化H2SO3的反應(yīng) 為不干擾剩余的H2SO3的檢驗 應(yīng)用過量BaCl2溶液先檢驗S的存在 之后取濾液加H2O2溶液 檢驗H2SO3的存在 9 2016江蘇單科 18 12分 過氧化鈣 CaO2 8H2O 是一種在水產(chǎn)養(yǎng)殖中廣泛使用的供氧劑 1 Ca OH 2懸濁液與H2O2溶液反應(yīng)可制備CaO2 8H2O Ca OH 2 H2O2 6H2OCaO2 8H2O反應(yīng)時通常加入過量的Ca OH 2 其目的是 2 向池塘水中加入一定量CaO2 8H2O后 池塘水中濃度增加的離子有 填序號 A Ca2 B H C CD OH 3 水中溶解氧的測定方法如下 向一定量水樣中加入適量MnSO4和堿性KI溶液 生成MnO OH 2沉淀 密封靜置 加入適量稀H2SO4 待MnO OH 2與I 完全反應(yīng)生成Mn2 和I2后 以淀粉作指示劑 用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點 測定過程中物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如下 O2MnO OH 2I2S4 寫出O2將Mn2 氧化成MnO OH 2的離子方程式 取加過一定量CaO2 8H2O的池塘水樣100 00mL 按上述方法測定水樣的溶解氧 消耗0 01000mol L 1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液13 50mL 計算該水樣中的溶解氧 以mg L 1表示 寫出計算過程 答案 1 提高H2O2的利用率 2 AD 3 2Mn2 O2 4OH 2MnO OH 2 在100 00mL水樣中I2 2S22I S4n I2 6 750 10 5moln MnO OH 2 n I2 6 750 10 5moln O2 n MnO OH 2 6 750 10 5mol 3 375 10 5mol水中溶解氧 10 80mg L 1 解析 1 Ca OH 2過量可提高H2O2的利用率 2 CaO2 8H2O加入水中可生成Ca OH 2 3 1molO2得4mole 1molMn2 失2mole 故O2與Mn2 按物質(zhì)的量之比1 2反應(yīng) 10 2015江蘇單科 20 14分 煙氣 主要污染物SO2 NOx 經(jīng)O3預(yù)處理后用CaSO3水懸浮液吸收 可減少煙氣中SO2 NOx的含量 O3氧化煙氣中SO2 NOx的主要反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為 NO g O3 g NO2 g O2 g H 200 9kJ mol 1NO g O2 g NO2 g H 58 2kJ mol 1SO2 g O3 g SO3 g O2 g H 241 6kJ mol 1 1 反應(yīng)3NO g O3 g 3NO2 g 的 H kJ mol 1 2 室溫下 固定進(jìn)入反應(yīng)器的NO SO2的物質(zhì)的量 改變加入O3的物質(zhì)的量 反應(yīng)一段時間后體系中n NO n NO2 和n SO2 隨反應(yīng)前n O3 n NO 的變化見下圖 當(dāng)n O3 n NO 1時 反應(yīng)后NO2的物質(zhì)的量減少 其原因是 增加n O3 O3氧化SO2的反應(yīng)幾乎不受影響 其可能原因是 3 當(dāng)用CaSO3水懸浮液吸收經(jīng)O3預(yù)處理的煙氣時 清液 pH約為8 中S將NO2轉(zhuǎn)化為N 其離子方程式為 4 CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液 達(dá)到平衡后溶液中c S 用c S Ksp CaSO3 和Ksp CaSO4 表示 CaSO3水懸浮液中加入Na2SO4溶液能提高NO2的吸收速率 其主要原因是 答案 1 317 3 2 O3將NO2氧化為更高價氮氧化物 或生成了N2O5 SO2與O3的反應(yīng)速率慢 3 S 2NO2 2OH S 2N H2O 4 c S CaSO3轉(zhuǎn)化為CaSO4使溶液中S的濃度增大 加快S與NO2的反應(yīng)速率 解析 1 NO g O3 g NO2 g O2 g H 200 9kJ mol 1 NO g O2 g NO2 g H 58 2kJ mol 1 運(yùn)用蓋斯定律 2可得出3NO g O3 g 3NO2 g H 200 9kJ mol 1 58 2kJ mol 1 2 317 3kJ mol 1 2 由圖中信息可知 當(dāng)n O3 n NO 1時 SO2 NO的量都不隨n O3 n NO 的改變而改變 只有NO2的量在減小 說明NO2與過量的O3發(fā)生了反應(yīng) NO2被O3氧化生成了更高價氮氧化物 由題中信息可知SO2與O3能發(fā)生反應(yīng) 但題圖信息顯示 隨O3含量的增加 SO2的量基本不變 說明二者的反應(yīng)速率很慢 短時間內(nèi)測不出SO2的量在改變 3 依題給信息可知NO2被還原生成N 則S被氧化生成S 二者在弱堿性環(huán)境中反應(yīng) 4 達(dá)平衡后 c Ca2 c S Ksp CaSO3 c Ca2 c S Ksp CaSO4 同一溶液中c Ca2 相等 則有 故c S c S Na2SO4溶液的加入會使CaSO3的溶解平衡正向移動 致使c S 增大 吸收NO2的速率加快 11 2015福建理綜 23 15分 研究硫元素及其化合物的性質(zhì)具有重要意義 1 硫離子的結(jié)構(gòu)示意圖為 加熱時 硫元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液與木炭反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2 25 在0 10mol L 1H2S溶液中 通入HCl氣體或加入NaOH固體以調(diào)節(jié)溶液pH 溶液pH與c S2 關(guān)系如下圖 忽略溶液體積的變化 H2S的揮發(fā) pH 13時 溶液中的c H2S c HS mol L 1 某溶液含0 020mol L 1Mn2 0 10mol L 1H2S 當(dāng)溶液pH 時 Mn2 開始沉淀 已知 Ksp MnS 2 8 10 13 3 25 兩種酸的電離平衡常數(shù)如下表 HS的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K 0 10mol L 1Na2SO3溶液中離子濃度由大到小的順序為 H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為 答案 1 C 2H2SO4 濃 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 HCHS CO2 H2O 解析 1 硫元素的最高價氧化物對應(yīng)水化物的濃溶液為濃H2SO4 其具有強(qiáng)氧化性 與木炭發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為C 2H2SO4 濃 CO2 2SO2 2H2O 2 觀察圖像知 pH 13時 c S2 5 7 10 2mol L 1 由硫原子守恒知 c H2S c HS c S2 0 1mol L 1 代入數(shù)據(jù)得c H2S c HS 0 1mol L 1 c S2 0 1mol L 1 5 7 10 2mol L 1 0 043mol L 1 當(dāng)Mn2 開始沉淀時 溶液中c S2 mol L 1 1 4 10 11mol L 1 觀察圖像知 此時pH 5 3 在0 10mol L 1Na2SO3溶液中存在 S H2OHS OH 主要 HS H2OH2SO3 OH 次要 H2OH OH 水的電離平衡 故離子濃度由大到小的順序為c Na c S c OH c HS c H 結(jié)合表中數(shù)據(jù)知 酸性 H2SO3 H2CO3 HS HC 故H2SO3溶液和NaHCO3溶液反應(yīng)的主要離子方程式為H2SO3 HCHS CO2 H2O 12 2014江蘇單科 16 12分 煙氣脫硫能有效減少二氧化硫的排放 實驗室用粉煤灰 主要含Al2O3 SiO2等 制備堿式硫酸鋁 Al2 SO4 x OH 6 2x 溶液 并用于煙氣脫硫研究 1 酸浸時反應(yīng)的化學(xué)方程式為 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 2 加CaCO3調(diào)節(jié)溶液的pH至3 6 其目的是中和溶液中的酸 并使Al2 SO4 3轉(zhuǎn)化為Al2 SO4 x OH 6 2x 濾渣 的主要成分為 填化學(xué)式 若溶液的pH偏高 將會導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低 其原因是 用離子方程式表示 3 上述流程中經(jīng)完全熱分解放出的SO2量總是小于吸收的SO2量 其主要原因是 與吸收SO2前的溶液相比 熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH將 填 增大 減小 或 不變 答案 1 Al2O3 3H2SO4Al2 SO4 3 3H2OSiO2 2 CaSO43CaCO3 2Al3 3S 3H2O2Al OH 3 3CaSO4 3CO2 3 溶液中的部分S被氧化成S減小 解析 1 酸浸時Al2O3與H2SO4發(fā)生反應(yīng) SiO2不溶于H2SO4溶液 形成濾渣 2 依題意 濾渣 的主要成分是CaSO4 若溶液pH偏高 會使Al3 水解程度增大 生成Al OH 3 導(dǎo)致溶液中鋁元素的含量降低 3 過濾 所得濾液用于吸收含SO2的煙氣 反應(yīng)得H2SO3 熱分解時部分H2SO3被氧化成H2SO4 導(dǎo)致經(jīng)完全熱分解放出的SO2量小于吸收的SO2量 且熱分解后循環(huán)利用的溶液的pH減小 13 2014江蘇單科 20 14分 硫化氫的轉(zhuǎn)化是資源利用和環(huán)境保護(hù)的重要研究課題 由硫化氫獲得硫單質(zhì)有多種方法 1 將燒堿吸收H2S后的溶液加入到如圖所示的電解池的陽極區(qū)進(jìn)行電解 電解過程中陽極區(qū)發(fā)生如下反應(yīng) S2 2e S n 1 S S2 寫出電解時陰極的電極反應(yīng)式 電解后陽極區(qū)的溶液用稀硫酸酸化得到硫單質(zhì) 其離子方程式可寫成 2 將H2S和空氣的混合氣體通入FeCl3 FeCl2 CuCl2的混合溶液中反應(yīng)回收S 其物質(zhì)轉(zhuǎn)化如圖所示 在圖示的轉(zhuǎn)化中 化合價不變的元素是 反應(yīng)中當(dāng)有1molH2S轉(zhuǎn)化為硫單質(zhì)時 保持溶液中Fe3 的物質(zhì)的量不變 需消耗O2的物質(zhì)的量為 在溫度一定和不補(bǔ)加溶液的條件下 緩慢通入混合氣體 并充分?jǐn)嚢?欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS 可采取的措施有 3 H2S在高溫下分解生成硫蒸氣和H2 若反應(yīng)在不同溫度下達(dá)到平衡時 混合氣體中各組分的體積分?jǐn)?shù)如圖所示 H2S在高溫下分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為 答案 1 2H2O 2e H2 2OH 2H n 1 S H2S 2 Cu H Cl 或銅 氫 氯 0 5mol 提高混合氣體中空氣的比例 3 2H2S2H2 S2 解析 1 由電解原理知 陰極發(fā)生還原反應(yīng) 又因為是堿性溶液中 所以電極反應(yīng)式為2H2O 2e H2 2OH 由題意知 在酸性條件下生成單質(zhì)S 所以離子方程式為 2H n 1 S H2S 2 由題中圖示知 在該轉(zhuǎn)化過程中 溶液中的H 和Cl 的化合價未變 Cu2 CuS Cu2 Cu元素化合價沒有變化 由題意知 O2氧化H2S 根據(jù)得失電子守恒有 n O2 n S n H2S 1mol 0 5mol 欲使生成的硫單質(zhì)中不含CuS 可增加O2的量 考點二環(huán)境污染與保護(hù)A組自主命題 北京卷題組1 2012北京理綜 25 13分 直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨 危害環(huán)境 利用鈉堿循環(huán)法可脫除煙氣中的SO2 1 用化學(xué)方程式表示SO2形成硫酸型酸雨的反應(yīng) 2 在鈉堿循環(huán)法中 Na2SO3溶液作為吸收液 可由NaOH溶液吸收SO2制得 該反應(yīng)的離子方程式是 3 吸收液吸收SO2的過程中 pH隨n S n HS 變化關(guān)系如下表 由上表判斷 NaHSO3溶液顯性 用化學(xué)平衡原理解釋 當(dāng)吸收液呈中性時 溶液中離子濃度關(guān)系正確的是 選填字母 a c Na 2c S c HS b c Na c HS c S c H c OH c c Na c H c S c HS c OH 4 當(dāng)吸收液的pH降至約為6時 需送至電解槽再生 再生示意圖如下 HS在陽極放電的電極反應(yīng)式是 當(dāng)陰極室中溶液pH升至8以上時 吸收液再生并循環(huán)利用 簡述再生原理 答案 1 SO2 H2OH2SO3 2H2SO3 O22H2SO4 2 2OH SO2H2O S 3 酸HS存在 HSH S和HS H2OH2SO3 OH HS的電離程度強(qiáng)于水解程度 ab 4 HS H2O 2e S 3H H 在陰極得電子生成H2 溶液中c H 降低 促使HS電離生成S 且Na 進(jìn)入陰極室 吸收液得以再生 解析 3 當(dāng)n S n HS 9 91時 對應(yīng)的pH為6 2 可知NaHSO3溶液顯酸性 原因是HS的電離程度強(qiáng)于水解程度 當(dāng)吸收液呈中性時 c H c OH 由電荷守恒c Na c H 2c S c HS c OH 得a正確 當(dāng)pH 7 2時 n S n HS 1 1 則當(dāng)pH 7時 n S n HS 1 1 則b正確 4 陽極發(fā)生氧化反應(yīng) HS被氧化 一定會生成S 在酸性環(huán)境下 氧元素來自H2O 故有H2O參與反應(yīng) 生成物中有H 2 2018課標(biāo) 7 6分 磷酸亞鐵鋰 LiFePO4 電池是新能源汽車的動力電池之一 采用濕法冶金工藝回收廢舊磷酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬 其流程如下 下列敘述錯誤的是 A 合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用B 從 正極片 中可回收的金屬元素有Al Fe LiC 沉淀 反應(yīng)的金屬離子為Fe3 D 上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉 B組統(tǒng)一命題 省 區(qū) 市 卷題組 答案D合理處理廢舊電池可回收有關(guān)金屬 達(dá)到資源再利用的目的 同時有利于環(huán)境保護(hù) A項正確 由流程圖可知 正極片 中含有的金屬元素有Al Fe Li B項正確 LiFePO4中鐵元素的化合價為 2價 在H2SO4 HNO3作用下轉(zhuǎn)化為Fe3 經(jīng)堿液處理形成Fe OH 3沉淀 C項正確 Li2CO3難溶于水 而Li2SO4可溶于水 故不能用Na2SO4代替Na2CO3 D錯誤 3 2017課標(biāo) 7 6分 化學(xué)與生活密切相關(guān) 下列說法錯誤的是 A PM2 5是指粒徑不大于2 5 m的可吸入懸浮顆粒物B 綠色化學(xué)要求從源頭上消除或減少生產(chǎn)活動對環(huán)境的污染C 燃煤中加入CaO可以減少酸雨的形成及溫室氣體的排放D 天然氣和液化石油氣是我國目前推廣使用的清潔燃料 答案C燃煤中加入CaO可以減少SO2氣體的排放 減少酸雨的形成 但不能減少溫室氣體CO2的排放 C錯誤 知識拓展鈣基固硫CaO SO2CaSO32CaSO3 O22CaSO4 4 2016課標(biāo) 27 15分 煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx 形成酸雨 污染大氣 采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時對煙氣進(jìn)行脫硫 脫硝 回答下列問題 1 NaClO2的化學(xué)名稱為 2 在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣 反應(yīng)溫度323K NaClO2溶液濃度為5 10 3mol L 1 反應(yīng)一段時間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表 寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式 增加壓強(qiáng) NO的轉(zhuǎn)化率 填 提高 不變 或 降低 隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行 吸收劑溶液的pH逐漸 填 增大 不變 或 減小 由實驗結(jié)果可知 脫硫反應(yīng)速率脫硝反應(yīng)速率 填 大于 或 小于 原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同 還可能是 3 在不同溫度下 NaClO2溶液脫硫 脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示 由圖分析可知 反應(yīng)溫度升高 脫硫 脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均 填 增大 不變 或 減小 反應(yīng)Cl 2S2S Cl 的平衡常數(shù)K表達(dá)式為 4 如果采用NaClO Ca ClO 2替代NaClO2 也能得到較好的煙氣脫硫效果 從化學(xué)平衡原理分析 Ca ClO 2相比NaClO具有的優(yōu)點是 已知下列反應(yīng) SO2 g 2OH aq S aq H2O l H1ClO aq S aq S aq Cl aq H2CaSO4 s Ca2 aq S aq H3則反應(yīng)SO2 g Ca2 aq ClO aq 2OH aq CaSO4 s H2O l Cl aq 的 H 答案 1 亞氯酸鈉 2分 2 4NO 3Cl 4OH 4N 2H2O 3Cl 2分 提高 1分 減小 1分 大于 1分 NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高 1分 3 減小 1分 2分 4 形成CaSO4沉淀 反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動 SO2轉(zhuǎn)化率提高 2分 H1 H2 H3 2分 解析 1 NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉 2 脫硝過程就是煙氣中的NO被NaClO2溶液吸收的過程 由表中數(shù)據(jù)可知NO與Cl在溶液中反應(yīng)后主要生成N和Cl 離子方程式為4NO 3Cl 4OH 4N 2H2O 3Cl 增加壓強(qiáng) NO的轉(zhuǎn)化率提高 隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行 c OH 減小 pH逐漸減小 由表中數(shù)據(jù)可知 反應(yīng)一段時間后溶液中S的濃度大于N的濃度 說明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率 3 由圖像可知 升高溫度 氣體的平衡分壓增大 說明平衡逆向移動 平衡常數(shù)減小 4 采用Ca ClO 2替代NaClO脫硫 反應(yīng)生成CaSO4沉淀 平衡向產(chǎn)物方向移動 SO2轉(zhuǎn)化率提高 SO2 g 2OH aq S aq H2O l H1 ClO aq S aq S aq Cl aq H2 CaSO4 s Ca2 aq S aq H3 運(yùn)用蓋斯定律 由 可得反應(yīng) SO2 g Ca2 aq ClO aq 2OH aq CaSO4 s H2O l Cl aq 故 H H1 H2 H3 5 2014四川理綜 11 16分 污染物的有效去除和資源的充分利用是化學(xué)造福人類的重要研究課題 某研究小組利用軟錳礦 主要成分為MnO2 另含有少量鐵 鋁 銅 鎳等金屬化合物 作脫硫劑 通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2 又制得電池材料MnO2 反應(yīng)條件已省略 請回答下列問題 1 上述流程脫硫?qū)崿F(xiàn)了 選填下列字母編號 A 廢棄物的綜合利用 B 白色污染的減少C 酸雨的減少 2 用MnCO3能除去溶液中Al3 和Fe3 其原因是 3 已知 25 101kPa時 Mn s O2 g MnO2 s H 520kJ molS s O2 g SO2 g H 297kJ molMn s S s 2O2 g MnSO4 s H 1065kJ molSO2與MnO2反應(yīng)生成無水MnSO4的熱化學(xué)方程式是 4 MnO2可作超級電容器材料 用惰性電極電解MnSO4溶液可制得MnO2 其陽極的電極反應(yīng)式是 5 MnO2是堿性鋅錳電池的正極材料 堿性鋅錳電池放電時 正極的電極反應(yīng)式是 6 假設(shè)脫除的SO2只與軟錳礦漿中MnO2反應(yīng) 按照圖示流程 將am3 標(biāo)準(zhǔn)狀況 含SO2的體積 分?jǐn)?shù)為b 的尾氣通入礦漿 若SO2的脫除率為89 6 最終得到MnO2的質(zhì)量為ckg 則除去鐵 鋁 銅 鎳等雜質(zhì)時 所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2kg 答案 1 A C 2 消耗溶液中的酸 促進(jìn)Al3 和Fe3 水解生成氫氧化物沉淀 3 MnO2 s SO2 g MnSO4 s H 248kJ mol 4 Mn2 2H2O 2e MnO2 4H 5 MnO2 H2O e MnO OH OH 6 解析稀硫酸酸化的軟錳礦漿吸收含SO2的尾氣 將MnO2轉(zhuǎn)化為MnSO4 其中還含有少量的鐵 鋁 銅 鎳的硫酸鹽雜質(zhì)及過量的H2SO4 加MnCO3可消耗過量H2SO4 調(diào)節(jié)pH 使Al3 和Fe3 水解生成Al OH 3和Fe OH 3沉淀除去 過濾后往濾液中加MnS 可將Cu2 Ni2 轉(zhuǎn)化為CuS NiS沉淀除去 再過濾后往濾液中加KMnO4溶液 發(fā)生反應(yīng) 2KMnO4 3MnSO4 2H2O5MnO2 K2SO4 2H2SO4 過濾后從濾液中回收K2SO4 沉淀經(jīng)干燥后得到MnO2 3 將題中三個方程式依次編號為 MnO2 s SO2 g MnSO4 s 可由 得出 其 H也可作相應(yīng)計算 6 除去鐵 鋁 銅 鎳時引入的錳元素可由加KMnO4溶液前溶液中Mn2 與軟錳礦漿中Mn2 的差值計算 由SO2 MnO2MnSO4 2KMnO4 3MnSO4 2H2O5MnO2 K2SO4 2H2SO4可知 除去鐵 鋁 銅 鎳時 所引入的錳元素相當(dāng)于MnO2的質(zhì)量m 87 10 3kg kg 6 2015浙江理綜 7 6分 下列說法不正確的是 A 液晶態(tài)介于晶體狀態(tài)和液態(tài)之間 液晶具有一定程度的晶體的有序性和液體的流動性B 常壓下 0 時冰的密度比水的密度小 水在4 時密度最大 這些都與分子間的氫鍵有關(guān)C 石油裂解 煤的干餾 玉米制醇 蛋白質(zhì)的變性和納米銀粒子的聚集都是化學(xué)變化D 燃料的脫硫脫氮 SO2的回收利用和NOx的催化轉(zhuǎn)化都是減少酸雨產(chǎn)生的措施 C組教師專用題組 答案C石油裂解 煤的干餾 玉米制醇 蛋白質(zhì)的變性均屬于化學(xué)變化 納米銀粒子的聚集屬于物理變化 C項不正確 7 2015江蘇單科 1 2分 保護(hù)環(huán)境 是我國的基本國策 下列做法不應(yīng)該提倡的是 A 采取低碳 節(jié)儉的生活方式B 按照規(guī)定對生活廢棄物進(jìn)行分類放置C 深入農(nóng)村和社區(qū)宣傳環(huán)保知識D 經(jīng)常使用一次性筷子 紙杯 塑料袋等 答案D制造一次性筷子 紙杯會消耗大量木材 廢棄塑料袋會造成白色污染 D項中做法不符合 保護(hù)環(huán)境 的基本國策 考點一氧 硫及其化合物1 2018北京海淀二模 8 下列解釋工業(yè)生產(chǎn)或應(yīng)用的化學(xué)用語中不正確的是 A 氯堿工業(yè)中制備氯氣 2NaCl 熔融 2Na Cl2 B 工業(yè)制硫酸的主要反應(yīng)之一 2SO2 O22SO3C 氨氧化法制硝酸的主要反應(yīng)之一 4NH3 5O24NO 6H2OD 利用鋁熱反應(yīng)焊接鐵軌 2Al Fe2O3Al2O3 2Fe A組2016 2018年高考模擬 基礎(chǔ)題組 三年模擬 答案AA項 氯堿工業(yè)中用電解飽和食鹽水的方法制備氯氣 化學(xué)方程式為2NaCl 2H2O2NaOH H2 Cl2 B項 工業(yè)制備硫酸的主要反應(yīng)之一為2SO2 O22SO3 C項 氨氧化法制硝酸的主要反應(yīng)之一為4NH3 5O24NO 6H2O D項 利用鋁熱反應(yīng)焊接鐵軌的化學(xué)方程式為2Al Fe2O3Al2O3 2Fe 2 2018北京豐臺期末 7 下列制取SO2 驗證其漂白性 收集并進(jìn)行尾氣處理的裝置和原理能達(dá)到實驗?zāi)康牡氖?答案BA項 制取SO2應(yīng)用Cu和濃H2SO4反應(yīng) 錯誤 B項 SO2能使品紅溶液褪色 可用品紅溶液驗證SO2的漂白性 正確 C項 收集SO2應(yīng)用向上排空氣法 錯誤 D項 尾氣處理時 應(yīng)用NaOH溶液吸收 且要防止倒吸 錯誤 3 2018北京西城期末 15 為探究Na2SO3溶液的性質(zhì) 在白色點滴板的a b c d四個凹槽中滴入Na2SO3溶液 再分別滴加下圖所示的試劑 下列關(guān)于實驗現(xiàn)象的解釋或結(jié)論正確的是 答案CA項 Na2SO3和H2O2反應(yīng)生成Na2SO4 該反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象 要想檢驗該反應(yīng)是否發(fā)生 需要檢驗是否生成S B項 依據(jù)題意知 加入稀硫酸后才產(chǎn)生淡黃色沉淀 則在沒有引入H 的情況下S和S2 可以大量共存 C項 Na2SO3溶液中存在水解平衡S H2OHS OH 溶液顯堿性 可以使酚酞溶液變紅 加入BaCl2溶液時 Ba2 SBaSO3 使得S濃度下降 水解平衡逆向移動 c OH 減小 紅色褪去 D項 酸性條件下N具有強(qiáng)氧化性 可以將S氧化為S 4 2018北京朝陽期中 8 依據(jù)下列實驗事實不能得出相應(yīng)結(jié)論的是 答案D相同條件下 用稀硫酸洗滌BaSO4所造成的損失比用蒸餾水洗滌少 是因為稀硫酸中S濃度較大 使BaSO4的溶解平衡逆向移動 5 2018北京朝陽二模 27 SO2廣泛用于醫(yī)藥 硫酸工業(yè)等領(lǐng)域 回收廢氣中的SO2可用如下方法 1 方法 的過程如下 制備Al2 SO4 x OH y 向Al2 SO4 3溶液中加入CaO粉末 調(diào)pH至3 6 CaO的作用之一是促進(jìn)水解 填離子符號 下同 二是沉淀一部分 吸收 Al2 SO4 x OH y吸收SO2后的產(chǎn)物是 寫化學(xué)式 解吸 加熱 中產(chǎn)物 產(chǎn)生SO2 Al2 SO4 x OH y再生 2 方法 中 在Fe2 催化下 SO2 O2和H2O生成H2SO4的化學(xué)方程式是 3 方法 中 Fe2 的催化過程可表示如下 2Fe2 O2 SO22Fe3 S 寫出 的離子方程式 下列實驗方案可證實上述催化過程 將實驗方案補(bǔ)充完整 a 向FeCl2溶液中滴入KSCN溶液 無變化 b 向FeCl2溶液通入少量SO2 滴入KSCN溶液 顏色變紅 c 取b中溶液 4 方法 中 催化氧化后 采用滴定法測定廢氣中殘留SO2的含量 將VL 已換算為標(biāo)準(zhǔn)狀況 廢氣中的SO2用1 的H2O2溶液完全吸收 吸收液用下圖所示裝置滴定 共消耗amLcmol LNaOH標(biāo)準(zhǔn)液 H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式為 廢氣中殘留SO2的體積分?jǐn)?shù)為 答案 1 Al3 S Al2 SO4 x SO3 y 2 2 2SO2 O2 2H2O2H2SO4 3 2H2O 2Fe3 SO22Fe2 S 4H 通入SO2 溶液紅色褪去 或變淺 4 SO2 H2O2H2SO4 100 解析 1 Al2 SO4 3溶液中的Al3 易發(fā)生水解 水解反應(yīng)為Al3 3H2OAl OH 3 3H CaO和H 反應(yīng) 使c H 減小 水解平衡正向移動 由Al2 SO4 3生成Al2 SO4 x OH y需要消耗一部分S CaSO4微溶于水 故CaO還可以用來沉淀一部分S 堿式硫酸鋁溶液中與SO2發(fā)生反應(yīng)的是OH 故吸收SO2后的產(chǎn)物為Al2 SO4 x SO3 y 2 2 在Fe2 催化下 SO2 O2和H2O生成H2SO4的化學(xué)方程式是2SO2 O2 2H2O2H2SO4 3 根據(jù)Fe2 作催化劑可知 反應(yīng) 中的反應(yīng)物之一是Fe3 生成物之一是Fe2 推知還原Fe3 的物質(zhì)是SO2 所以 的離子方程式為2H2O 2Fe3 SO22Fe2 S 4H 4 H2O2氧化SO2的化學(xué)方程式為SO2 H2O2H2SO4 n SO2 n H2SO4 0 5n NaOH 0 5ac 10 3mol 則V SO2 22 4 0 5ac 10 3L 故廢氣中殘留SO2的體積分?jǐn)?shù)為 100 6 2018北京朝陽期中 17 SO2是一種重要的化工原料 其合理利用以及廢氣處理一直是化工研究的熱點 1 利用反應(yīng)SO2 MnO2MnSO4可以制備高純MnSO4 實驗裝置如下圖 夾持及加熱裝置略 用化學(xué)方程式表示石灰乳的作用 一段時間后 測得反應(yīng)后溶液中的n S 明顯大于n Mn2 說明原因 2 SO2可用于處理含Cr2的廢水 最后轉(zhuǎn)化為正三價鉻沉淀除去 一種處理流程如下 SO2NaHSO3Na2SO4 當(dāng)0 1molSO2參與反應(yīng)時 理論上能得到molNaHSO3 NaHSO3溶液顯酸性 其原因是 NaHSO3與Cr2反應(yīng)時 二者物質(zhì)的量之比為 3 用Na2SO4溶液吸收工業(yè)煙氣中的低濃度SO2 采用陽離子膜電解法 嚴(yán)格控制電壓 電解吸收液制成產(chǎn)品硫和O2 工作原理示意圖如圖1 陰極區(qū)和陽極區(qū)溶液的pH隨時間的變化關(guān)系如圖2 圖1 圖2請結(jié)合電極反應(yīng)式解釋溶液C可以循環(huán)利用吸收SO2的原因 答案 1 SO2 Ca OH 2CaSO3 H2O 或2SO2 2Ca OH 2 O22CaSO4 2H2O 在溶液中 空氣中的O2將SO2氧化為H2SO4 2 0 2 在溶液中 HS既存在電離 又存在水解 HSH S HS H2OH2SO3 OH 且其電離程度大于水解程度 3 1 3 陰極發(fā)生反應(yīng) SO2 4H 4e S 2H2O 溶液C酸性減弱 可以循環(huán)利用吸收SO2 解析 1 分析實驗裝置圖知 石灰乳的作用是吸收多余的SO2 防止污染空氣 反應(yīng)方程式為SO2 Ca OH 2CaSO3 H2O或2SO2 2Ca OH 2 O22CaSO4 2H2O 在三頸燒瓶的溶液中 空氣中的O2可將SO2氧化為H2SO4 故反應(yīng)一段時間后 測得反應(yīng)后溶液中的n S 明顯大于n Mn2 2 由反應(yīng)Na2SO3 H2O SO22NaHSO3知 當(dāng)0 1molSO2參與反應(yīng)時 理論上能得到0 2molNaHSO3 在NaHSO3溶液中 HS既存在電離平衡 HSH S 又存在水解平衡 HS H2OH2SO3 OH 且HS的電離程度大于水解程度 故NaHSO3溶液顯酸性 NaHSO3與Cr2反應(yīng)時 NaHSO3被氧化為Na2SO4 Cr2被還原為Cr3 依據(jù)得失電子守恒知 二者物質(zhì)的量之比為3 1 7 2017北京東城二模 28 資料顯示 強(qiáng)酸性或強(qiáng)堿性溶液可使品紅溶液褪色 某興趣小組探究SO2使品紅溶液褪色的原因 實驗如下 探究體現(xiàn)漂白性的主要微粒實驗一 將SO2分別通入0 1 品紅水溶液和0 1 品紅乙醇溶液中 觀察到前者褪色而后者不褪色 實驗二 1 SO2水溶液中含的微粒有 2 NaHSO3溶液顯酸性的原因是 用平衡原理解釋 3 實驗d的目的是 4 由實驗一 二可知 該實驗條件下 SO2使品紅溶液褪色時起主要作用的微粒是 探究褪色過程的可逆性 5 甲同學(xué) 向a實驗后的無色溶液中滴入NaOH溶液至pH 10時 溶液顏色不變 乙同學(xué) 向a實驗后的無色溶液中滴入Ba OH 2溶液至pH 10時 生成白色沉淀 溶液變紅 實驗方案合理的是 選填 甲 或 乙 結(jié)合離子方程式說明其原因是 6 丙同學(xué)利用SO2的還原性設(shè)計并完成了下列實驗 得出結(jié)論 該褪色過程是可逆的 步驟一 中反應(yīng)的化學(xué)方程式是 將步驟二中的實驗方案補(bǔ)充完整 按步驟一的形式呈現(xiàn) 答案 1 SO2 H2SO3 HS S 2 HS存在 HSH S和HS H2OH2SO3 OH HS的電離程度大于水解程度 3 證明該實驗條件下OH 對品紅褪色不產(chǎn)生干擾 4 S 5 乙S能使品紅褪色 因SO2 2OH Ba2 BaSO3 H2O 可以排除S的干擾 6 I2 SO2 2H2OH2SO4 2HI 解析 1 SO2溶于水 一部分與水反應(yīng)生成H2SO3 H2SO3分步電離生成HS S 故SO2水溶液中含的微粒有SO2 H2SO3 HS S 2 在NaHSO3溶液中存在HS的電離平衡 HSH S和水解平衡 HS H2OH2SO3 OH 由于HS的電離程度大于水解程度 故NaHSO3溶液顯酸性 3 因為強(qiáng)堿性溶液也可使品紅溶液褪色 通過實驗d可排除該實驗條件下OH 對品紅褪色的干擾 4 由兩組實驗可知 該實驗條件下 起主要作用的微粒是S 5 S可以使品紅溶液褪色 加入Ba OH 2溶液后發(fā)生反應(yīng)SO2 2OH Ba2 BaSO3 H2O 可以排除S的干擾 6 步驟二中應(yīng)先加入2滴品紅溶液得到無色溶液 然后向無色溶液中加入碘酒將SO2消耗掉 再用NaOH溶液調(diào)pH 2 若紅色恢復(fù) 即可證明該褪色過程是可逆的 8 2017北京海淀一模 28 為探究Na2SO3溶液和鉻 鹽溶液的反應(yīng)規(guī)律 某同學(xué)進(jìn)行如下實驗 已知 Cr2 橙色 H2O2Cr 黃色 2H 1 進(jìn)行實驗 和 用化學(xué)用語表示飽和Na2SO3溶液pH約為9的原因 用離子方程式解釋 中現(xiàn)象 2 繼續(xù)進(jìn)行實驗 為了說明產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因 補(bǔ)充實驗 向2mL蒸餾水中滴加pH 2的0 05mol L 1K2Cr2O7橙色溶液3滴 溶液變成淺橙色 補(bǔ)充實驗的目的是 用化學(xué)平衡移動原理解釋 中現(xiàn)象 根據(jù)實驗 可推測 Na2SO3溶液和鉻 鹽溶液的反應(yīng)與溶液酸堿性有關(guān) a 堿性條件下 Na2SO3溶液和鉻 鹽溶液不發(fā)生氧化還原反應(yīng) b 向?qū)嶒?所得黃色溶液中繼續(xù)滴加硫酸 產(chǎn)生的現(xiàn)象證實了上述推測 該現(xiàn)象是 3 為探究溶液酸性增強(qiáng)對Na2SO3還原性或鉻 鹽氧化性的影響 該同學(xué)利用下圖裝置繼續(xù)實驗 已知電壓大小反映了物質(zhì)氧化性 還原性強(qiáng)弱的差異 物質(zhì)氧化性與還原性強(qiáng)弱差異越大 電壓越大 a K閉合時 電壓為x b 向U形管左側(cè)溶液中滴加硫酸至pH 2后 電壓增大了y c 繼續(xù)向U形管右側(cè)溶液中滴加硫酸后 無氣體逸出 電壓幾乎不變 上述實驗說明 有同學(xué)認(rèn)為 隨溶液酸性增強(qiáng) 溶液中O2的氧化性增強(qiáng)也會使電壓增大 利用上圖裝置選擇合適試劑進(jìn)行實驗 結(jié)果表明O2的存在不影響上述結(jié)論 該實驗方案是 測得電壓增大了z z y 答案 1 S H2OHS OH Cr2 3S 8H 2Cr3 3S 4H2O 2 排除稀釋對溶液顏色變化造成的影響 Cr2 橙色 H2O2Cr 黃色 2H 溶液中大量的S 或OH 與H 結(jié)合 平衡正向移動 溶液顏色變黃 酸性條件下 Na2SO3溶液和鉻 鹽溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng) 生成Cr3 溶液變綠 3 溶液酸性增強(qiáng) 鉻 鹽的氧化性增強(qiáng) Na2SO3的還原性幾乎沒有變化 U形管左管中盛放pH 8的0 1mol L 1K2SO4溶液 右管盛放飽和Na2SO3溶液 閉合K 記錄電壓 向左側(cè)溶液中滴加硫酸至pH 2后 記錄電壓 或其他合理答案 解析 1 Na2SO3是強(qiáng)堿弱酸鹽 易發(fā)生水解使溶液顯堿性 即S H2OHS OH K2Cr2O7溶液具有強(qiáng)氧化性 可以與Na2SO3溶液發(fā)生氧化還原反應(yīng) 離子方程式為Cr2 3S 8H 2Cr3 3S 4H2O 2 對比實驗 和補(bǔ)充實驗可知 補(bǔ)充實驗的目的是排除稀釋對溶液顏色變化造成的影響 K2Cr2O7溶液中存在水解平衡Cr2 橙色 H2O2Cr 黃色 2H 加入飽和Na2SO3溶液中 S 或OH 與H 結(jié)合 平衡正向移動 溶液顏色變黃 黃色溶液中加入硫酸后發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成了Cr3 所以溶液變?yōu)榫G色 3 在鉻 鹽一側(cè)加酸 電壓增大 說明氧化性增強(qiáng) 而在Na2SO3溶液一側(cè)加酸 電壓幾乎不變 說明溶液酸性增強(qiáng)對Na2SO3的還原性幾乎無影響 為排除O2的影響 可將左管中溶液換成pH 8的0 1mol L 1K2SO4溶液 考點二環(huán)境污染與保護(hù)1 2018北京東城一模 9 下列有關(guān)水處理的離子方程式不正確的是 A 沉淀法 加入Na2S處理含Hg2 廢水 Hg2 S2 HgS B 中和法 加入生石灰處理酸性廢水 H OH H2OC 氧化法 加入次氯酸處理氨氮廢水 2N 3HClON2 3H2O 5H 3Cl D 混凝法 加入明礬 K2SO4 Al2 SO4 3 24H2O 使水中的懸浮顆粒發(fā)生凝聚 Al3 3H2OAl OH 3 3H 答案BA項 硫離子和汞離子反應(yīng)可以生成難溶的硫化汞沉淀 B項 正確的離子方程式為CaO 2H Ca2 H2O C項 次氯酸具有強(qiáng)氧化性 可以和N發(fā)生氧化還原反應(yīng) D項 Al3 水解得到的Al OH 3膠體具有吸附性 可使懸浮顆粒發(fā)生凝聚 2 2018北京房山一模 7 下列水處理方法涉及氧化還原反應(yīng)的是 A 用明礬處理水中的懸浮物B 用Na2S處理水中