2019-2020年高三化學(xué)復(fù)習(xí)《氧族元素》《環(huán)境保護(hù)》教案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)復(fù)習(xí)《氧族元素》《環(huán)境保護(hù)》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(xué)性質(zhì)。 2.以硫酸為例，了解化工生產(chǎn)化學(xué)反應(yīng)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(hù)以及生產(chǎn)過程中的綜合經(jīng)濟(jì)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(yīng)：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(hù)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(biāo)準(zhǔn)狀況下H2S和O2的混合氣體100 mL，經(jīng)點燃后反應(yīng)至完全，所得氣體經(jīng)干燥后，恢復(fù)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(dǎo)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(xué)煙霧 C.臭氧空洞 D.溫室效應(yīng) 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(yīng)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(yīng)制備SO2 D.大理石與濃H2SO4反應(yīng)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(yīng)，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(yīng)中，調(diào)節(jié)反應(yīng)物用量或濃度不會改變反應(yīng)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(jìn)行下列反應(yīng)：Cl+O3ClO+O2，ClO+OCl+O2 下列說法不正確的是 A.反應(yīng)后將O3轉(zhuǎn)變?yōu)镺2 B.Cl原子是總反應(yīng)的催化劑 C.氟氯甲烷是總反應(yīng)的催化劑 D.Cl原子反復(fù)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(yīng)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(rèn)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(yīng)完全后，容器內(nèi)可能達(dá)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(dá)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(xué)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?jǐn)?shù)，以下氣體含量均用體積分?jǐn)?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(biāo)準(zhǔn)狀況）為________L。 （2）55 L空氣和足量FeS2完全反應(yīng)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(biāo)用13b表示。 22.(2000年全國，23)某學(xué)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(fù)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(fù)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(yīng)，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(yīng)的化學(xué)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(yīng)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(jìn)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?jǐn)?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(yīng)，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?，F(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(jìn)行反應(yīng)。維持容器內(nèi)氣體的壓強不變(101 kPa)，在120 ℃下測得反應(yīng)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(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積。 29.（1995年全國，31）A、B、C是在中學(xué)化學(xué)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(xué)式可能是________，則化合物B的化學(xué)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(yīng)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(yīng)。 3.答案：C 解析：氟氯代烴為一類含氯、氟的有機(jī)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?zhǔn)住?。為了保護(hù)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(yīng)”，對空氣質(zhì)量影響不大。 5.答案：C 解析：此題考查了學(xué)生思維能力的嚴(yán)密性。只要仔細(xì)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(yīng)為C。 6.答案：A 解析：環(huán)境污染與保護(hù)是當(dāng)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(xué)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(yīng)。 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(yīng)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(jìn)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(jìn)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(yīng)，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(yīng)。濃H2SO4中H＋濃度小與CaCO3反應(yīng)慢，且CaSO4微溶于水，反應(yīng)難于進(jìn)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(yīng)時首先發(fā)生：SO2＋Ca（OH）2===CaSO3↓＋H2O，當(dāng)SO2過量時又發(fā)生反應(yīng)：CaSO3＋SO2＋H2O===Ca(HSO3)2。稀H2SO4與Zn反應(yīng)放出H2，濃H2SO4與Zn反應(yīng)放出SO2。 13.答案：C 14.答案：A 解析：n(濃H2SO4)=0.0518=0.9 mol。由反應(yīng)Cu+2H2SO4CuSO4＋SO2↑＋2H2O，看出有2 mol H2SO4參加反應(yīng)，被還原的H2SO4為參加反應(yīng)的一半，由此有0.9 mol 濃H2SO4反應(yīng)時就有0.45 mol H2SO4被還原。但實際上由于H2SO4隨反應(yīng)進(jìn)行濃度變稀，而變?yōu)橄2SO4后，則不能與Cu反應(yīng)。所以實際被還原的H2SO4應(yīng)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(yīng)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(xué)式是：Na2SO410H2O，明礬的化學(xué)式是KAl(SO4)212H2O，生石膏的化學(xué)式是CaSO42H2O，大理石的化學(xué)式是CaCO3。 18.答案：B 解析：Ⅰ.容器內(nèi)反應(yīng)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(yīng)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?jǐn)?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?jǐn)?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(biāo)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?jǐn)?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(fù)紅色 解析：此題考查了學(xué)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(jìn)入氣球，導(dǎo)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(fù)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(xué)階段最常見的是酚酞和品紅。導(dǎo)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(dǎo)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(yīng)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(fù)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(xué)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(yīng)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(yīng)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(dāng)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(yīng)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(yīng)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(xué)生的綜合應(yīng)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(xué)和化學(xué)的綜合應(yīng)用；化學(xué)知識與環(huán)保相互聯(lián)系。因此，反映出了高考化學(xué)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(jìn)行推斷，溶液中可能發(fā)生兩個反應(yīng)： SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O ① SO2+NaOH===NaHSO3 ② 假設(shè)按反應(yīng)①進(jìn)行，產(chǎn)物為Na2SO3，m(Na2SO3)=12.6 g 假設(shè)按反應(yīng)②進(jìn)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(jìn)行分析討論： 根據(jù)反應(yīng)(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(yīng)為：2H2S＋3O2===2SO2＋2H2O（g） ① 反應(yīng)為：2H2S＋O2===2S＋2H2O（g） ② 可由數(shù)軸分析：n(H2S)/n(O2) (1)當(dāng)全部為SO2時O2過量，或恰好發(fā)生反應(yīng)① 即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≤2∶3 a≤2/3 (2)當(dāng)全部為S時，H2S過量，或恰好發(fā)生反應(yīng)② 即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≥2∶1 a≥2 又反應(yīng)前后等壓；密度比等于相對分子質(zhì)量之比，反應(yīng)前后氣體相對分子質(zhì)量都大于18，所以d1＞d2。 (3)當(dāng)SO2、S同時有時；①、②反應(yīng)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(yīng)過程是向a L H2S中逐漸通入O2，先發(fā)生反應(yīng)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(yīng)：S＋O2===SO2 ③ 由反應(yīng)可知，生成n(SO2)＝n(O2)＝（1－） mol。 反應(yīng)生成氣體總量為n(SO2)＋n(H2O)＝1－+a=(1+) mol 方法二：總反應(yīng)方程式法。因反應(yīng)物、生成物均已知，且反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)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(rèn)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(jìn)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(yīng)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(yīng)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(fù)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(xí)慣于發(fā)散思維。本題應(yīng)從兩種含有相同元素的化合物反應(yīng)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(fù)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(yīng)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(yīng)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(yīng)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(fù)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(yīng)，又能與氫氧化鉀反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)，D又與C的溶液反應(yīng)，可見D為NH3，C為CO、HCO或SO、HSO等。E與溴水反應(yīng)，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(yīng)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(yīng)，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(yīng)，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(xué)方程式。 （2）相同價態(tài)的含硫化合物間，是通過酸堿反應(yīng)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(yīng)規(guī)律和酸堿反應(yīng)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(xué)的知識網(wǎng)絡(luò)。 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(fù)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(yīng)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(yīng)生成鹽，堿性硫化物與酸性硫化物亦可反應(yīng)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(xué)習(xí)掌握某一物質(zhì)的工業(yè)制法，一般要從所用原料、化學(xué)反應(yīng)、適宜條件、生產(chǎn)過程、主要設(shè)備、環(huán)境保護(hù)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(yīng)、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(jì)效益的討論 ①環(huán)境保護(hù)與原料的綜合利用?；どa(chǎn)必須保護(hù)環(huán)境，嚴(yán)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(xué)反應(yīng)是放熱反應(yīng)?；どa(chǎn)中應(yīng)充分利用反應(yīng)熱，這對于降低成本具有重要意義。硫酸生產(chǎn)中的反應(yīng)熱得到充分利用后，不僅不需要由外界向硫酸廠供應(yīng)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(yīng)、市場需求、交通運輸、環(huán)境保護(hù)等因素，應(yīng)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(yīng)避開人口稠密的居民區(qū)和環(huán)境保護(hù)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(hù) 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?xì)浠衔锏?，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(yán)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(jì)建設(shè)中有著重要的作用，例如在印染、制藥、有機(jī)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(yīng)用，硫酸鹽的組成。 ④以本部分知識為載體的化學(xué)計算和化學(xué)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(fù)雜，與其他各族元素以及氧化還原反應(yīng)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(hù) 隨著人類生產(chǎn)和社會活動的增加，大量污染物進(jìn)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(jì)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(jì)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(xué)聯(lián)系在一起，而且還廣泛涉及到物理、生物等多學(xué)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(dǎo)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(yīng)原理、設(shè)備與保護(hù)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(hù)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(yù)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(dá)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(jìn)入植物葉子的氣孔就產(chǎn)生硫酸，細(xì)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(xué)”是指化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中的 A.對廢水、廢氣、廢渣進(jìn)行嚴(yán)格處理 B.對化學(xué)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(xué) 解析：綠色化學(xué)是指以綠色意識為指導(dǎo)，研究和設(shè)計沒有（或盡可能少的）環(huán)境負(fù)作用，在技術(shù)上和經(jīng)濟(jì)上可行的化學(xué)品與化學(xué)過程。其目標(biāo)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(yīng)途徑的工藝，是始端實現(xiàn)污染預(yù)防而非終端治理的科學(xué)手段。由于它在通過化學(xué)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(jì)效益和環(huán)境效益的根本措施。 綠色化學(xué)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(yīng)起始物（原材料）；二是選擇最佳的反應(yīng)（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(yīng)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(biāo)化合物（最終產(chǎn)品）。 答案：B