2019高考化学一轮复习第17讲氧、硫及其化合物环境保护与绿色化学讲练结合学案.doc
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1、1第17讲 氧、硫及其化合物 环境保护与绿色化学考纲解读考点 考纲内容 高考示例 预测热度氧、硫及其重要化合物1.了解硫及其氧化物的主要性质及其应用2.了解浓硫酸的主要性质及其应用3.了解S 的检验方法2-44.了解臭氧、过氧化氢的主要性质及其应用2017天津理综,10,14分2016江苏单科,18,12分2015福建理综,23,15分环境保护与绿色化学 了解硫的氧化物对环境的影响2017课标,7,6分2016课标,7,6分2015江苏单科,20,14分分析解读 以环境保护及绿色化学为载体,综合考查氧、硫及其化合物的性质,化学基本概念,化学反应原理将是今后高考对本专题内容进行考查的重要方式。命
2、题分析高考真题考点一 氧、硫及其重要化合物1.(2017北京理综,10,6分)根据SO 2通入不同溶液中的实验现象,所得结论 的是( )不正确 溶液 现象 结论A 含HCl、BaCl 2的FeCl 3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KMnO 4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:H 2SO3H2SiO3答案 C2.(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2C.二氧化硫作纸浆的漂白剂 D.肥皂水作蚊
3、虫叮咬处的清洗剂答案 B3.(2016课标,13,6分)短周期元素W、X、Y、Z的原子序数依次增加。m、p、r是由这些元素组成的二元化合物。n是元素Z的单质,通常为黄绿色气体,q的水溶液具有漂白性,0.01 molL -1r 溶液的pH为2,s通常是难溶于水的混合物。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是( )A.原子半径的大小WXYC.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 C4.(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,H 3PO4比H 2SiO3的酸性强C.Al2O3和
4、MgO均可与NaOH溶液反应D.SO2和SO 3混合气体通入Ba(NO 3)2溶液可得到BaSO 3和BaSO 4答案 B5.(2013四川理综,1,6分)化学与生活密切相关,下列说法不正确的是( )A.二氧化硫可广泛用于食品的增白 B.葡萄糖可用于补钙药物的合成C.聚乙烯塑料制品可用于食品的包装 D.次氯酸钠溶液可用于环境的消毒杀菌答案 A6.(2017天津理综,10,14分)H 2S和SO 2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。.H 2S的除去方法1:生物脱H 2S的原理为:H2S+Fe2(SO4)3 S+2FeSO 4+H2
5、SO44FeSO4+O2+2H2SO4 2Fe2(SO4)3+2H2O(1)硫杆菌存在时,FeSO 4被氧化的速率是无菌时的510 5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H 2O2氧化H 2S(3)随着参加反应的n(H 2O2)/n(H2S)变化,氧化产物不同。当n(H 2O2)/n(H2S)=4时,氧化产物的分子式为 。 .SO 2的除去方法1(双碱法):用NaOH吸收SO 2,并用CaO使NaOH再生NaOH溶液 Na2SO3溶液(4)写出过程的离子方程式: ;CaO在水中存在如下转化:
6、CaO(s)+H2O(l) Ca(OH)2(s) Ca2+(aq)+2OH-(aq)从平衡移动的角度,简述过程 NaOH再生的原理 。 方法2:用氨水除去SO 2(5)已知25 ,NH 3H2O的K b=1.810-5,H2SO3的 =1.310-2、 =6.210-8。若氨水的浓度为2.0 molL -1 21,溶液中的c(OH -)= molL -1。将SO 2通入该氨水中,当c(OH -)降至1.010 -7 molL-1时,溶液中的c(S)/c(HS )= 。 2-3 -3答案 (14分)(1)降低反应活化能(或作催化剂)3(2)30 、pH=2.0 蛋白质变性(或硫杆菌失去活性)(3
7、)H2SO4(4)2OH-+SO2 S +H2O S 与Ca 2+生成CaSO 3沉淀,平衡向正向移动,有NaOH生成2-3 2-3(5)6.010-3 0.627.(2016江苏单科,18,12分)过氧化钙(CaO 28H2O)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H 2O2溶液反应可制备CaO 28H2O。Ca(OH)2+H2O2+6H2O CaO28H2O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CaO 28H2O后,池塘水中浓度增加的离子有 (填序号)。 A.Ca2+ B.H+C.C D.OH-2-3(3)水中溶解氧的测定方
8、法如下:向一定量水样中加入适量MnSO 4和碱性KI溶液,生成MnO(OH) 2沉淀,密封静置;加入适量稀H 2SO4,待MnO(OH) 2与I -完全反应生成Mn 2+和I 2后,以淀粉作指示剂,用Na 2S2O3标准溶液滴定至终点。测定过程中物质的转化关系如下:O2 MnO(OH)2 I2 S42-6写出O 2将Mn 2+氧化成MnO(OH) 2的离子方程式: 。 取加过一定量CaO 28H2O的池塘水样100.00 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
9、(12分)(1)提高H 2O2的利用率 (2)AD(3)2Mn 2+O2+4OH- 2MnO(OH)2在100.00 mL水样中I2+2S2 2I-+S42-3 2-6n(I2)=(223)(223)2=0.010 00-113.50 10-3-12=6.75010-5 molnMnO(OH)2=n(I2)=6.75010-5 moln(O2)= nMnO(OH)2= 6.75010-5 mol=3.37510-5 mol12 12水中溶解氧= =10.80 mgL-13.37510-532 -11 000 -1100.00 10-3-18.(2015福建理综,23,15分)研究硫元素及其化合
10、物的性质具有重要意义。(1)硫离子的结构示意图为 。 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 molL -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(S 2-)关系如图(忽略溶液体积的变化、H 2S的挥发)。pH=13时,溶液中的c(H 2S)+c(HS-)= molL -1。 某溶液含0.020 molL -1 Mn2+、0.10 molL -1 H2S,当溶液pH= 时,Mn 2+开始沉淀。已知:K sp(MnS)=2.810-13 (3)25 ,两种酸的电离平衡常数如下表。 1 2H2SO3
11、1.310-2 6.310-84H2CO3 4.210-7 5.610-11HS 的电离平衡常数表达式K= 。 -30.10 molL -1 Na2SO3溶液中离子浓度由大到小的顺序为 。 H 2SO3溶液和NaHCO 3溶液反应的主要离子方程式为 。 答案 (15分)(1)C+2H 2SO4(浓) 2SO2+CO 2+2H 2O(2)0.043 5(3) 或(+)(2-3)(-3)+2-3-3c(Na +)c(S )c(OH-)c(HS )c(H+)2-3 -3或Na +S OH-HS H+2-3 -3H 2SO3+HC HS +CO2+H 2O-3 -39.(2013广东理综,23,6分)
12、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 AC10.(2015安徽理综,28,14分)某研究小组将纯净的SO 2气体通入0.1 molL -1的Ba(NO 3)2溶液中,得到了BaSO 4沉淀。为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的SO 2,该小组提出了如下假设:假设一:溶液中的N -3假设二:溶液中溶解的O 2(
13、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O 2的25 mL 0.1 molL -1 BaCl2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO 2气体 实验2:在盛有不含O 2的25 mL 0.1 molL -1 Ba(NO3)2溶液的烧杯中,缓慢通入纯净的SO 2气体 假设一成立(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SO 2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
14、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O 2和KNO 3氧化相同的H 2SO3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 。 5答案 (14分)(1)无明显现象 有白色沉淀(2)SO2溶于水生成H 2SO3 3SO 2+2N +2H2O 3S +4H+2NO(或3H 2SO3+2N 3S +4H+2NO+H2O)-3 2-4 -3 2-4(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SO 2气体缓慢通入未经脱O 2处理的25 mL
15、 0.1 molL -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O 2和N 分别氧化相同的H 2SO3,生成H +的物质的量前者多于后者-3(本题部分小题属于开放性试题,合理答案均给分)11.(2014福建理综,25,15分)焦亚硫酸钠(Na 2S2O5)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Na 2S2O5。装置中有Na 2S2O5晶体析出,发生的反应为:ZNa2SO3+SO2 Na2S2O5(1)装置中产生气体的化学方程式为 。 (2)要从装置中获得已
16、析出的晶体,可采取的分离方法是 。 (3)装置用于处理尾气,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NaHSO 3。(4)证明NaHSO 3溶液中HS 的电离程度大于水解程度 ,可采用的实验方法是 (填序号)。 -3a.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Na 2S2O5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Na 2S2O5作抗氧化剂。测定某葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO 2计算)的方案如下:(已知:滴
17、定时反应的化学方程式为SO 2+I2+2H2O H2SO4+2HI)按上述方案实验,消耗标准I 2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SO 2计算)为 gL-1。 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)Na 2SO3+H2SO4 Na2SO4+SO2+H 2O(或Na 2SO3+2H2SO4 2NaHSO4+SO2+H 2O)(2)过滤(3)d(4)a、e(5)取少量Na 2S2O5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)0.16 偏低12.(2014江苏单
18、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Al 2O3、SiO 2等)制备碱式硫酸铝Al 2(SO4)x(OH)6-2x溶液,并用于烟气脱硫研究。6(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CaCO 3调节溶液的pH至3.6,其目的是中和溶液中的酸,并使Al 2(SO4)3转化为Al 2(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SO 2量总是小于吸收的SO 2量,其主要原因是 ;与吸收SO 2
19、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)Al 2O3+3H2SO4 Al2(SO4)3+3H2O SiO 2(2)CaSO4 3CaCO 3+2Al3+3S +3H2O 2Al(OH)3+3CaSO4+3CO22-4(3)溶液中的部分S 被氧化成S 减小2-3 2-413.(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H 2S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- 2-写出电
20、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H 2S和空气的混合气体通入FeCl 3、FeCl 2、CuCl 2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 H 2S转化为硫单质时,保持溶液中Fe 3+的物质的量不变,需消耗O 2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H 2。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,H 2S在高
21、温下分解反应的化学方程式为 。 答案 (14分)(1)2H 2O+2e- H2+2OH - +2H+ (n-1)S+H 2S2-(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+S27考点二 环境保护与绿色化学1.(2016课标,7,6分)下列有关燃料的说法错误的是( )A.燃料燃烧产物CO 2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 B2.(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
22、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 D3.(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 D4.(2015江苏单科,20,14分)烟气(主要污染物SO 2、NO x)经O 3预处理后用CaSO 3水悬浮液吸收,可减少烟气中SO 2、NO x的含量。O 3氧化烟气中SO 2、NO x的主要反应的
23、热化学方程式为:NO(g)+O3(g) NO2(g)+O2(g) H=-200.9 kJmol -1NO(g)+ O2(g) NO2(g) H=-58.2 kJmol -112SO2(g)+O3(g) SO3(g)+O2(g) H=-241.6 kJmol -1(1)反应3NO(g)+O 3(g) 3NO2(g)的H= kJmol -1。 (2)室温下,固定进入反应器的NO、SO 2的物质的量,改变加入O 3的物质的量,反应一段时间后体系中n(NO)、n(NO2)和n(SO 2)随反应前 n(O 3)n(NO)的变化见下图。当n(O 3)n(NO)1时,反应后NO 2的物质的量减少,其原因是
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