高考化學(xué)氧族方面試題的解題方法與技巧
金點(diǎn)子:
氧族元素包括了初中化學(xué)中氧氣、水,高中化學(xué)中的臭氧、過(guò)氧化氫,硫及硫的化合物等。內(nèi)容多,知識(shí)廣,且有時(shí)還可能擴(kuò)展到硒、碲、釙等元素。因此對(duì)其解題方法的掌握尤其重要。
此類試題中的常規(guī)題,其解法有過(guò)量分析、守恒分析等。
此類試題中的信息題,其解法有遷移類比、現(xiàn)象剖析、效用比較等。
由于濃硫酸與稀硫酸的性質(zhì)不同,故在解題時(shí),還必須注意,反應(yīng)進(jìn)行時(shí)濃度變化引起的反應(yīng)變化。
經(jīng)典題:
例題1
:(1997年全國(guó)高考)向50mL18mol/L
H2SO4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)的量為
()
A.小于0.45moL
B.等于0.45mol
C.在0.45mol和0.90mol
D.大于0.90mol
方法:根據(jù)方程式,將參加反應(yīng)的硫酸分成兩部分,一部分為氧化作用,一部分為酸性作用,然后對(duì)其進(jìn)行分析。但又要注意隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2SO4的濃度越來(lái)越稀,稀硫酸不能與銅片反應(yīng),以此被還原的H2SO4的物質(zhì)的量小于依據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算的值。
捷徑:濃H2SO4與足量的銅反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2SO4(濃)+Cu
CuSO4
+
SO2↑+
2H2O,從方程式看,被還原的H2SO4應(yīng)為所給H2SO4
0.90
mol的一半,即0.45mol(中間值),但由于隨著反應(yīng)的進(jìn)行,H2SO4的濃度越來(lái)越稀,反應(yīng)停止,故不可能等于0.45mol,一定小于0.45mol。故答案為A。
總結(jié):該題存在著一個(gè)隱含信息,即隨著反應(yīng)的進(jìn)行,溶液的濃度逐漸降低,反應(yīng)自行停止。在解題時(shí)必須特別注意此類隱含信息。
例題2
:(1995年上海高考)為方便某些化學(xué)計(jì)算,有人將98%濃硫酸表示成下列形式,其中合理的是
()
A.H2SO4·
H2O
B.H2SO4·H2O
C.H2SO4·SO3
D.SO3·
H2O
方法:質(zhì)量假想法。
捷徑:假設(shè)原98%硫酸的質(zhì)量為100g,則98%濃H2SO4中有純H2SO4
98g,水2g。
則H2SO4與H2O的物質(zhì)的量之比為
︰
=
1︰,可判斷A正確,B
C錯(cuò)誤。D
項(xiàng)是A項(xiàng)略作變形,H2SO4·
H2O
→
SO3·H2O·
H2O
→
SO3·
H2O,以此得答案為A
D。
總結(jié):將化合物或混合物按其組成進(jìn)行拆分,在無(wú)機(jī)及有機(jī)試題中均有出現(xiàn)。
例題3
:(1997年上海高考)你認(rèn)為減少酸雨產(chǎn)生的途徑可采取的措施是
()
①少用煤作燃料
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(kāi)發(fā)新能源
A.①②③
B.②③④⑤
C.①③⑤
D.①③④⑤
方法:從酸雨產(chǎn)生的物質(zhì)SO2進(jìn)行分析。
捷徑:導(dǎo)致酸雨的主要原因是向大氣中排放了大量的SO2,因而少用含硫的煤做燃料,或使燃料脫硫,及開(kāi)發(fā)新能源,都能減少SO2的產(chǎn)生,從而減少酸雨的產(chǎn)生。以此知答案為C。
總結(jié):有關(guān)環(huán)境保護(hù)知識(shí)是最近高考命題的熱點(diǎn)之一。
例題4
:(1996年全國(guó)高考)根據(jù)以下敘述,回答1~2小題.1995年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予致力于研究臭氧層被破壞問(wèn)題的三位環(huán)境化學(xué)家.大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外光,保護(hù)地球上的生物.氟利昂(如CCl2F2可在光的作用下分解,產(chǎn)生Cl原子,Cl原子會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生長(zhǎng)久的破壞作用(臭氧的分子式為O3)。有關(guān)反應(yīng)為:
1.在上述臭氧變成氧氣的反應(yīng)過(guò)程中,Cl是().A.反應(yīng)物
B.生成物
C.中間產(chǎn)物
D.催化劑
2.O3和O2是
().A.同分異構(gòu)體
B.同系物
C.氧的同素異形體
D.氧的同位素
方法:根據(jù)信息,結(jié)合定義求解。
捷徑:(1)在反應(yīng)過(guò)程中,Cl原子在第一步反應(yīng)中以反應(yīng)物參與反應(yīng),又在第二步反應(yīng)中以生成物出現(xiàn),總反應(yīng)中Cl原子的質(zhì)量及性質(zhì)都沒(méi)有改變,符合催化劑的定義,所以Cl原子是催化劑。選D。
(2)O3和O2是氧的同素異形體。選C。
總結(jié):常見(jiàn)的同素異形體有:O2與O3,金剛石、石墨與C60,白磷與紅磷。注意
H2、D2與T2O、H2O,D2與T2不互為同素異形體。
例題5
:(1996年上海高考)(1)為防治酸雨,降低煤燃燒時(shí)向大氣排放的SO2,工業(yè)上將生石灰和含硫煤混合后使用。請(qǐng)寫(xiě)出燃燒時(shí),有關(guān)“固硫”(不使硫化合物進(jìn)入大氣)反應(yīng)的化學(xué)方程式:,(2)近年來(lái),某些自來(lái)水廠在用液氯進(jìn)行消毒處理時(shí)還加入少量液氨,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:NH3+HClO
H2O+NH2Cl(一氯氨),NH2Cl較HClO穩(wěn)定。試分析加液氨能延長(zhǎng)液氯殺菌時(shí)間的原因:。
方法:對(duì)照信息,遷移分析。
捷徑:(1)根據(jù)題意:氣態(tài)SO2與固態(tài)CaO反應(yīng)生成固體CaSO3,從而達(dá)到“固硫”的作用。又因?yàn)閬喠蛩岣x子容易被氧化,生成硫酸鹽。以此反應(yīng)的化學(xué)為方程式為:CaO+SO2=CaSO3,2CaSO3+O2=2CaSO4。
(2)HClO不穩(wěn)定,容易發(fā)生分解反應(yīng)。若HClO濃度大,其反應(yīng)速率必然也大。為降低HClO反應(yīng)速率,延長(zhǎng)殺菌時(shí)間,應(yīng)把HClO變成較穩(wěn)定的NH2Cl“儲(chǔ)存”起來(lái),待HClO消耗到一定程度時(shí),再轉(zhuǎn)化為HClO。而加液氨后,使HClO部分轉(zhuǎn)化為較穩(wěn)定的NH2Cl。當(dāng)HClO開(kāi)始消耗后,上述化學(xué)平衡向逆向移動(dòng),又產(chǎn)生HClO,起殺菌作用。
總結(jié):亞硫酸根離子易被氧化,從而生成硫酸鹽。這一反應(yīng)往往被考生疏忽。
例題6
:(1998年上海高考)汽車尾氣(含有烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì))是城市空氣污染源。治理的方法之一是在汽車的排氣管上裝一個(gè)“催化轉(zhuǎn)換器”(用鉑、鈀合金作催化劑)。它的特點(diǎn)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(wú)毒氣體,并促使烴類充分燃燒及SO2的轉(zhuǎn)化。
(1)寫(xiě)出一氧化碳與一氧化氮反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(2)“催化轉(zhuǎn)換器”的缺點(diǎn)是
(3)控制城市空氣污染源的方法可以有
(多選扣分)
a.開(kāi)發(fā)新能源
b.使用電動(dòng)車
c.植樹(shù)造林
d.戴上呼吸面具
方法:信息遷移類比。
捷徑:(1)根據(jù)題目提供的信息:CO與NO反應(yīng),生成可參與大氣生態(tài)環(huán)境循環(huán)的無(wú)毒氣體。這氣體是CO2和N2,以此其化學(xué)方程式為:2CO+2NO
2CO2+N2
。(2)在一定程度上提高了空氣酸度的原因是SO2可被氧化成SO3,SO3與水蒸氣形成硫酸酸霧。(3)控制城市空氣污染方法中,植樹(shù)造林這一選項(xiàng)具有一定迷惑性,植樹(shù)造林能控制CO2量的增加,而對(duì)消除汽車尾氣中烴類、CO、SO2與NO等物質(zhì)沒(méi)有直接的效果。故應(yīng)選a,b。
總結(jié):本題所涉及的反應(yīng)產(chǎn)物均隱含在題中,只有認(rèn)真分析才能得出正確的結(jié)論。如,NO與CO反應(yīng)產(chǎn)物是參與大氣生態(tài)循環(huán)的無(wú)毒氣體,排除NO2等有毒氣體,也排除生成生成單質(zhì)硫固體,也不可能是非常見(jiàn)氣體,只能是空氣中存在的N2和CO2。又因催化轉(zhuǎn)化器中鉑、鈀合金,應(yīng)該是SO2與O2生成SO3反應(yīng)的催化劑,這樣會(huì)合理解釋了空氣酸度的增加。因而需要冷靜分析題設(shè)條件,挖掘隱含在題設(shè)條件中的解答,是考生必需具備的技能和心理素質(zhì)。
金鑰匙:
例題1
:用化學(xué)方法區(qū)別CO2和SO2兩種氣體,下列方法中,正確的是()
A.通入澄清石灰水
B.通入品紅溶液
C.用帶火焰的木條檢驗(yàn)
D.通入酸性KMnO4溶液
方法:CO2和SO2都是酸性氧化物,有一些相似的化學(xué)性質(zhì),如水溶液都顯酸性,都可與Ca(OH)2溶液反應(yīng)生成難溶物,都不能助燃等;也有一些明顯的性質(zhì)差異,突出的是SO2具有漂白作用,具有較強(qiáng)的還原性,而CO2不具有這些性質(zhì)。所以本題B選項(xiàng)明顯符合題意。D選項(xiàng)中,SO2通入酸性KMnO4溶液,由于SO2具有還原性,酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性而使溶液褪色,故D也符合題意。
捷徑:SO2具有明顯的還原性,酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性,這是學(xué)生已有的知識(shí),但因課本上沒(méi)有直接介紹該反應(yīng),此題易出現(xiàn)漏選。
總結(jié):“比較”是分析和解決問(wèn)題常用的思維方法,也是學(xué)習(xí)常用的方法。
例題2
:下列物質(zhì)中,長(zhǎng)久放置后因被空氣中某物質(zhì)氧化而變質(zhì)的是
()
A.NaOH溶液
B.Na2SO3溶液
C.澄清石灰水
D.氯水
方法:從物質(zhì)本身的性質(zhì)和空氣中的物質(zhì)雙方面結(jié)合進(jìn)行分析。
捷徑:NaOH久置后會(huì)與空氣中CO2反應(yīng)生成Na2CO3而變質(zhì),澄清石灰水久置后,其中的溶質(zhì)Ca(OH)2會(huì)與空氣中CO2反應(yīng)生成CaCO3而變質(zhì)。久置的氯水變質(zhì),是因?yàn)榇温人岵环€(wěn)定而分解:2HClO
2HCl+O2↑
。Na2SO3溶液長(zhǎng)久放置后,會(huì)被空氣中的氧氣氧化:2Na2SO3+O2
=
2Na2SO4。故選B。值得注意的是,氯水變質(zhì)是由于自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)而分解變質(zhì),并非被空氣中的O2氧化而變質(zhì)。
例題3
:
已知CO2,H2O2的結(jié)構(gòu)式為O=C=O,H—O—O—H,鉻的最高價(jià)為+6。試推測(cè)過(guò)氧化鉻(CrO5)的結(jié)構(gòu)式為。
方法:因?yàn)殂t的最高價(jià)為+6價(jià),故中氧的化合價(jià)既有-2價(jià),也有-1價(jià),再根據(jù)CrO5中五個(gè)氧總共為-6價(jià)推知,有四個(gè)氧為-1價(jià),一個(gè)氧為-2價(jià),結(jié)合CO2和H2O2的結(jié)構(gòu)式即可寫(xiě)出CrO5的結(jié)構(gòu)式。
捷徑:從CO2,H2O2的結(jié)構(gòu)式可知,碳的最高價(jià)為+4,有四個(gè)價(jià)鍵,氧有兩個(gè)價(jià)鍵,且氧氧間可形成過(guò)氧鍵。因此,既要保證鉻的六個(gè)價(jià)鍵,又要保證氧的兩個(gè)價(jià)鍵。故CrO5結(jié)構(gòu)式應(yīng)為(見(jiàn)右圖)。
總結(jié):
此題為結(jié)構(gòu)遷移,即將CO2和H2O2的結(jié)構(gòu)遷移到CrO5中,遷移時(shí)要特別注意化合價(jià)和價(jià)鍵。
通過(guò)對(duì)兩個(gè)或兩類不同的對(duì)象進(jìn)行比較,找出其相似點(diǎn)或相同點(diǎn),然后以此為依據(jù),把其中某一對(duì)象的有關(guān)知識(shí)或結(jié)論遷移到另一對(duì)象中去的一種思維方法。比較適合于信息給予題。
例題4
:酸雨是英國(guó)化學(xué)家R·A·Smith在1872年最先提出的,一般是指PH小于5.6的雨、雪等大氣降水,它是由工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量化石燃料的使用,造成空氣中硫的氧化物和氮的氧化物增多而引起。已知碳酸鈣和氫氧化鈣在水中存在下列溶解平衡:CaCO3(s)
Ca2++CO32-,Ca(OH)2(s)
Ca2++2OH-。在火力發(fā)電廠燃燒煤的廢氣中往往含有SO2、O2、N2、CO2等。為了除去有害氣體SO2并變廢為寶,工業(yè)上常常用粉末狀的碳酸鈣或熟石灰的懸濁液洗滌廢氣,反應(yīng)產(chǎn)物為石膏。
(1)寫(xiě)出上述兩個(gè)洗滌廢氣的化學(xué)方程式。
(2)試說(shuō)明用熟石灰的懸濁液,而不用澄清石灰水的理由。
(3)在英國(guó)進(jìn)行的一項(xiàng)研究結(jié)果表明:高煙囪可以有效地降低地表面SO2的濃度,在本世紀(jì)60~70年代的十年間,由發(fā)電廠排放的SO2增加了35%,但由于建造高煙囪的結(jié)果,地表面SO2濃度卻降低了30%之多。請(qǐng)你從全球環(huán)境保護(hù)的角度分析,這種方法是否可取?簡(jiǎn)述理由。
(4)請(qǐng)根據(jù)你所學(xué)的生物、化學(xué)知識(shí),對(duì)我國(guó)的酸雨防治提出合理化的建議(至少三條)。
方法:通過(guò)遷移類比進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。
捷徑:(1)將廢氣通入碳酸鈣或氫氧化鈣的懸濁液時(shí),廢氣中的SO2與水反應(yīng)生成H2SO3,H2SO3電離出的H+與CO32-或OH
-反應(yīng),促使兩種溶解平衡均向溶解方向移動(dòng),而生成的SO32-又與Ca2+、H2O結(jié)合生成石膏。其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2(CaSO4·2H2O)+2CO2
2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2(CaSO4·2H2O)
(2)因Ca(OH)2微溶于水,所以澄清石灰水中Ca(OH)2的濃度小,因而沒(méi)有足夠多的Ca(OH)2與SO2反應(yīng),不利于吸收SO2。
(3)因SO2的排放總量沒(méi)有減少,建造高煙囪,實(shí)際上是將產(chǎn)生的SO2由地表面轉(zhuǎn)移至高空,雖然地表面SO2濃度下降,但高空中SO2濃度卻增大,由此其進(jìn)一步形成的酸雨仍會(huì)造成對(duì)全球環(huán)境的危害。所以該方法不可取。
(4)酸雨防治的根本方法是減少SO2的排放,而對(duì)被污染的空氣,則實(shí)施凈化。以此可得出的建議有:①控制污染源;②化學(xué)、微生物脫硫;③改革工藝流程;④開(kāi)發(fā)潔凈能源;⑤大力開(kāi)展綠化,植樹(shù)造林;⑥加強(qiáng)環(huán)境管理。
總結(jié):人類的生存與自然環(huán)境密不可分,隨著人們對(duì)自然環(huán)境認(rèn)識(shí)的深入,保護(hù)環(huán)境、凈化環(huán)境的呼聲越來(lái)越高。“我們只有一個(gè)地球”、“環(huán)境千年、行動(dòng)起來(lái)吧!”世界環(huán)境日的這些主題也正說(shuō)明了這一點(diǎn)。該題以SO2為主線,將其吸收、排放、治理融為一體,要求考生從多角度、多層面去思考、去評(píng)價(jià)某一種做法,并綜合性、創(chuàng)造性地提出防治的建議,強(qiáng)調(diào)了理論和實(shí)踐相結(jié)合、學(xué)以致用、人與自然、社會(huì)協(xié)調(diào)發(fā)展的現(xiàn)代意識(shí)。
例題5
:含F(xiàn)eS2
80%的硫鐵礦200t,灼燒時(shí)硫損失2%,問(wèn)能制得98.3%的硫酸多少噸?
方法:由于FeS2灼燒時(shí)其中的硫元素全部轉(zhuǎn)移到H2SO4分子中去,根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒可得如下關(guān)系:FeS2~2H2SO4,從而列式求解。
捷徑:設(shè)生成98.3%硫酸的質(zhì)量為x,根據(jù)題意可得:
FeS2
~
2H2SO4
120
196
200t×80%×98%
x×98.3%
解之得:x
=
260.5t
總結(jié):反應(yīng)物與生成物間元素是否守恒,要解題時(shí)要根據(jù)反應(yīng)歷程進(jìn)行分析確定。
例題6
:(1)將m
g鐵粉和n
g硫粉均勻混合,在密閉容器中加熱至紅熱,冷卻后,加入多少毫升
b
mol/L的鹽酸就不再產(chǎn)生氣體?若把已放出的氣體收集起來(lái),在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積一共是多少升?
(2)把0.1mol鐵粉和1.6
g
硫粉均勻混合,鋪在石棉網(wǎng)上用酒精燈加熱引燃,完全反應(yīng)后,將殘?jiān)糠湃脒^(guò)量的稀H2SO4中充分反應(yīng),結(jié)果所產(chǎn)生的氣體體積在標(biāo)況下明顯少于2.24
L,其原因是。
方法:用聯(lián)系觀分析求解。
捷徑:(1)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式:Fe+S
FeS、FeS+2HCl=FeCl2+H2S↑,得Fe∽2HCl,F(xiàn)e∽H2S。可能過(guò)量的Fe粉與HCl反應(yīng):Fe+2HCl=FeCl2+H2↑,得Fe∽2HCl,F(xiàn)e∽H2。顯然產(chǎn)生氣體的體積及所需鹽酸的量與硫粉的量無(wú)關(guān)只與Fe的量有關(guān)。根據(jù)
Fe∽2HCl得:。
根據(jù)Fe∽H2S,F(xiàn)e∽H2得:
(2)因n(S)=,所以Fe粉過(guò)量,過(guò)量的Fe
粉在受熱時(shí)與空氣中的O2反應(yīng)生成了鐵的氧化物,與H2SO4反應(yīng)不再放出H2,故放出的氣體體積小于2.24
L。
總結(jié):涉及化學(xué)方程式的計(jì)算,應(yīng)充分利用各物質(zhì)的量的關(guān)系,對(duì)于多步、復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),要善于整體分析。
總結(jié):在Na2SO3、H2SO3等化合物中,硫元素的化合價(jià)是+4價(jià),因此他們與SO2性質(zhì)相似,既具有一定的還原性,易被氧化,也具有一定的氧化性,能被還原。
例題7
:向兩個(gè)燒杯中各加入相同體積的3
mol/L的硫酸,置于天平的左右兩個(gè)托盤(pán)上,調(diào)節(jié)天平達(dá)到平衡。向一個(gè)燒杯中加入10.8
g鋁,向另一個(gè)燒杯中加入10.8
g鎂。反應(yīng)完畢后,天平可能會(huì)發(fā)生怎樣的變化?試根據(jù)計(jì)算進(jìn)行分析。
方法:本題涉及的化學(xué)知識(shí)頗為簡(jiǎn)單,但它是一道思維性較強(qiáng)的習(xí)題,題中給出了金屬的質(zhì)量和酸的物質(zhì)的量濃度,但并未給出酸的體積,因此必須考慮酸的體積與金屬的相對(duì)量在不同的情況下產(chǎn)生的不同的結(jié)果。
金屬投入硫酸中可能會(huì)產(chǎn)生以下幾種情況:
(1)硫酸過(guò)量,兩種金屬均完全反應(yīng);
(2)金屬過(guò)量,硫酸的量不足,兩種金屬都未完全反應(yīng);
(3)硫酸的用量對(duì)一種金屬來(lái)說(shuō)是足量的,對(duì)于另一種金屬來(lái)說(shuō)是不足量的。
捷徑:n(Al)=0.4
mol
n(Mg)=0.45
mol
與鋁完全反應(yīng)需硫酸:0.4×
×
=
0.2
L
與鎂完全反應(yīng)需硫酸:0.45×
=
0.15
L
(1)當(dāng)V(H2SO4)≥0.2
L時(shí),硫酸足量。0.4
mol鋁置換出0.6
mol氫氣,0.45
mol鎂置換出0.45
mol氫氣,鋁置換出H2多,因此,放鋁一端的天平升高。
(2)當(dāng)V(H2SO4)≤0.15
L時(shí),兩燒杯中的H2SO4均作用完,兩種金屬都過(guò)量,放出的氫氣量相等,天平仍平衡。
(3)當(dāng)0.15
L﹤V(H2SO4)﹤0.2
L時(shí),則鎂完全反應(yīng)酸有余,而鋁有剩余酸不足,此時(shí)鎂與酸反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣仍為0.45
mol,鋁與酸反應(yīng)產(chǎn)生的H2大于0.45
mol,小于0.6
mol,放鋁的一端天平升高。
總結(jié):不進(jìn)行過(guò)量問(wèn)題的分析和思考是解決此類問(wèn)題的最大失誤。審題必須細(xì)心,思維必須嚴(yán)密。
聚寶盆:
1.硫是一種比較活潑的非金屬元素,與可變價(jià)金屬通常生成低價(jià)態(tài)金屬硫化物。此點(diǎn)在解題時(shí)必須引起重視。
2.硫的價(jià)態(tài)較多,有-2、-1、+2、+4、+6等,在化學(xué)反應(yīng)中,位于中間價(jià)態(tài)的硫,既具有氧化性,又具有還原性。
3.在分析酸雨問(wèn)題時(shí),要懂得引起酸雨的原因,不僅有硫的氧化物,還有氮的氧化物,且雨水的pH要小于5.6。
4.對(duì)多步反應(yīng)類試題,要盡可能找出題中關(guān)系,利用一步求解。
5.在過(guò)繁過(guò)難的計(jì)算中,如能動(dòng)用守恒法,將可快速獲解。
熱身賽:
1.有甲、乙、丙3瓶等體積、等物質(zhì)的量濃度的硫酸。若將甲用水稀釋,在乙中加入少量的BaCl2溶液,丙保持原狀,然后用等濃度的NaOH溶液滴定,至恰好完全反應(yīng)時(shí),所需NaOH溶液的體積關(guān)系是
()
A.丙>甲>乙
B.丙=甲>乙
C.乙>丙>甲
D.甲=乙=丙
2.下圖是一套檢驗(yàn)氣體性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)裝置。裝置中緩慢地通入氣體X,若關(guān)閉活塞K,則品紅試液無(wú)變化,而澄清的石灰水變渾濁;若打開(kāi)活塞K,則品紅試液褪色。據(jù)此判斷氣體X和洗氣瓶?jī)?nèi)液體Y可能是
()
A
B
C
D
X
H2S
SO2
CO2
Cl2
Y
濃H2SO4
飽和NaHCO3溶液
Na2SO3溶液
飽和NaHCO3溶液
3.有一瓶無(wú)色氣體可能含CO2、HBr、HCl、SO2中的一種或幾種。將此氣體通入稀氯水中,恰好完全反應(yīng),得無(wú)色透明液體。把此溶液分成兩份,分別加入鹽酸酸化BaCl2的溶液和硝酸酸化的AgNO3溶液,均出現(xiàn)白色沉淀。對(duì)此結(jié)論:(1)原氣體中肯定有SO2,(2)原氣體中可能有SO2,(3)原氣體中肯定沒(méi)有HBr,(4)不能確定原氣體中有無(wú)HCl,(5)原氣體中肯定無(wú)CO2,(6)原氣體中肯定有HCl,正確的是()
A.(1)、(3)、(4)
B.(1)、(4)、(5)
C.(1)、(3)、(4)、(6)
D.(1)、(2)、(3)、(5)、(6)
4.現(xiàn)有兩種氧的單質(zhì)O2和Om的混和氣體,從其中取出體積相同的兩份。往其中一份中加松節(jié)油,Om被完全吸收,結(jié)果氣體體積減少了V
mL,加熱另一份,使其中的Om全部分解成O2,則氣體體積增加V
mL(以上氣體體積在相同溫度和壓強(qiáng)下測(cè)定)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)推斷m的值是_________。
5.A、B、C是常見(jiàn)的三種化合物,各由兩種元素組成,轉(zhuǎn)化關(guān)系如右圖。
(1)在A、B、C中,必定含有乙元素化合物的是。
(2)單質(zhì)乙必定是
(填“金屬”或“非金屬”);其理由是。
(3)單質(zhì)乙的分子式可能是,則化合物B的分子式為。
6.下面是甲、乙、丙三位學(xué)生提出的檢驗(yàn)SO42-的實(shí)驗(yàn)方案:
甲:試樣(無(wú)色溶液)白色沉淀沉淀不溶解
乙:試樣(無(wú)色溶液)白色沉淀仍有白色沉淀
丙:試樣(無(wú)色溶液)無(wú)沉淀白色沉淀
(1)根據(jù)中學(xué)化學(xué)知識(shí)判斷
(填甲、乙、丙)實(shí)驗(yàn)方案是正確的。
(2)在不正確的(填甲、乙、丙)實(shí)驗(yàn)方案中,無(wú)色溶液中可能含有
離子;
在不正確的(填甲、乙、丙)實(shí)驗(yàn)方案中,無(wú)色溶液中可能含有
離子。
7.荷蘭是一個(gè)沿海的低地國(guó)家,在政府的支持下,地球化學(xué)家?jiàn)W林夫·斯卻林教授正在從事用化學(xué)手段抬高沿海地區(qū)的海拔高度的研究,以永久性地解決海水淹沒(méi)陸地的威脅。其方法是根據(jù)分子數(shù)目相同的情況下,硫酸鈣比碳酸鈣的體積大一倍的事實(shí),用廢棄的硫酸灌入地下的石灰?guī)r層中實(shí)現(xiàn)的。寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式。
8.有兩種氣體單質(zhì)Am和Bn。已知2.4
g
Am和2.1
g
Bn所含的原子個(gè)數(shù)相同,分子個(gè)數(shù)之比卻為2∶3。又知A原子中L電子層含電子數(shù)是K電子層的3倍。通過(guò)計(jì)算回答:
(1)寫(xiě)出A、B的元素名稱A:_______,B:______
(2)Am中m值是_________
(3)Am的同素異形體的分子式是___________
9.為了除去工業(yè)廢氣中的二氧化硫,查得一份“將二氧化硫轉(zhuǎn)化為硫酸銨”的資料,摘錄如下:“一個(gè)典型實(shí)驗(yàn):初步處理后的廢氣含0.2%的二氧化硫和10%的氧氣(體積含量),在400℃時(shí)廢氣以5
m3/h的速率通過(guò)五氧化二礬催化劑層與20
L/h速率的氨氣混合,再噴水,此時(shí)氣體的溫度由4000C降到2000C,在熱的結(jié)晶裝置中得到硫酸銨晶體。”(氣體體積均已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)仔細(xì)閱讀上文,回答下列問(wèn)題:(a)按反應(yīng)中的理論值,二氧化硫和氧氣的物質(zhì)的量之比為2∶1,該資料中這個(gè)比值是多少?為什么?(b)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明為什么廢氣以5
m3/h的速率與20
L/
h的速率的氨氣混合?(c)若某廠每天排放1萬(wàn)m3這種廢氣,按上述方法該廠每月(按30天計(jì)算)可得(NH2)4SO4多少噸?消耗氨氣多少噸?
10.取某城區(qū)的煤樣品4.8g,完全燃燒后產(chǎn)生的SO2通入足量的氯氣中,再加入25mL0.1mol/L的BaCl2溶液,取過(guò)濾的濾液用0.1mol/L的Na2SO4
溶液滴定,當(dāng)?shù)稳?0.0mL時(shí),恰好將濾
液中的Ba2+
完全沉淀出來(lái)。
(1)該城區(qū)用煤的含硫量是________。
(2)若該城區(qū)每天平均燒煤8×103t,其中80%的硫轉(zhuǎn)化為SO2進(jìn)入大氣,設(shè)某天這些SO2中有20%未能擴(kuò)散而隨大約8×106
m3的雨水降落到地面上。計(jì)算此次酸雨的pH值為_(kāi)___________。
11.過(guò)二硫酸鉀(K2S2O8)在高于100℃的條件下能發(fā)生反應(yīng),其化學(xué)方程式為:
2K2S2O8
2K2SO4+2SO3↑+O2↑現(xiàn)稱取一定量的K2S2O8固體(含有不分解雜質(zhì)),進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):加熱使過(guò)二硫酸鉀完全分解,通過(guò)測(cè)定氧氣的體積計(jì)算過(guò)二硫酸鉀的純度,并且收集三氧化硫,進(jìn)行觀察和檢驗(yàn)。
(1)試從下圖中選用幾種必要的裝置,連接成一套實(shí)驗(yàn)裝置:
這些選用裝置連接時(shí),接口編號(hào)的連接順序是____________________________。
(2)觀察到的三氧化硫的顏色狀態(tài)是____,將三氧化硫跟水反應(yīng),鑒定反應(yīng)產(chǎn)生陰離子的方法是____。
(3)若實(shí)驗(yàn)時(shí)稱取過(guò)二硫酸鉀的質(zhì)量為W
g,測(cè)得氧氣的體積(折算成標(biāo)準(zhǔn)狀況)為a
mL,則此過(guò)二硫酸鉀的純度為_(kāi)___%。
12.接觸法制硫酸排放的尾氣中含少量的二氧化硫。為防止污染大氣,在排放前應(yīng)對(duì)二氧化硫進(jìn)行吸收利用。
(1)某硫酸廠每天排放的1萬(wàn)m3尾氣中含0.2%(體積百分?jǐn)?shù))的SO2。假設(shè)處理過(guò)程中硫元素不損失,問(wèn)用氫氧化鈉溶液、石灰及氧氣處理后,理論上可得到多少千克石膏(CaSO4·
2H2O)?
(2)將一定量體積的尾氣通入100
mL2mol/L的氫氧化鈉溶液使其完全反應(yīng),經(jīng)測(cè)定所得深夜16.7
g溶質(zhì)。試分析該溶液的成分,并計(jì)算確定各成分的物質(zhì)的量。
(3)亞硫酸氫鈉是工廠利用尾氣制石膏過(guò)程中的中間產(chǎn)物。調(diào)節(jié)尾氣排放的流量,可取得二氧化硫與氫氧化鈉間的最佳物質(zhì)的量之比,從而提高亞硫酸氫鈉的產(chǎn)量?,F(xiàn)設(shè)nso2、nNaOH、nNaHSO分別為二氧化硫、氫氧化鈉和亞硫酸鈉的物質(zhì)的量,且nso2/nNaOH=x。試寫(xiě)出在x的不同取值范圍內(nèi),nNaHSO與nso2、nNaOH間的關(guān)系(或nNaHSO的數(shù)值):
X
nNaHSO
大檢閱:
1.D
2.BD
3.A
4.3
5.(1)A、B
(2)非金屬;A+B→2+C,所以乙在A、B中必有正負(fù)價(jià)
(3)S(或N2);H2S(或NH3)
6.(1)丙
(2)甲、Ag+;乙、SO32-
7.(答案:CaCO3
+
H2SO4
=
CaSO4
+H2O
+CO2↑;CaCO3
+
2H++SO42-
=CaSO4
+H2O+CO2↑)
8.氧
氮;3;O2
9.(a)1:50
(b)略
(c)(NH4)2SO4:3.54噸,NH3:0.91噸
10.(1)含硫量為1%,(2)酸雨pH值為4
11.(1)I、G、H、F、E、J
(2)無(wú)色晶體
加入BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加入少量HCl,沉淀不溶解
(3)
12.(1)153.6
kg
(2)NaHSO3:0.1
mol,Na2SO3:0.05
mol
(3)x≤1/2,0,1/2<x<1,nNaHSO=2
nso2-nNaOH,x≥1,nNaHSO=
nNaOH(以橫排為序)