高中化学考点精讲

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高中化学58个考点精讲

16、晶体的类型与性质

1. 复习重点

1.离子晶体、分子晶体、原子晶体和金属晶体组成粒子,粒子间作用力、熔沸点、硬度、导电性;

2.影响晶体熔点和沸点的因素;

3.分子间作用力及其对物质熔点、沸点等物理性质的影响。 2.难点聚焦

(2)晶体类型及性质比较

晶体类型 组成晶体的粒子 组成晶体粒子间的相互作用 典型实例 晶 体 的 物 理 特 性 熔点、沸点 导热性 导电性 机械加工 性能 硬度 离子晶体 阳离子和阴离子 离子键 NaCl 熔点较高、沸点高 不良 固态不导电,熔化或溶于水能导电 不良 略硬而脆 原子晶体 原子 共价键 金刚石、晶体硅、SiO2、SiC 熔、沸点高 不良 差 不良 高硬度 分子间力 物质的分子间存在的微弱的相互作用 分子间 约几个至数十个kJ·mol-1 主要影响物质的物理性质 分子晶体 分子 范德华力(有的还有氢键) 冰(H2O)、干冰(CO2) 熔、沸点低 不良 差 不良 硬度较小 (3)化学键与分子间作用力的比较 化学键 概念 范围 能量 性质影响 相邻的两个或多个原子间强烈的相互作用 分子内或某些晶体内 键能一般为:120~800 kJ·mol-1 主要影响分子的化学性质

(4)晶体性质的比较:比较晶体的硬度大小、熔沸点高低等物理性质的依据是:

(5)非极性分子和极性分子

分子空间构型对称,正负电荷重心重合的分子叫非极性分子。

分子空间构型不对称,正负电荷重心不重合的分子叫极性分子。 (6)共价键与离子键之间没有绝对的界限

1

3.例题精讲

[例1](98’全国)下列分子所有原子都满足8电子的结构的是( ) A. 光气(COCl2) B. 六氟化硫

O|| C. 二氟化氙 D. 三氟化硼

分析:从光气的结构式Cl?C?Cl可以看出各原子最外层都满足8电子结构,应选A。

硫最外层有6个电子,氟已然形成8个电子,分别形成共价的二氟化物,六氟化物后,最外层必然超过8个电子。

。 BF3中B原子最外层只有6个电子,可见BF3是一种“缺电子化合物”

[例2] 下图是NaCl晶体结构的示意图:(1)若用??Na? O?Cl?,请将位置表示出来;(2)每个Na?周围与它最接近且距离相等的Na?有 个。

分析:解答此类问题常用的是“分割法”——从晶体中分出最小的结构单元,或将最小的结构单元分成若干个面。

答案:12

x—平面 y—平面 z—平面

[例3] 在金刚石结构中,碳原子与共价键数目之比 。

分析:取一结构单元,1个C原子连4条键,一条键为二个原子所共用,为每个C原子只提供y2,所以C原子与C?C键数目之比:1:4?答案:1:2

12?1:2

2

[例4] 如下图,是某晶体最小的结构单元,试写出其化学式。

分析:此题采用延伸法:

顶点上的原子,被8个晶体所共用,对每一个晶体只提供

81棱边上的原子,被4个晶体所共用,对每一个晶体只提供面心上的原子,被2个晶体所共用,对每一个晶体只提供

1412

体心上的原子,被1个晶体所共用,对每一个晶体只提供1 据此:x:y:z?8?化学式为xy3z

[例5] 下图是超导化合物----钙钛矿晶体中最小重复单元(晶胞)的结构。请回答: (1)该化合物的化学式为 。

(2)在该化合物晶体中,与某个钛离子距离最近且相等的其他钛离子共有 个。

(3)设该化合物的式量为M,密度为ag/cm3,阿伏加德罗常数为NA,则晶体中钙离子与钛离子之间的最短距离为 。

解析:(1)这个晶胞对位于顶点上的每个钛原子占有的份额为1/8,所以,它单独占有的钛原子个数为8×1/8=1个;它对位于棱上的每个氧原子占有的份额为1/4,所以,它单独占有的氧原子个数为12×1/4=3个;它全部拥有体内的那一个钙原子,所以,该晶胞中单独占有的钛原子、氧原子和钙原子的个数分别为:1、3、1;所以,该化合物的化学式为CaTiO3。

(2)钛位于立方体的顶点上,与一个钛离子距离最近的钛离子是与它共棱的。从上面立方晶胞进行堆积的图2和图3可以看出,在X轴或Y轴或Z轴上,与它共棱的离子都是二个,所以,共6个。 (3)这是个综合性较大的习题。设这种立方晶胞的边长是b,那么,钙离子与钛离子之间 的距离是体对角线的一半,即

18:12?14:1?1:3:1

下面求b。因为每个立方体的体积为b3,而NA个这样的立方体堆积到一起就是1mol晶体,其质量为Mg,其体积为Mg/ag/cm3=M/a cm3。所以,NA·b3=M/a cm3,所以,

所以,题中所求距离为

3

4.实战演练

一、选择题

1.(2002年上海高考题)在下列有关晶体的叙述中错误的是

A.离子晶体中,一定存在离子键 B.原子晶体中,只存在共价键

C.金属晶体的熔沸点均很高 D.稀有气体的原子能形成分子晶体 2.(2003年春季高考题)下列说法正确的是

A.非金属元素R所形成的含氧酸盐(MaROb)中的R元素必定呈现正价 B.只有非金属能形成含氧酸或含氧酸盐

C.除稀有气体外的非金属元素都能生成不同价态的含氧酸 D.非金属的最高价含氧酸都具有强氧化性 3.下列物质的晶体中,不存在分子的是

A.二氧化碳 B.二氧化硫 C.二氧化硅 4.下列物质的熔、沸点高低顺序正确的是

D.二硫化碳

A.金刚石>晶体硅>二氧化硅>碳化硅 B.CI4>CBr4>CCl4>CH4

C.MgO>H2O>O2>NH3 D.金刚石>生铁>纯铁>钠

5.离子晶体熔点高低取决于晶体中阳离子与阴离子的静电引力,静电引力大则熔点高,引力小则反之。试根据你学到的电学知识,判断KCl、NaCl、CaO、BaO四种晶体熔点的高低顺序是

A.KCl>NaCl>BaO>CaO B.NaCl>KCl>CaO>BaO C.CaO>BaO>KCl>NaCl D.CaO>BaO>NaCl>KCl

6.实现下列变化时,需克服相同类型作用力的是

A.水晶和干冰的熔化 B.食盐和冰醋酸熔化C.液溴和液汞的气化 D.纯碱和烧碱的熔化

7.氮化硅是一种新合成的结构材料,它是一种超硬、耐磨、耐高温的物质。下列各组物质熔化时,所克服的粒子间的作用力与氮化硅所克服的粒子间的作用力都相同的是

A.硝石和金刚石 B.晶体硅和水晶C.冰和干冰

D.萘和蒽

8.1919年朗缪尔提出等电子体原理:凡原子数与总电子数均相等的物质,其结构相同,物质性质相近。相应的物质称为“等电子体”。已知一种新型层状结构的无机材料BN的一种同分异构体2—BN平面结构如图所示,则该物质的用途正确的是

A.是一种坚硬耐磨材料 B.是高温润滑材料、电器材料C.是化学纤维生产的原料D.不能确定 9.石墨晶体如图所示,每一层由无数个正六边形构成,则平均每个正六边形所占有的碳原子数为

A.6个

B.4个 C.3个

D.2个

4

第28届国际地质大会提供的资料显示,海底有大量的天然气水合物,可满足人类1000年的能源需要。天然气水合物是一种晶体,晶体中平均每46个水分子构建成8个笼,每个笼可容纳1个CH4分子或1个游离H2O分子。根据上述信息,完成第10、11题。

10.下列关于天然气水合物中两种分子极性的描述正确的是

A.两种都是极性分子 C.CH4是极性分子,H2O是非极性分子 B.两种都是非极性分子 D.H2O是极性分子,CH4是非极性分子

11.若晶体中每8个笼只有6个容纳了CH4分子,另外2个笼被游离H2O分子填充,则天然气水合物的平均组成可表示为

A.CH4·14H2O

B.CH4·8H2OC.CH4·7

23H2O D.CH4·6H2O

二、非选择题(共56分)

12.在金刚石的网状结构中,含有共价键形成的碳原子环,其中最小的环上有 个 碳原子,每个碳原子的任意两个C—C键的夹角都是 (填角度)。如果C—C键的键能是W kJ·mol

-1

,则将12 g金刚石碳碳键完全破坏掉需要的能量是 kJ。

13.氮化钠(Na3N)是科学家制备的一种重要化合物,它与水作用可产生NH3,请回答下列问题:

(1)Na3N的电子式是 ,该化合物是由 键形成。 (2)Na3N与盐酸反应生成 种盐,其化学式是 。 (3)Na3N与水的反应属于 反应。

(4)比较Na3N中两种粒子的半径:V(Na+) V(N3-)。 14.根据离子晶体的晶胞(晶体中最小重复单元),求阴、阳离子个数比的方法是: (1)处于顶点的离子,同时为8个晶胞共有,每个离子有1/8属于晶胞; (2)处于棱上的离子同时为4个晶胞共有,每个离子有1/4属于晶胞; (3)处于面上的离子,同时为2个晶胞共有,每个离子有1/2属于晶胞; (4)处于内部的离子,则完全属于该晶胞。

现有甲、乙、丙三种晶胞,可推知甲晶体化学式为 ,乙晶体的化学式为 ,丙晶体中C与D的个数比为 。

15.X、Y、Z三种常见的短周期元素,可以形成XY2、Z2Y、XY3、Z2Y2、Z2X等化合物。已知Y的离子和Z的离子有相同的电子层结构,X离子比Y离子多一个电子层。试回答:

(1)X离子的结构简图 。

(2)写出工业上由XY2制取XY3的化学方程式 。 (3)Z2Y对应水化物的碱性比LiOH 。

(4)Z2Y2的电子式为 ,其中含有 键和 键。Z2Y2溶在水中的反应方程式 。

(5)Z2X属于 晶体,它与水反应的离子方程式为 。

16.(1)中学教材上图示了NaCl晶体结构,它向三维空间延伸得到完美晶体。NiO(氧化镍)晶体的结构与NaCl相同,Ni2+与最邻近O2-的核间距离为a×10-8cm,计算NiO晶体的密度(已知NiO的摩尔质量为74.7 g·mol-1)。

(2)天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷,例如在某种NiO晶体中就存在如图所示的缺陷:一个Ni2+空缺,另有两个Ni2+被两个Ni3+所取代。其结果,晶体仍呈电中性。但化合物中Ni和O的比值却发生了变化。某氧化镍样品组成为Ni0.97O,试计算该晶体中

5

Ni与Ni的离子数之比。

3+2+

附参考答案

一、1.C 2.A 3.C

4.解析:比较物质熔、沸点高低时,首先判断晶体类型。一般是,原子晶体>离子晶体>分子晶体;然后比较同一类型晶体中,粒子间的作用力。共价键比键长,离子键看离子半径和电荷数,分子间作用力主要比分子量的大小。(注意氢键的存在) 答案:B

5.D 6.D 7.B

8.解析:每一个环内电子数为3×5+3×7=36,与石墨层中一个环内电子数6×6=36是相同的,故与石墨为“等电子体”,性质类似石墨。 答案:B

9.解析:每个碳原子为三个六元环所共有,则每个正六边形所占有的碳原子数为6×答案:D

10.D 11.B

二、12.6 109°28′ 2 W

13=2个。

2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ (5)离子 S2-+H2O

(100cma?10?83HS-+OH- HS-+H2O

)cm?3H2S+OH-

16.(1)密度=

cm?74.7g?mol23?12?6.02?10mol?1?62.0a3 g·cm

-3

(2)6∶91

6

高中化学58个考点精讲

17、氧族元素

1.复习重点

1.氧族元素的物理性质和化学性质的递变规律;

2.硫单质、臭氧、过氧化氢、硫化氢的物理性质与化学性质; 3.重点是硫的化学性质及氧族元素性质递变规律。 2.难点聚焦 (一)、氧族元素的原子结构及性质的递变规律 元素 核电荷数 最外层电子数 电子层数 化合价 原子半径 逐渐增大 密度 与H2化合难易 氢化物稳定性 氧化物化学式 氧化物对应水化物化学式 最高价氧化物水化物酸性 元素非金属性 逐渐增大 点燃剧烈反应 加热时化合 逐渐减弱 —— —— SO2 SO3 H2SO3 H2SO4 逐渐减弱 逐渐减弱 SeO2 SeO3 H2SeO3 H2SeO4 TeO2 TeO3 H2TeO3 H2TeO4 较高温度时化合 不直接化合 氧(O) 8 6 2 -2 硫(S) 16 6 3 -2,+4,+6 硒(Se) 34 6 4 -2,+4,+6 碲(Te) 52 6 5 -2,+4,+6 (二)臭氧和过氧化氢 臭氧和氧气是氧的同素异形体,大气中臭氧层是人类的保护伞

过氧化氢不稳定分解,归纳知识体系

一、硫及其化合物的性质

(一)硫及其重要化合物间的相互转化关系(见上图) 注意:

1、氧化性酸与酸的氧化性的区别

酸根部分易得电子——有氧化性——氧化性酸

酸的氧化性应包括H+的氧化性(酸所共有的)与酸根的氧化性(氧化性酸的特点)两种类型 2、根据氯气、硫等非金属单质性质的学习,掌握非金属单质性质的一般方法应从下列几个方面分析: 与氢气的反应;与金属的反应;与氧气的反应;与非金属的反应;与水的反应;与氧化物的反应;与碱的反应;与酸的反应;与盐的反应;(与有机物反应)等。 3、掌握化合物性质的一般方法应从下列几个方面分析: 稳定性;可燃性;酸碱性;氧化性和还原性;特殊性等。

3.例题精讲

[例1]哪些实验事实说明氯元素的非金属性比硫元素强,并用原子结构知识加以解释。

解析:目前,已学习过多种非金属元素,通过卤族、氧族元素的学习可得出,比较两种非金属元素的非 7

MnO2

2H2O2===2H2O+O2 ↑

可作氧化剂、漂白剂。

金属性相对强弱一般可根据以下几方面的实验事实:①非金属单质与H2化合的难易以及氢化物的稳定性大小;②最高价氧化物对应水化物的酸性强弱;③非金属单质间的置换反应。

答案:可以说明氯元素非金属性比硫元素强的主要实验事实有:①氯气与氢气反应时光照可发生爆炸,反应剧烈,硫单质加热变为蒸气才可与H2化合,且H2S不如HCl稳定;②H2SO4的酸性不如HClO4强;③H2S与Cl2反应可生成硫单质;④铁与Cl2反应生成FeCl3,而硫与铁反应生成FeS。

S、Cl两原子电子层数相同,但Cl原子最外层电子数较多,且Cl原子半径比S原子小,最外层电子受原子核的引力较大,故氯元素非金属性应比硫元素强。

点评:结构决定性质,本题意在运用以前所学的知识,来指导元素化合物知识的学习,以此来加深对原子结构和元素周期律知识的理解。

[例2]含有硒(Se)的保键品已进入市场,已知该元素与氧具有相同的最外层电子数。则下列关于硒的叙述中不正确的是 ...

A.最高价氧化物的化学式为SeO3 B.单质Se是一种半导体材料

C.原子半径比硫大,比溴小 D.单质的氧化性比氯气弱,比溴强,比O3弱

解析:本题解题的关键在于搞清楚Se与O、S、Cl、Br等元素在元素周期表中的相对位置关系及Se单质和臭氧的特殊性质。如Se可作为半导体材料,臭氧是很强的氧化剂等。另外元素周期律的知识是判断选项正误的钥匙。

Se位于元素周期表的第ⅥA族,最外层为6个电子,故最高价为+6价,最低价为-2价,因此最高价氧化物的形式为SeO3。再由于Se原子半径较S原子的大,故体现部分金属性质。硒可作为半导体材料。因此选项A、B都正确。

根据O、S、Cl、Br与Se在元素周期表中的相对位置关系,运用元素周期律的知识不难判断出原子半径大小关系为:Se>S、Se>Br;单质的氧化性的关系为O3>O2>S>Se、Cl2>Br2>Se,因此可判断C、D两选项中的部分判断存在错误。

答案:CD

点评:在学习元素化合物知识时,应能利用结构 性质 用途之间的相互关系,类比同族中代表性元素,抓住同周期、同主族元素性质的递变性来分析、推理未知的或不太熟悉的元素或化合物的性质,是学习元素化合物知识或解决部分信息迁移题的常见思维方法。

[例3]0.1 mol某单质跟足量的硫充分反应后,质量增加1.6 g,则组成这种单质的元素是 A.铁 B.铜 C.铝 D.钾 解析:充分反应后,质量增加的1.6 g必为参加反应的硫的质量,则n(S)=

?0.05 mol1.6 g32 g?mol?1

,说明:n(单质):n(S)=0.1 mol∶0.05 mol=2∶1。分析四个选项,符合该反应物质的量之比(2∶1)

??的,只有Cu和K,2Cu+S?????Cu2S,2K+S?????K2S。 答案:BD

点评:本题涉及到S单质的氧化性,是基础知识,但由于其氧化性相对较弱,遇到一些变价金属时,许多同学往往把握不准。通过此题,可以帮助学生掌握该知识点,同时也可培养学生思维的敏捷性和严密性。有助于同学们分析和定量处理所学化学反应能力的培养。

[例4]1995年诺贝尔化学奖授予致力于研究臭氧层被破坏问题的三位环境化学家,大气中的臭氧层可滤除大量的紫外线,保护地球上的生物,氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,产生Cl原子,Cl原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3),有关反应为:

O3 O2+O Cl+O3====ClO+O2 ClO+O====Cl+O2 总反应:2O3====3O2

(1)在上述臭氧变成氧气的反应过程中,Cl是 A.反应物 B.生成物 C.中间产物 (2)O2和O3之间的关系是

D.催化剂

解析:回答第1题时,要注意观察总反应,此反应的反应物是O3,生成物是O2,显然选项A、B都可以立即排除,又由于反应物中不含氯元素,氯原子显然也不会是中间产物,因而选项C当然也不是本题答案。这样可判断,氯原子只能是催化剂。从给出的反应历程看,第二、三两步反应很明确地显示了氯原子在反应 8

前后组成与质量都不变的这一特征。

因此,第1题的答案是选项D。

O3和O2都是单质,而且都是由氧元素构成的单质,只是它们的分子组成不相同,由此可见,O3和O2

属于“由同种元素构成的不同单质”这一基本特征,它们应属于氧的两种同素异形体。

答案:(1)D (2)同素异形体

点评:本组试题是信息迁移试题。它引用了1995年诺贝尔化学奖授予的研究项目,并介绍了氟利昂破坏大气臭氧层的反应机理。

题目的取材较新,而且是当前环境化学中被关注的焦点之一,但是,设问的情境却不难,通过简单的思考,就会正确回答。

[例5](1994年全国)下列反应适用于实验室制备氧气的是 ①高锰酸钾热分解 2KMnO4?????K2MnO4+MnO2+O2↑ ②硝酸铵热分解 2NH4NO3?????4H2O+2N2↑+O2↑ ③过氧化氢催化分解2H2O2?????2H2O+O2↑ ④二氧化氮热分解2NO2?????2NO+O2 A.只有①

B.①和②

C.①和③

D.①③④

解析:在本题所给出的4个反应中,除了高锰酸钾热分解反应是众所周知的实验室里氧气的制法之外,过氧化氢催化分解也可以方便地用于实验室制备氧气。为此,可将二氧化锰置于一只烧瓶内,从分液漏斗中滴入过氧化氢立即有氧气产生,并可用控制滴速的方法来调节产生氧气的气流量。

硝酸铵的热分解不能用于实验室制氧气。一方面因为温度不同硝酸铵分解的产物不同,即使发生了题目所指出的反应,生成的是氮气和氧气的混合气体,难以分离;同时,硝酸铵受热易发生爆炸,因而缺乏可靠的安全性。

NO2的热分解也显然不能用于实验室制备氧气。气体作为反应物不易控制,即使反应实现了,两种气体也不易分离,而且它们在常温下还可能化合起来再生成NO2。

答案:C

点评:一般说来,物质的实验室(尤其是在中学化学实验室里)制法所要求的条件大致为:反应尽可能快一些,反应条件尽可能简单,操作比较易行,尽量使制备的产物单一易于分离;而对反应物的成本、能耗,....

可以较少考虑,尽可能使用常用的仪器设备,如试管、烧瓶、烧杯等等,反应较为安全。

[例6]臭氧(O3)是一种有点腥气味的淡蓝色气体,它具有比氧气更强的氧化性。臭氧能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,反应中有氧气产生,这个反应的化学方程式是: ,这个反应的氧化产物是 ,还原产物是 。 解析:由题干信息可知这是一个牵涉由臭氧(O3)与KI发生的氧化还原反应。淀粉碘化钾试纸变蓝,说明有单质(I2)产生,产物中还同时产生氧气(O2)。由化合价分析,生成氧气的O元素价态不变,即实际并没有参加氧化反应,因此可推知起氧化作用的实际上是臭氧中的部分氧原子。被还原的氧原子在有水存在的情况下一般产物为OH-,与K+组成产物中的KOH,因此反应中还须有H2O参加反应,从而解决问题。

答案:方程式:O3+2KI+H2O====I2+O2+2KOH;氧化产物:碘单质(I2);还原产物:氢氧化钾(KOH)。 点评:本题属信息挖掘题,要善于挖掘分析题给信息,抓住“淀粉KI试纸变蓝”这一特征(暗示有I2单质生成),充分利用氧化还原的规律来解决问题。

[例7](1999年广东,25)针对以下A~D四个涉及H2O2的反应(未配平),填写空白 A.Na2O2+HCl——H2O2+NaCl B.Ag2O+H2O2——Ag+O2+H2O C.H2O2

? ?MnO2??H2O+O2 D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH——K2CrO4+K2SO4+H2O

(1)H2O2仅体现氧化性的反应是(填代号)

(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性的反应是(填代号) 9

(3)H2O2体现弱酸性的反应是(填代号)

,其理由为 。

解析:反应A是一个非氧化还原反应。盐酸是为人熟知的强酸,它与Na2O2反应除了生成盐以外还得到H2O2,按照“强酸可置换弱酸”的规律,在此反应中H2O2表现出弱酸的性质。

反应B中Ag2O变成单质银,可见H2O2当是一种还原剂,其中的氧元素应合理地认为转化成为氧气。至于生成物中的水,其氧元素可认为从氧化银而来。

过氧化氢的分解反应C,是一个自身氧化还原反应,H2O2既表现了氧化性,又表现了还原性。 答案:(1)D (2)C

(3)A 这一反应可看作是强酸制取弱酸的反应

点评:本题以过氧化氢为素材,考查考生有关氧化还原的基础知识以及思维的严密性,同时考查对具体问题的分析判断能力。

4.实战演练

一、选择题

1.(上海高考题)过氧化氢的沸点比水高,但受热容易分解。某试剂厂先制得7%~8%的过氧化氢溶液,再浓缩成30%溶液时,可采用的适宜方法是

A.常压蒸馏 B.减压蒸馏 C.加生石灰常压蒸馏 2.下列叙述不正确的是

D.加压蒸馏

A.硒可以与钠组成化合物Na2Se B.硒化氢水溶液的酸性比氢硫酸弱

C.硒酸的酸性比硫酸的酸性弱 D.硒化氢在空气中完全燃烧时,生成二氧化硒和水 3.碲元素及其化合物不可能具有的性质是

A.碲的化合价有-2价、+4价、+6价 B.碲的氧化物有TeO2和TeO3 C.碲能与氢气直接化合,且H2Te比H2Se稳定D.单质碲呈银白色,还原性比硒强

4.含有硒的保健品已开始进入市场,已知硒元素与钾元素同周期,则下列关于硒的叙述不正确的是 A.原子序数为24 B.气态氢化物为H2SeC.非金属性比溴弱D.最高价含氧酸为H2SeO4 5.下列有关硫化氢性质的说法正确的是

A.给盛硫化氢的容器加热会产生黄色物质

B.由于硫化氢不稳定,所以久置的氢硫酸会变浑浊 C.硫化氢具有强还原性,故氢硫酸在反应中只能作还原剂 D.氢硫酸是弱酸,无法通过复分解反应制取强酸 6.下列物质中既能与H2S反应,又能与溴水反应的是

A.FeSO4溶液B.Na2S溶液C.CuSO4溶液D.氯水

7.同温同压下,燃烧20 mL H2S用去O2 16 mL,则充分燃烧的H2S与不充分燃烧的H2S的质量之比为 A.1∶2 B.2∶3 8.关于O3的说法中错误的是

C.7∶3

D.3∶7

①O3具有刺激性臭味,因此被称为“臭氧”②O2与O3是氧元素的同素异形体 ③O3比O2密度大,也比O2易溶于水 ④O3比O2稳定,高温下不易分解 ⑤臭氧有漂白和消毒作用

⑥空气中微量O3可以刺激中枢神经,加快血液循环,因此空气中O3含量越高越好 ⑦空气中高压放电、高压电机和复印机工作都会有O3生成 A.①②③

B.④⑤⑥ C.④⑥

D.⑤⑦

9.下列能说明元素R一定为氧族元素的是

A.R为非金属元素,其氧化物对应水化物分子式为H2RO3B.R的单质与H2化合成H2R

C.R的单质与铝化合成Al2R3 D.R的氢化物的水溶液呈酸性

10.R为短周期元素,其原子所具有的电子层数为最外层电子数的一半,它可能形成的含氧酸根离子有

?2?2?2?①R2O24 ②RO4 ③R2O3 ④RO3,下列判断正确的是

A.当它形成①时,不可能形成②③ B.当它形成②时,不可能形成③④ C.当它形成①时,不可能形成④ D.当它形成②时,可能形成④

10

二、非选择题(共50分)

11.过氧化氢(H2O2)俗名双氧水,医疗上可作外科消毒剂。

(1)向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水,溶液由红色褪至无色,主要原因是双氧水具有 性。 (2)将双氧水加入酸化的高锰酸钾溶液中,溶液紫红色消褪,此时双氧水表现出 性。

(3)久置的油画,白色部分(PbSO4)常会变黑(PbS),双氧水揩擦后又恢复原貌,有关反应的化学方程式为 。

12.(6分)今有五种硫的化合物①H2S ②K2S ③Al2S3 ④CuS ⑤FeS,其中(填序号):

(1)不能由两种单质化合而成,只能在溶液中由两种离子反应而生成的是 。 (2)只能由两种单质化合而成,不能在溶液中由两种离子反应生成的是 。 (3)既能由两种单质化合生成,又能在溶液中由两种离子反应生成的是 。 13.(4分)将a g硫粉随机分成两份,第一份与足量O2反应制得SO2,第二份先与足量铁混合加热,再将所得产物投入稀H2SO4中,得H2S。将SO2与H2S混合,结果得硫a/3 g,求第一份的质量。

14.(1)将m g铁粉和n g硫粉均匀混合,在密闭容器中加热到红热,冷却后加入多少毫升b mol·L

1

的盐酸就不再产生气体?若把已放出的气体收集起来,在标准状况下的体积共是多少升?

(2)若把0.1 mol铁粉和1.6 g硫粉均匀混合后,铺在石棉网上用酒精灯加热引燃,完全反应后将残渣全部放入过量的稀H2SO4中充分反应,结果所产生的气体体积在标准状况下明显少于2.24 L,简述其原因。

15.(6分)已知硫和氧同族,性质相似,请用化学方程式解释下列实验现象:

(1)CS2和Na2S水溶液一起振荡,水溶液由无色变有色 。 (2)P2S5溶于K2S水溶液中 。 (3)Na2S2溶液中加稀HCl产生浅黄色沉淀 。

?2??2??16.某待测溶液(阳离子为Na)中可能会有SO2、S、SO3、Cl、Br、NO3、CO3、HCO3中的一4+

2-

--

种或若干种。进行下列实验(如下图所示)(每次实验所加试剂均过量):

?2?回答以下问题:(1)待测液是否含有SO24、SO3?答: (2)沉淀B的化学式为 。

(3)根据以上实验,待测液中肯定没有的离子是 ,肯定存在的离子是 。

17.(10分)取两种钠的正盐A和B,溶于1 L 0.2 mol·L的盐酸溶液得淡黄色固体C和溶液D(溶液体积仍为1 L,下同)。过滤分离出固体C,经洗涤、干燥后在空气中燃烧,把生成的1/3量的气体E导入溶液D又得固体物C(其质量和前一次得到的相同)和溶液F。F中氢离子浓度为0.01 mol·L-1。向F中加A或B,或导入气体E,均未见有固体物生成。

(1)A、B、C、E各为何物? (3)写出有关反应方程式。 附参考答案

一、1.解析:液态物质的沸点与压强有关,减小压强,能降低其沸点,这样就能在温度不变的情况下使

(2)溶液D、F中各含哪些物质?它们的物质的量浓度各为多少?

-1

11

水蒸发而H2O2又不会分解。 答案:B

2.B 3.C 4.A 5.AB 6.B 7.D 8.C 9.BC 10.A

二、11.(1)氧化 (2)还原(3)PbS+4H2O2===PbSO4+4H2O 12.(1)④ (2)②③ (3)①⑤ 13.

a9g(H2S过量),

7a9g(SO2过量)

14.(1)250 m/7 b L,0.4 m L

(2)过量铁粉被氧化为氧化物,与酸反应不再产生气体,故产生气体体积小于2.24 L。 15.(1)CS2+Na2S===Na2CS3 (2)P2S5+K2S===2KPS3 (3) Na2S2+2HCl===2NaCl+S↓+H2S↑

?2?16.(1)含有SO2或SO3中的一种,或两种都有。 4(2)BaCO3

2???2?(3)Br、S CO3、HCO3 (除SO2或SO3以外) 4-

2-

17.(1)A:Na2S B:Na2SO3 C:S E:SO2

(2)D中:NaCl 0.1 mol·L-1,HCl 0.1 mol·L-1,H2S 0.02 mol·L-1 F中:NaCl 0.1 mol·L-1,HCl 0.1 mol·L-1 (3)2Na2S+Na2SO3+6HCl===6NaCl+3S↓+3H2O 2Na2S+4HCl===4NaCl+2H2S

点燃S+O2????SO2

2H2S+SO2===3S↓+2H2O

高中化学58个考点精讲

18、二氧化硫

1.复习重点

1.二氧化硫的物理性质、化学性质。

2.重点是二氧化硫的氧化性、还原性、漂白性。 2.难点聚焦

一、二氧化硫的物理性质

无色、有刺激性气味的有毒气体;

密度比空气大;

易溶于水(1∶40);(可用于进行喷泉实验,如SO2、HCl、NH3) 易液化(-10℃) 二、二氧化硫的化学性质 1、酸性氧化物

能和碱反应生成盐和水:SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O 能与水反应生成相应的酸:SO2+H2O===H2SO3

(二氧化硫的水溶液使紫色石蕊试液变红)

二氧化硫溶于水形成的亚硫酸只能存在于溶液中,它很不稳定,容易分解成水和二氧化硫,故二氧化硫溶于水的反应是可逆反应。SO2+H2OH2SO3 SO2与CO2性质的比较

名称 与H2O反应 CO2+H2O

CO2 H2CO3 SO2+H2OSO2 H2SO3 12

与碱反应 与盐反应 2、氧化性:

CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O SO2+2NaOH===Na2SO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3 SO2+NaOH===NaHSO3 CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O SO2+Ca(OH)2===CaSO3↓+H2O CO2+CaCO3+H2O===Ca(HCO3)2 CaSO3+SO2+H2O===Ca(HSO3)2 SO2气体通过氢硫酸,溶液变浑浊,有淡黄色不溶物出现。SO2+2H 2S===3S↓+2H 2O 3、还原性:SO2使溴水和高锰酸钾溶液褪色

SO2+Br2+2H 2O=== H2SO4+2HBr

5SO2+2KMnO4+2H2O===K2SO4+2MnSO4+2H2SO4 2SO2+O2 2 SO3

(SO3+H2O===H2SO4,SO3是无色固体SO3是一种无色固体,熔点是16.8C,沸点也只有44.8℃,易溶于水,溶于水时放出大量的热。) 4、漂白性:SO2使品红溶液褪色

SO2能使某些有色物质褪色,是由于二氧化硫可跟某些有色物质化合成无色物质,而化合成的无色物质却是不稳定的,易分解而恢复原来有色物质的颜色。 漂白性的比较 物质 原理 实质 效果 范围 具有漂白性的物质 HClO、O3、H2O2 、Na2O2 将有色物质氧化分解 氧化还原反应 永久性 可漂白大多数有色物质,能使紫色石蕊褪色 SO2 无色物质 非氧化还原反应 暂时性 木炭 子吸附在其表面 物理吸附 暂时性 与有色物质结合生成将有色物质的分0

可漂白某些有色物可吸附某些有色质,不能使石蕊试液物质的分子 褪色 把Cl2和SO2混合用于漂白,能否增强漂白效果?为什么? 〖答案〗不能,SO2+Cl2+2H2O=== H2SO4+2HCl SO2与CO2的相互鉴别

鉴别SO2气体的常用方法是用品红溶液,看能否使其褪色,有时还需再加热看能否再复原。

鉴别CO2气体的常用方法是用澄清石灰水,看能否使其变浑浊,足量时再变澄清。

当混有CO2时,不会影响SO2的鉴别;

当混有SO2时会干扰CO2的鉴别,应先除去SO2后再用澄清石灰水鉴别CO2气体。 除去CO2中的SO2,常用方法是使混合气体先通过足量溴水或酸性KMnO4溶液或饱和NaHCO3溶液(吸收SO2),再通过品红溶液(检验SO2是否被除尽)。 〖新授〗

三、用途 (1)制硫酸; (2)漂白纸浆、毛、丝、草帽等; (3)杀菌消毒。 四、制法 1.工业制法 a,硫磺燃烧法 S+O2 点燃 SO2 2Fe2O3+8SO2

b,煅烧硫铁矿法4FeS2+11O2 高温 2.实验室制法

Na2SO3(s)+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O

实验中常使用溶质的质量分数为60%左右的硫酸,也可用浓硫酸。

不能用很稀的硫酸,因为SO2在水中的溶解度较大,常温常压下1体积水能溶解40体积的SO2 五、二氧化硫的污染

13

1、pH小于5.6的雨水,称之为酸雨。

2、一般认为,酸雨是由于人为排放的SO2和氮氧化物等酸性气体进入大气,当这些气体达到一定浓度后,在水凝结过程中溶于水形成硫酸和硝酸,使雨水酸性变大,pH变小。其转化可简单表示如下:

2SO2+2H2O+O2

催化剂?????尘埃2H2SO4 NOx

???HNO3

3、酸雨的危害

(1)对人体健康造成危害。 (2)破坏森林、草原和农作物。

(3)使土壤酸性增强、湖泊酸化、生态环境受损。(4)破坏建筑物。 3.例题精讲

例1、导致下列现象的主要原因,与排放SO2有关的是

A.酸雨 B.光化学烟雾 C.臭氧空洞

D.温室效应

1、解析酸雨的形成,主要与SO2的排放有关;光化学烟雾的形成,主要与烃类及氮氧化物有关;温室效应主要与烃类和CO2等有关。答案:A

例2、下列物质不属于“城市空气质量日报”报道内容的是

A.二氧化硫 B.氮氧化物 C.二氧化碳 D.悬浮颗粒

2、解析城市空气质量日报的内容是二氧化硫、氮氧化物和悬浮颗粒,而二氧化碳不属于此报道内容。 答案:C

例3、高温下硫酸亚铁发生如下反应:2FeSO4????Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中,得到的沉淀物是

A.BaSO3和BaSO4

高温B.BaS

C.BaSO3

D.BaSO4

3、解析SO2通入BaCl2溶液不会生成沉淀,而SO3通入BaCl2中会有BaSO4沉淀产生。答案:D 例4、某学生课外活动小组利用右图所示装置分别做如下实验:

(1)在试管中注入某红色溶液,加热试管,溶液颜色逐渐变浅,冷却后恢复红色,则原溶液可能是 溶液;加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是 。

(2)在试管中注入某无色溶液,加热试管,溶液变为红色,冷却后恢复无色,则此溶液可能是 溶液;加热时溶液由无色变为红色的原因是 。

解析 本题考查学生由实验现象判断实验原理的直觉和逆向思维能力。首先要审清实验的装臵为一封闭体系,受热时,有气体从溶液中逸出进入气球,导致溶液的颜色的变化;冷却后,逸出的气体又溶解在溶液中,得到原来溶液,恢复到原来溶液的颜色。在中学阶段,因为气体的溶入和逸出而导致溶液颜色互变的最常见的是SO2与品红溶液之间以及NH3与酚酞溶液之间,然后根据题中现象进行分析、验证并解答即可。

答案:(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3气体逸出,所以溶液的颜色变浅 (2)溶有SO2气体的品红 SO2气体逸出,品红溶液恢复红色

4.实战演练

一、选择题(每小题5分,共50分)

1.若要从CO2气体中除去少量SO2,最好使混合气体通过

A.盛NaOH溶液的洗气瓶 B.盛KMnO4酸性溶液的洗气瓶 C.盛品红溶液的洗气瓶 D.盛饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

2.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg·L-1。下列措施中不能够减少SO2排放量的是

14

A.用天然气代替煤炭做民用燃料 B.开发新型燃器提高热能利用率

C.硫酸厂采取措施提高尾气的吸收率 D.燃煤中加入生石灰后使用

3.SO2和Cl2都具有漂白性。若将等物质的量的这两种气体同时作用于潮湿的有色物质,可观察到有色物质

A.立刻褪色 B.慢慢褪色 C.先褪色,后复原 D.颜色不褪 4.向FeCl3和BaCl2的酸性混合液中通入SO2气体,有白色沉淀生成,此沉淀是

A.BaSO4 B.FeS C.BaSO3 D.S 5.常温下,向20 L真空容器内通入a mol硫化氢和b mol二氧化硫(a和b都是正整数,且a≤5,b≤5),反应完全后,容器内气体可能达到的最大密度约是

A.24.5 g·L B.14.4 g·L C.8 g·L D.5.1 g·L

6.在常温下将a L SO2和b L H2S混合,当反应后气体体积为反应前气体体积的1/4时,则a与b之比为

A.1∶1

B.1∶2

C.1∶3

D.2∶1

-1

-1

-1

-1

7.下列关于SO2的叙述,不正确的是

A.SO2既可以是含硫物质的氧化产物,又可以是含硫物质的还原产物B.SO2是亚硫酸的酸酐 C.大气中SO2的主要来源是含硫物质的燃烧 D.SO2具有氧化性,因而可以使品红溶液褪色

8.下列反应发生后,溶液中H+浓度显著增大的是

A.将SO2通入溴水中B.将SO2通入品红溶液中C.将H2S通入CuSO4溶液中D.将Cl2通入KI溶液 9.为了除去混入CO2中的SO2和O2,下列试剂的使用顺序正确的是

①饱和Na2SO4溶液;②饱和NaHCO3;③浓硫酸;④灼热的铜网;⑤碱石灰。 A.①③④

B.②③④

C.②④③

D.③④⑤

10.一定物质的量的SO2与NaOH溶液反应,所得产物中含Na2SO3和NaHSO3物质的量之比为3∶5,则参加反应的SO2与NaOH物质的量之比为

A.1∶2

B.3∶5

C.8∶11

D.18∶8

二、非选择题(共50分)

11.(10分)将SO2通入下列溶液中:

①氢硫酸,②溴水,③品红溶液,④澄清石灰水,⑤酸性高锰酸钾,⑥氯化钙溶液, ⑦用硝酸酸化的硝酸钡溶液,⑧硝酸钡

(1)使溶液颜色褪去的有 。 (2)先生成沉淀而后能溶解的有 。 (3)有沉淀产生不能溶解的有 。 (4)SO2作还原剂的有 。 (5)SO2作氧化剂的有 。 (6)无明显现象的有 。

12.(8分)A和B在常温下都是气体,A和B在空气中都不能被点燃,A的式量比B大。现分步实验如下:在A溶液中通入适量B气体,溶液酸性显著增强;继续加硝酸钡溶液反应,得到一种不溶于稀硝酸的白色沉淀;过滤,滤液无色;再向滤液中加入硝酸银溶液,析出另一种不溶于稀硝酸的白色沉淀。回答下列问题:

(1)写出A、B两种气体的名称:A ,B 。

(2)写出上述各步实验中的化学方程式,属离子反应的写离子方程式: 。

13.(12分)实验室制取SO2的反应原理为:Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O。请用下列装置设计一个实验,以测定SO2转化为SO3的转化率:

15

(1)这些装置的连接顺序(按气体左右的方向)是 → → → → → → → (填各接口的编号)。

(2)实验时甲仪器的作用与原理是 。

(3)从乙处均匀通入O2,为使SO2有较高的转化率,实验时Ⅰ处滴入浓硫酸与Ⅱ处加热催化剂的先后顺序是 。

(4)Ⅳ处观察到的现象是 。

(5)在Ⅰ处用大火加热烧瓶时,SO2的转化率会 (填“增大”“不变”或“减小”)。

(6)用n mol Na2SO3粉末与足量浓硫酸进行此实验,当反应结束时,继续通入O2一段时间后,称得Ⅲ处增重m g,则本实验中SO2的转化率为 。

14.(6分)Na2SO3在空气中极易被氧化,现有a g样品,将其溶解后, 加入足量BaCl2溶液,可得干燥的沉淀b g。

(1)若Na2SO3未被氧化,b= a。(2)若Na2SO3全部被氧化,b= a。 (3)若Na2SO3部分被氧化,b与a的关系式为 。 15.(6分)室温时,V L真空容器内通入n mol SO2和m mol H2S。 (1)若n=2,则当m等于多少时,反应后容器内气体的密度最小? (2)若2n>m,则反应后氧化产物与还原产物的质量差为多少克?

(3)若5n=m,且反应后氧化产物与还原产物的质量和为48 g,则n+m的值是多少? 16.(8分)(吉林省调研题)已知273℃,1.01×105 Pa时,1 mol气体所占的体积为

44.8 L。现将此条件下V1 L SO2和O2的混合气体通过装有催化剂的反应器,充分反应后(假设反应完全)气体的体积为V2 L。所得气体用含a mol的NaOH溶液吸收,恰好完全反应。当产物分别为下列三种情况时,计算并推导a的表达式(用V1,V2表示)。

(1)Na2SO4(2)Na2SO4和Na2SO3(3)Na2SO4和NaHSO3

附参考答案

一、1.BD 2.B 3.D 4.A 5.B 6.AC 7.D 8.AC 9.B 10.解析:SO2 + 2NaOH===Na2SO3+H2O 3 mol 6 mol 3 mol SO2 + NaOH===NaHSO3 5 mol 5 mol 5 mol

故n(SO2)∶n(NaOH)=(3+5)mol∶(6+5)mol=8∶11。 答案:C

二、11.(1)②③⑤ (2)④ (3)①⑦⑧ (4)②⑤⑦⑧ (5)① (6)⑥

?12.(1)氯气 二氧化硫(2)Cl2+2H2O+SO2===4H++2Cl-+SO24

?Ag++Cl-===AgCl↓ Ba2++SO24===BaSO4↓

13.(1)a h i b c f g d

(2)作用是使浓硫酸能顺利地滴入烧瓶中;原理是维持烧瓶内压强与分液漏斗内压强相等

16

(3)先加热V2O5,后缓缓滴入浓硫酸(4)有无色(或白色)晶体(或固体)生成

nmol?mg64g?molnmol?1n?m64×100%

(5)减小 (6)14.(1)

217126×100%或<b<

217a126n (2)

233142 (3)

233a142

15.(1)4 (2)16 m (3)3 16.(1)a=

V1?V2112 (2)a=

V2224 (3)

2V1?V244.8

高中化学58个考点精讲

19、硫酸及其盐

1.复习重点

1.硫酸的性质及重要用途;浓硫酸的特性:强氧化性、吸水性、脱水性

?1.重要硫酸盐的性质及SO2的检验; 42.难点聚焦

1.利用硫酸的强酸性制备多种物质:

(1)制气体:制氢气Zn+H2SO4 ZnSO4+H2↑;制H2S:FeS+H2SO4 H2S↑+FeSO4 (2)制较弱的酸:

制H3PO4;Ca3(PO4)2+3H2SO4(浓) 2H3PO4+2CaSO4 制CH3COOH:2CH3COONa+H2SO4 2CH3COOH+Na2SO4 (3)制化肥:

Ca3(PO4)2+2H2SO4(浓) Ca(H2PO4)2+2CaSO4 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4

(4)制硫酸盐:制胆矾:CuO+H2SO4+4H2O CaSO4·5H2O(晶体) 制绿矾:Fe+H2SO4 FeSO4+H2↑ 2.利用H2SO4高沸点性制取易挥发性酸。

(1)制HF:CaF2+H2SO4(浓) 2HF↑+CaSO4(铅皿中)

微热 (2)制HCl:NaCl(固)+H2SO4(浓) NaHSO4+HCl↑

强热 NaHSO4+NaCl Na2SO4+HCl↑

微热 (3)制HNO3:NaNO3+H2SO4(浓) HNO3↑+NaHSO4

3.利用硫酸的稳定性制不稳定性酸。 Na2SO3+H2SO4 Na2SO4+H2O+SO2↑

4.利用浓H2SO4的强氧化性制取SO2 Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 5.利用浓H2SO4的脱水性:

浓H2SO4(1)制C2H4:CH3CH2OH CH2 CH2↑+H2O

170 C浓H2SO4(2)制CO:HCOOH CO↑+H2O

6.利用浓H2SO4的吸水性做干燥剂。 干燥:O2、H2、Cl2、N2、CO、CO2、SO2 不干燥:碱性:NH3 还原性:H2S、HI、HBr 7.用H2SO4作催化剂:

浓H2SO4(1)乙烯水化:CH2—CH2+H2O CH3CH2OH 2. 浓硫酸

(1)物理性质:

稀H2SO4无色油状液体,常见的浓硫酸质量分数为98.3%,沸点为338℃,高沸点难挥发性。 思考:浓硫酸的稀释方法。

17

(2)化学性质:

① 吸水性(干燥剂) 三种形式:

<1> 与水任意比例混溶,溶于水剧烈放热。

<2> 吸收气体中水蒸气(作为干燥剂,不能干燥硫化氢、溴化氢、碘化氢、氨气) <3> 与结晶水合物反应。

实验:浓硫酸与胆矾反应,由胆矾蓝色变为白色说明浓硫酸有吸水性。 ② 脱水性(炭化)

实验6—3:潮湿的纸屑、棉花、木屑中分别滴入几滴浓硫酸。

现象:三种物质都发生了变化,生成了黑色的炭。

实验6—4:在200mL烧杯中放入20g蔗糖,加入几滴水,搅拌均匀。然后再加入15mL溶质的质量分数为98%的浓硫酸,迅速搅拌。观察实验现象。

现象:蔗糖逐渐变黑,体积膨胀,形成疏松多孔的海绵状的炭。

说明:

<1> 脱水性是浓硫酸的性质,而非稀硫酸的性质,即浓硫酸有脱水性。

<2> 脱水性是浓硫酸的化学特性,物质被浓硫酸脱水的过程是化学变化的过程。反应时,浓硫酸按水分子中氢、氧原子数的比为2:1夺取有机物中的氢原子和氧原子。

<3> 可被浓硫酸脱水的物质一般为含氢、氧元素的有机物,其中蔗糖、木屑、纸屑和棉花等物质被子脱水后生成了黑色的炭(炭化)。

③ 强氧化性

实验6—5:浓硫酸与铜反应,请同学注意反应现象,分析反应产物存在的依据。 Cu?2H2SO4(浓)

?CuSO4?SO2??2H2O

强调:硫酸所起的作用(氧化剂与酸的作用)。

叙述:浓硫酸也与木炭反应, C?2H2SO4?CO2??2SO2?2H2O

分析上述反应中元素化合价的变化情况,指出氧化剂和还原剂。 思考:请设计实验证明浓硫酸与炭反应的三种产物,画出实验装置图。 介绍:钝化现象及有关应用(分别举Al、Fe,说明原因)。 拓展:浓硫酸还可与某些还原性化合物反应。

请利用氧化还原反应规律写出下列反应的化学方程式: H2S?H2SO4(浓)= FeSO4

HBr?H2SO4(浓)? FeO?H2SO4(浓)?

?H2SO4(浓)?

小结:<1> 浓硫酸有强氧化性,包括还原性很弱的银在内的很多物质,都能在一定条件下被浓硫酸氧化。硫酸之所以能有如此强的氧化性,一个原因是在高浓度下硫酸以分子的形式存在,另一个原因是硫酸中含有非金属性较强且又呈最高价态(+6)的硫元素。

<2> 浓硫酸在作氧化剂时,主要是+6价硫的原子得电子,被还原为含低价硫元素的物质,一般不

会有+1价氢被还原,即一般不会生成氢气。

<3> 浓硫酸在作氧化剂时,硫元素被还原的程度是一个较复杂的问题,中学化学中常见的还原产物为SO2。

根据硫酸的性质,归纳出硫酸的主要用途。 (3)硫酸的用途

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思考:H2SO4和可溶性硫酸盐在溶液中都能电离出SO4,如何检验呢? (二)SO4检验

实验6—6:请同学们观察实验现象,并填表:

现象 化学方程式 现象 化学方程式 现象 化学方程式 加入BaCl2溶液 稀硫酸 Na2SO4溶液 Na2CO3溶液 2?2?加入盐酸 2? 2?原理:H2SO4和硫酸盐溶于水时都会产生SO4,可以利用BaSO4的不溶性来检验SO4的存在。使用试剂是:可溶性钡盐和酸(盐酸或稀硝酸)。

2???现象(产生白色沉淀)??????现象(沉淀不消失) 常用方法:① X????2??2?2?BaCl溶液?HCl溶液结论:可能含有SO4、Ag、Hg?Ba(NO)溶液2?。

?HNO溶液323???现象(产生白色沉淀)???????现象(沉淀不消失) ② X?????2?结论:可能含SO4、SO3。

32???现象(产生白色沉淀)??????现象(沉淀不消失) ③ X?????2??Ba(NO)溶液2??HCl溶液结论:可能含SO4、SO3。

32???现象(沉淀不消失) ???现象(产生白色沉淀)????④ X????2?2??BaCl溶液?HNO溶液结论:可能含SO4、SO3、Ag、Hg2??2?2。

讨论:根据上述实验现象,归纳SO4的检验方法。 小结:在中学化学里常常先用盐酸把溶液酸化,以排除CO2?3、SO3、Ag等可能造成的干扰,再加

2?2??入BaCl2溶液,根据是否有白色沉淀出现来阐明原溶液中是否有SO4存在。

上述实验中,待测试剂是客观的,并且是给定范围的,所以根据教材中的实验能得出正确的结论。如果待测液是未知的,就要考虑其它离子的干扰,就要对所加试剂和加入试剂的顺序进行恰当选择,否则会得出错误结论。

思考:对于“黑面包”实验做如下讨论。 实验 现象 原因 黑 面 包

蔗糖变黑。放出大量的热。 浓硫酸吸水体积膨胀,生放热。 问题 结论 产物分别是: 碳、二氧化硫、二氧化有碳生成。 ① 为什么在实验开始前要加少量水? ② 不加水行不行? ③ 怎么知道生成的黑色物质是什么? 19

实 验 成黑色疏松多孔固体。 有刺激性气味气生成。 有二氧化硫④ 此实验污染严重,如何对它进行改进? 碳。 体现的性质: 性、强氧化等气体生成 ⑤ 怎么知道生成的气体是什么? ⑦ 还可以如何改进?为什么? ⑥ 不加酸能不能得到碳?如果可以,用什么方法? 吸水性、脱水⑧ 除了蔗糖以外,别的物质能不能进行类似实验? 性。 自学:硫酸钙、硫酸钡等硫酸盐。 (三)硫酸盐 1. 酸式盐

KHSO4的水溶液显酸性,因为:NaHSO4、 NaHSO2. 正盐(见表6—2)

4Na??H??SO4,所以,有强酸作用。

2?表6—2

硫酸盐 结晶水合物的俗名 CaSOCaSO44主要用途 ?2H2O生石膏 制粉笔、模型、塑像等 2CaSO4?H2O熟石膏 Na2SO4 ZnSO4 BaSO4 FeSO4 CuSO4Na2SO4?10H2O芒硝 ZnSO4制玻璃、造纸工业 收敛剂、防腐剂、颜料 医疗上用作“钡餐” 补血剂、制蓝黑墨水 制农药、镀铜液 净水剂 ?7H2O皓矾 ——重晶石 FeSOCuSO?7H2O绿矾 4 4?5H2O蓝矾、胆矾 KAl(SO4)2 KAl(SO4)2?12H2O明矾 阅读材料:

(1)二氧化硫对人体有什么危害?

二氧化硫是大气中主要污染物之一,是衡量大气是否遭到污染的重要标志。在我国的一些城镇,大气中二氧化硫的危害较为普遍而又严重。

二氧化硫进入呼吸道后,因其易溶于水,故大部分被阻滞在上呼吸道,在湿润的粘膜上生成具有腐蚀性的亚硫酸、硫酸和硫酸盐,使刺激作用增强。上呼吸道的平滑肌因有末梢神经感受器,遇刺激就会产生窄缩反应,使气管和支气管的管腔缩小,气道阻力增加。上呼吸道对二氧化硫的这种阻留作用,在一定程度上可减轻二氧化硫对肺部的刺激。但进入血液的二氧化硫仍可通过血液循环抵达肺部产生刺激作用。

二氧化硫可被吸收进入血液,对全身产生毒副作用,它能破坏酶的活力,从而明显地影响碳水化合物及蛋白质的代谢,对肝脏有一定的损害。动物试验证明,二氧化硫慢性中毒后,机体的免疫受到明显抑制。

二氧化硫浓度为10—15 ppm时,呼吸道纤毛运动和粘膜的分泌功能均能受到抑制。浓度达20ppm时,引起咳嗽并刺激眼睛。若每天吸入浓度为100ppm 8小时,支气管和肺部出现明显的刺激症状,使肺组织受损。浓度达400ppm时可使人产生呼吸困难。二氧化硫与飘尘一起被吸入,飘尘气溶胶微粒可把二氧化硫带到肺部使毒性增加3—4倍。若飘尘表面吸附金属微粒,在其催化作用下,使二氧化硫氧化为硫酸雾,其刺激作用比二氧化硫增强约1倍。长期生活在大气污染的环境中,由于二氧化硫和飘尘的联合作用,可促使肺泡纤维增生。如果增生范围波及广泛,形成纤维性病变,发展下去可使纤维断裂形成肺气肿。二氧化硫可以加强致癌物苯并(a)芘的致癌作用。据动物试验,在二氧化硫和苯并(a)芘的联合作用下,动物肺癌的发

20

病率高于单个因子的发病率,在短期内即可诱发肺部扁平细胞癌。

(2)受酸雨危害的地区主要有哪些?

二十世纪的五、六十年代以前,酸雨只是在局部地区出现,如北欧地区受到欧洲中部工业区排出的酸性气体的影响,出现了酸雨。之后,到六十年代末至八十年代初,酸雨的危害全面显示,其范围由北欧扩大至中欧,同时北美也出现了大面积的酸雨区。八十年代以来,在世界各地相继出现了酸雨,如亚洲的日本、韩国、东南亚各国以及我国,南美的巴西、委内瑞拉,非洲的尼日利亚、象牙海岸等都受到了酸雨的危害。 酸雨最集中,面积最大的地区是欧洲、北美和我国。目前酸雨危害已扩大到中北欧、美国、加拿大,水体受酸雨的影响而酸化的问题也越来越严重,加拿大30多万个湖泊,到二十世纪末,有近5万个因湖水酸化湖中生物将完全灭绝。酸雨对森林的危害在许多国家已普遍存在,全欧洲1.1亿公顷的森林,有5000公顷受酸雨危害而变得脆弱和枯萎。

我国出现酸雨的地区已由八十年代初期的西南局部地区扩展到长江以南的大部分地区,成为我国危害最大的大气污染问题。目前,我国的酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最严重,其中心区域酸雨pH年均值低于4.0,酸雨频率在80%以上;西南地区南充、宜宾、重庆和遵义等城市的酸雨区,仅次于华中地区,其中心区域的酸雨pH年均值低于5.0,酸雨频率高于80%;华南沿海地区的酸雨主要分布在长江下游地区以及南至厦门的沿海地区,覆盖苏南、皖南、浙江大部及福建沿海地区;华南地区的酸雨主要分布于珠江三角洲及广西的东部地区,中心区域酸雨频率60—90%;北方地区也有一些城市降水年均pH值低于5.6,如青岛、图门、太原、石家庄等地。

小结酸雨的形成:

22(1)SO2????H2SO3???H2SO4(主要途径)

HOO2??H2SO4 (2)SO2????SO3??灰尘HOSO3是一种无色固体,熔点(?16.8?C),沸点(44.8?C),SO3与H2O反应生成H2SO4,同时放出大

量的热。工业上常用这两个反应制造硫酸。

3.例题精讲

[例1] 已知硫酸溶液的质量分数越大时,其溶液的密度越大,将质量分数为3x%与x%的两种硫酸溶液等体积混合后,溶液的质量分数( )

A. 大于2x% B. 小于2x% C. 等于2x% D. 无法确定

精析:解法一:估算法。假设两种硫酸溶液等质量混合,则混合后溶液里溶质的质量分数等于2x%。因为质量分数为3x%的溶液的密度大,所以等体积混合后其质量大于x%的溶液质量,因而混合后溶液里溶质的质量分数大于2x%。

解法二:设质量分数为3x%的硫酸溶液密度为?1,质量分数为x%的硫酸溶液的密度为?2,两者体积均匀VmL。则混合后溶液的质量分数为:

V??1?3x%?V??2?x%V??1?V??23?1??2w(H2SO4)???1??2?x%

∵ ?1??2 ∴ ?1??2?2?2 ∴ 2?1??1??2?2?2?2?1

21

即3?1??2?2(?1??2) ∴

w(H2SO4)?2(?1??2)?1??2?x%?2x% 答案:A

[例2] 现有Na2S、Na2SO4、Na2SO3、Na2CO3和NaCl五瓶无色溶液,不能根据闻气味鉴别气体,如何把它们一一鉴别出来?

精析:使沉淀溶解不能加入稀HNO3,因为HNO3能把BaSO3氧化成BaSO4而不溶;也不可用Ba(NO3)

+-2和HCl组合,因为此混合溶液中有H和NO3,同样有HNO3。

解法一:如图

解法二:如图 黑色沉淀待检CuSO4物质Na2S无现象Na2CO3Na2CO3Na2SO4BaCl2无变化沉淀Na2SO4褪色Na2SO4Na2SO3HClNa2SO3溶解产生气体气体通入品红Na2SO3Na2SO3NaCl无沉淀Na2CO3不褪色Na2CO3NaCl [例3](1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式,并标出电子转移关系 。

(2)试用上图所示各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是(填装置的编号): → → → 。

(3)实验室可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色,A瓶溶液的作用是 ,B瓶溶液的作用是 ,C瓶溶液的作用是 。

(4)装置②中所加的固体药品是 ,可确证的产物是 ,确定装置②在整套装置中的位置的理由是 。

(5)装置③中所盛溶液是 ,可验证的产物是 。

精析:上述反应中的生成物有三个:SO2、CO2、H2O,在检验这三种产物时要避免相互干扰,如检验CO2时一般用澄清石灰水,而SO2也会使澄清的石灰水变浑浊,所以在检验CO2之前必须先除去SO2;同时,在气体通过水溶液后,水蒸气会随之带出,所以必须在通过水溶液之前检验水的存在,由上分析装置的连接顺序是4→2→1→3。

22

答案: 4e (1)C?2H2SO4(浓)?CO??2SO2??2H2O (2)④

?2② ① ③

(3)验证SO2的存在 充分吸收SO2 验证SO2是否已被吸收完全

(4)无水硫酸铜 水 由于产物通过①③时会带出水蒸气,所以②必须放在①、③之前 (5)澄清的石灰水 CO2

小结:品红是鉴别SO2的试剂,CO2不与品红作用。CO2和SO2在化学性质上有许多相似之处:都是酸性氧化物;都能溶于水得酸;都与Ca(OH)2反应生成沉淀,通入过量的CO2或SO2时,生成的CaCOCaSO33、

沉淀溶解,变成Ca(HCO3)2、Ca(HSO3)2,溶液重新变澄清。CO2中“C”为高价,SO2中“S”

为中间价,都可被还原为低价,因此,CO2、SO2有氧化性。

[例4] 60mL18mol?L的H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热,充分反应后被还原的硫酸的物质的量为

?1( )

A. 1.08mol

60mL18mol?L精析:

?1B. 0.54mol C. 在0.54~1.08mol之间 D. 小于0.54mol

1?1.08mol?0.54mol硫酸中含纯H2SO41.08mol若完全与Cu反应,被还原的H2SO4为2,

但浓硫酸与Cu反应到一定浓度时,变为稀硫酸,稀硫酸不与Cu反应,故实际上被还原的H2SO4的物质的量小于0.54mol。 答案:D

错解分析:误选B项。原因是没有考虑到随反应的进行,H2SO4的浓度会逐渐减小,稀H2SO4不与Cu反应。

[例5] 设计一个只用BaCl2溶液及试管鉴别Na2SO3和稀硫酸的实验,简要写出鉴别过程。

解析:虽然BaSO3和BaSO4均为白色不溶于水的固体,但前者可溶于酸,而后者不溶于酸。各取试样少许,分别置于两支试管A、B中,然后分别向其中加入足量BaCl2溶液,都生成白色沉淀:

??2HCl

静置两支试管,将A试管中的上层清液注入B试管中,若B中沉淀溶解,并有刺激性气味气体逸出,

2Na2SO3?BaClBaSO3??2NaCl

H2SO4?BaCl2BaSO4则说明试管B中原来盛Na2SO3溶液,A试管中是稀H2SO4。若试管B中无明显现象,则证明试管B中原来盛稀硫酸,试管A中是Na2SO3溶液。 答案:略

[例6] 有一定质量的Zn与100mL18.5mol?L的浓H2SO4充分反应,Zn完全溶解,同时生成标准状况下

?1的气体A33.6L,将反应后的溶液稀释到1L,测得溶液中c(H)?0.1mol?L。则气体A中各组分的体积

??1比为 。

23

精析:本题所考知识点为浓硫酸的氧化性,稀硫酸的酸性,氧化还原反应,气体摩尔体积。 反应后溶液为1L,c(H)?0.1mol?L,则n(H)?0.1mol?L??1??1?1L?0.1mol,故反应后溶液中剩

余硫酸0.05mol。由于浓硫酸与Zn反应过程中浓度变稀,故有H2、SO2两种气体产生。设SO2、H2的物质的量分别为x、y。

Zn?2H2SO4(浓)ZnSO?SO2??2H2O

4 2x x Zn?H2SO4ZnSO4?H2?

y y

?2x?y?0.05?1.85mol?33.6L?x?y??1.5mol??122.4L?mol?

解得:x?0.3mol y?1.2mol

所以A气体中V(SO2):V(H2)?0.3mol:1.2mol?1:4 答案:V(SO2):V(H2)?1:4

4.实战演练

一、选择题

1、在下列反应中,浓硫酸既表现强氧化性,又表现酸性的是

A.H2S+H2SO4(浓) B.Cu+H2SO4(浓) C.C+ H2SO4 (浓) D.CuO+ H2SO4 (浓) 2.下列对硫酸的叙述正确的是

A.因浓硫酸具有强氧化性,故不可用它来干燥氢气 B.浓硫酸不活泼,可用铁铝容器存放 C、浓硫酸有强氧化性,稀硫酸没有氧化性 D.浓硫酸难挥发,可用来制HF、HCl等挥发性酸 3.下列反应中硫酸表现氧化性的是

(A)实验室用浓硫酸干燥氯气、氯化氢等气体 (B)将KI与浓硫酸混合,有紫色蒸气产生 (C)浓硫酸与氧化亚铁反应,会生成硫酸铁 (D)用浓硫酸在木制品上“烙”字画 4.向盐酸中加入浓硫酸会有白雾产生,下列叙述中与此现象无关的是 (A)浓硫酸具脱水性 (B)浓硫酸具有吸水性

(C)盐酸具有挥发性 (D)气态物质的溶解度随温度的升高而降低

5.某无色溶液加入BaCl2溶液有白色沉淀,再加稀盐酸沉淀不消失,下列判断正确的是 (A)一定有SO42- B)一定有CO32- (C)一定有Ag+ D)可能有SO42-或Ag+ 6.为方便某些化学计算,有人将98%的浓H2SO4表示成下列形式,其中合理的是 (A)H2SO4·2H2O (B)H2SO4·H2O (C)H2SO4·SO3 (D)SO3·10/9H2O

7.在一定体积的的18mol·L的浓硫酸中加入过量铜片并加热,被还原的硫酸为0.9mol,则浓硫酸的实际体积为

(A)等于50 mL (B)大于50 mL (C)等于100 mL (D)大于100 mL

8、已知由NaHS、MgSO4、NaHSO4组成的混合物,硫元素的质量分数为a%,则混合物中氧元素的质量分数为

(A)a% (B)2a% (C)1-1.75a% (D)1-0.75a%

9、足量的浓硫酸与mgCu反应,得到标准状况下的二氧化硫气体nL,则被还原的硫酸的量是

-1

24

A.m/64mol B.64m/22.4mol C.98n/22.4g D.64n/22.4g

10、蘸有浓硫酸的纸片或火柴梗会变黑,主要是浓硫酸具有 A.吸水性 B.脱水性 C.强氧化性 D.强酸性

11、某溶液中含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝,可选择的操作有:①加适量的硫酸溶液;②加金属钠;③蒸发结晶;④加过量的氢氧化钠溶液;⑤加强热脱结晶水;⑥过滤。正确的操作步骤是

A.②⑥③ B.④⑥①③ C.④⑥③⑤ D.②⑥①③⑤ 12、下列事实能证明硫酸是强酸的是

A.能与酸碱指示剂作用 B.能与磷矿石[主要成分Ca3(PO4)2]反应生成磷酸

C.能与金属锌反应产生氢气 D.能与食盐固体共热产生氯化氢气体

13、向50mLl8.4mol/L的浓硫酸中加入足量铜片,加热使其充分反应,被还原的硫酸的物质的量为 A.0.92mol B.大于0.46mol,小于0.92mol C.0.46mol D.小于0.46mol

14、浓硫酸与锌在一定条件下反应,若在反应过程中,锌与硫酸的质量比为26:49,则硫酸的还原产物为 A. SO2 B.S C.H2S D.ZnSO4

15、在通常情况下能大量共存,并且都能用浓硫酸干燥的一组气体是

A. SO2、O2、H2 B.C12、HBr、HC C. CO2、NH3、CO D.C12、HCl、O2 16、检验Na2SO3是否被氧化所选用的试剂应为

A.氯化钡 B.盐酸 C.氯化钡和盐酸 D.氯化钡和硫酸 17、只用一种试剂来鉴别碳酸钠、亚硫酸钠、硫酸钠,这种试剂可以是 A.BaCl2 B.溴水 C.稀盐酸 D.品红溶液

18、有甲、乙、丙三瓶等体积、等物质的量浓度的硫酸。若将甲用水稀释,乙中加入适量的BaCl2溶液,丙不变,然后用等浓度的NaOH溶液中和,至完全反应时,所需NaOH溶液的体积是 A.丙>乙>甲 B.甲=丙>乙 C.乙>丙>甲 D.甲=乙=丙

19、将下列气体分别通入对应的溶液中,能反应产生沉淀的是 A. CO2气体通入CaCl2溶液中; B.SO2气体通入BaCl2溶液中;

C. SO3气体通入BaCl2溶液中; D. SO2气体通入Ba(OH)2溶液中。

二、填空题

20、实验室常用硫酸来制取气体,试填出硫酸在这些反应中表现出的性质: (1)用浓硫酸和NaCl反应制取HCl___ _____; (2)用稀硫酸和Zn反应制取H2_____ ___;

(3)用Cu与浓硫酸加热反应制取二氧化硫____ ____。 21.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。 (1)根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成__________________。

根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成_______________。

写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式_____________________。

(2)你在实验室中进行这个实验时,除了(1)小题中指到的实验现象外,还可以观察到许多其它的实验现象,请写出两种:____________________________________、_____________ ______________________。

(3)装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液,写出棉花中发生反应的化学方程式___________________________________。 22.根据下图回答问题:

25

(1)上述装置中,在反应前用手掌紧贴烧瓶外壁检查装置的气密性,如观察不到明显的现象,还可以用什么简单的方法证明该装置不漏气。__________________________。

(2)写出浓硫酸和木碳粉在加热条件下发生反应的化学方程式:_____________

(3)如果用图中的装置检验上述反应的全部产物,写出下面标号所表示的仪器中应加入的试剂的名称及其作用:

A中加入的试剂和作用是________ ___。B中加入的试剂和作用是_______________。 D中加入的试剂和作用是_______________。

(4)实验时,C中应观察到的现象是___________________________________。

23、现有A、B、C、D四种溶液,它们分别为K2CO3、K2SO4、NaHSO4、Ba(NO3)2中的一种。进行下列实验:A+C无明显现象;A+D无明显现象;B+D产生沉淀E;B+C生成溶液F及沉淀;少量E溶于过量F中,生成溶液并放出气体。由此可确定:A是____________,B是____________,C是____________,D是____________。

24、近闻美国和日本正在研究用Na2SO3吸收法作为治理SO2污染的一种新方法:第1步用Na2 SO3水溶液吸收SO2;第2步是加热吸收液,使之重新生成Na2 SO3,同时得到含高浓度SO2的水蒸气副产品。写出上述两步反应的化学方程式: (1) __________________________________; (2) ____________________________________。

25、三位同学设计了下述三个方案,并都认为:如果观察到的现象和自己设计的方案一致,即可确证试液中有SO42-。试评价下述各方案是否严密,并简要说明理由:

足量稀盐酸 氯化钡溶液

方案甲:试液 白色沉淀 沉淀不溶解

氯化钡溶液方案乙:试液 无现象 足量稀盐酸 白色沉淀

方案丙:试液 少量稀硫酸 无现象 氯化钡溶液 白色沉淀 方案甲:__________________ _____________;

方案乙:_____________ __________________;

方案丙:_______________ ________________。

26.有一瓶Na2SO3溶液,由于它可能部分被氧化,某同学进行如下实验:取少量溶液,滴入Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀,再加入足量稀硝酸,充分振荡后,仍有白色沉淀。对此实验下述结论正确的是 (A)Na2SO3已部分被空气中的氧气氧化

(B)加入Ba(NO3)2溶液后,生成的沉淀中一定含有BaSO4

C.加硝酸后的不溶性沉淀一定是BaSO4 D此实验不能确定Na2SO3是否部分被氧化 27、下列物质(或主要成分)的化学式错误的是

A.重晶石:BaSO4 B.熟石膏:CaSO4·2H2O C.皓矾:ZnSO4·7H2O D.明矾:KAl(SO4)2·12H2O 28、锌钡白是一种白色颜料,其主要成分是难溶于水的锌盐和钡盐,它们是 A.ZnCO3和BaCl2 B.ZnS和BaSO4 C.ZnCl2和BaCO3 D.ZnCO3和Ba(NO3)2 29、将p%的浓硫酸与同体积的水混合,得到q%的稀硫酸,则p与q的关系正确的是 A. p≤2q B. p=2q C. p<2q D. p>2q

30、BaCl2有剧毒,致死量为0.8g,万一不慎误服,应大量吞服鸡蛋清解毒,并加服—定量的解毒剂。此解毒剂是

A.Na2CO3 B.MgSO4 C.BaSO4 D.NaCl

31、将m%的硫酸与3m%的硫酸等体积混合,得到的硫酸溶液的质量分数为x%,则下列关系正确的是

26

A.x=2m B. x<2m C.x>2m D.m

32、已知98%的浓硫酸的物质的量浓度为18.4mol/L,则49%的硫酸溶液的物质的量浓度为 A.9.2mol/L B.大于9.2mol/L C.小于9.2mol/L D.不能确定

33、实验证明:Cu不能在常温下与O2反应,也不能与稀硫酸共热发生反应。但工业上却是将废铜屑倒入热的稀硫酸中并通入空气来制CuSO4的,铜屑在此条件下被溶解的化学方程式为_______________________ _____________。利用Cu制备CuSO4的另一种方法可用化学方程式表示为_______________________。以上两种方法________者好(填“前”、“后”),原因是_____________________________。 34、粉笔是教室内空气的主要污染源,粉笔的生产过程可图示如下:

(1)A的化学式是______________,步骤②所发生反应的化学方程式是_________________________________ (2)已知甘油是一种能与水以任意比互溶的有机物。在A中加入少量甘油和纯碱,可制成“无尘”粉笔。加入甘油能减少粉尘,这是利用甘油能与

②加水调成糊状 ①粉碎后在150℃~170℃ 粉笔 A 石膏矿 注入模具 条件下加热至不再产生气体

水以任意比例互溶,吸湿性很强,粉笔中含甘油可使粉笔末因潮湿而不易漂浮的性质。加入纯碱可提高硬度,写出与此相关的化学方程式:_____________________________。

35、为检验一瓶Na2SO3是否变质以及变质的程度,取a g干燥试样,用适量蒸馏水配成溶液后,加入足量BaC12溶液,再将沉淀经过滤、洗涤、干燥、称量,得固体bg。 (1)若a = _________ (填入含b的代数式),说明试样未变质; 若a =_________ (填入含b的代数式),说明试样已全部变质; 若_________ (填入a、b的关系式),说明试样部分变质。

(2)若取10g试样,假定Na2SO3已有50%(指物质的量)变质,则上述b值应为_________。

36、向一定量铜片中加入115mL某浓度的硫酸,在加热条件下反应,待铜片全部溶解后,将溶液稀释到500mL,再加入足量锌粉,充分反应后,收集到2.24L(标准状况)气体。过滤残留固体,干燥后称重,质量比加入的锌粉减轻了7.5g求:

(1)加入的铜片的质量。 (2)原硫酸的物质的量浓度。

参考答案

一、1B、2D、3C、4A、5D、6D、7D、8C、9AC、10B、11B、12B、13D、14C、15AD、16C、17C、18D、19CD、

二、20. (1)酸性、难挥发性;(2)酸性(酸的氧化性);(3)酸性、难挥发性;(4)酸性、强氧化性。

21.(1)乙中品红褪成无色;甲中溶液显蓝色。Cu+2H2SO4(浓)=CuSO4+SO2↑+2H2O。(2)装置甲试管内溶液变黑色浑浊;装置甲中试管上部有白雾;反应开始时铜片表面变黑并有气泡产生??(3)Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2↑

22.(1)反应前先用小火加热烧瓶,B、C、D瓶中有气泡冒出,停止加热后,水会升到导管里形成一段水柱,证明装置不漏气。

??2H2O+2SO2+CO2 (2)2H2SO4(浓)+C??(3)A:无水硫酸铜。检验水。B:品红溶液。检验二氧化硫。D:澄清石灰水。检验二氧化碳。(4)酸性高锰酸钾溶液的颜色不褪尽。 23. 硫酸钾 硝酸钡 硫酸氢钠 碳酸钾

24. Na2 SO3+SO2 +H2O=2NaHSO3 2NaHSO3====== Na2SO3+ SO2↑+ H2O

25. 甲方案不严密,可能有Ag+干扰;乙方案严密,足量稀盐酸能排除Ag+、CO32-、SO32-的干扰;丙方案不严密,加入的稀硫酸有干扰。 第二部分

26D、27B、28B、29C、30B、31C、32C、

33. 2H2SO4+O2+2Cu=2CuSO4+2H2O

2H2SO4(浓)+Cu=CuSO4+ SO2↑+2H2O 前 节省原料 ,无污染

27

34. (1)2CaSO4·H2O 2CaSO4·H2O+3H2O=2(CaSO4·2H2O) (2) Na2CO3+CaSO4=CaCO3+Na2SO4

35.(1)126b/217 142b/233 126b/217

高中化学58个考点精讲

20、硫酸工业 环境保护

复习重点

1.接触法制硫酸的生产过程和化学原理。 2.保护环境 难点聚焦

一、接触法制硫酸的原理、过程及典型设备

1.三种原料:硫铁矿(FeS2)、空气、水。

利用接触法制硫酸一般可以用硫黄、黄铁矿、石膏、有色金属冶炼厂的烟气(含一定量的SO2)等。其中用硫黄作原料成本低、对环境污染少。但我国硫黄资源较少,主要用黄铁矿(主要成分为FeS2)作生产硫酸的原料。

2.三步骤、三反应: (1) 4FeS2 +11O2=== 2Fe2O3+8SO2(高温)

(2)2 SO2+ O2 ≒ 2 SO3 (催化剂,加热),(3) SO3 + H2O === H2SO4

3.三设备:(1)沸腾炉(2)接触室(3)合成塔

4.三原理:化学平衡原理、热交换原理、逆流原理。

(1)增大反应物浓度、增大反应物间接触面积,能提高反应速率并使化学平衡向正反应方向移动,以充分提高原料利用率。

(2)热交换原理:在接触室中生成的热量经过热交换器,传递给进入接触室的需要预热的混合气体,为二氧化硫的接触氧化和三氧化硫的吸收创造了有利条件。

(3)逆流原理:液体由上向下流,气体由下向上升,两者在逆流过程中充分反应。

接触法制硫酸的原理、过程及典型设备

三原料 黄铁矿或S 空气 98.3%浓硫酸 三阶段 造气 接触氧化 三氧化硫吸收 三反应(均放热) 4FeS2+11O2== 2Fe2O3+8SO2(高温)或S+O2=SO2 2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 (催化剂) SO3+ H2O === H2SO4 三设备 沸腾炉 接触室(含热交换器) 吸收塔 三净化 除尘 洗涤 干燥 接触法制硫酸示意图:

5.应用化学反应速率和化学平衡移动原理选择适宜条件

二氧化硫接触氧化的反应是一个气体总体积缩小的、放热的反应。 (1) 温度

二氧化硫接触氧化是一个放热的可逆反应,根据化学平衡理论判断,温度较低对反应有利。但是,温度 28

较低时,反应速率低,考虑催化剂在400∽500℃活性最大,在实际生产中,选定400~500℃作为操作温度,这时反应速率和二氧化硫的转化率都比较理想。

(2) 压强

二氧化硫接触氧化是一个气体总体积缩小的可逆反应,根据化学平衡理论判断,加压对反应有利。但是,在常压、400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,加压必须增加设备,增大投资和能量消耗,故在实际生产中,通常采用常压操作,并不加压。 (3) 二氧化硫接触氧化的适宜条件 常压、较高温度(400~500℃)和催化剂 6.接触法制硫酸中应注意的几个问题

(1)依据反应物之间的接触面积越大反应速率越快的原理,送进沸腾炉的矿石要粉碎成细小的矿粒,增大矿石跟空气的接触面积,使之充分燃烧。

(2)依据增大廉价易得的反应物的浓度,使较贵重的原料得以充分利用的原理,采用过量的空气使黄铁矿充分燃烧。

(3)通入接触室的混合气体必须预先净化,其原因是:炉气中含有二氧化硫、氧气、氮气、水蒸气以及砷、硒化合物、矿尘等。砷、硒化合物和矿尘等会使催化剂中毒;水蒸气对生产和设备有不良影响。因此,炉气必须通过除尘、洗涤、干燥等净化处理。

(4)在接触室里装有热交换器,其作用是在二氧化硫接触氧化时,用放出的热量来加热未反应的二氧化硫和空气,充分利用热能,节约燃料。 (5)不能用水吸收三氧化硫而用98.3%的浓硫酸,若用水或稀硫酸吸收,容易形成酸雾,且吸收速度慢。

二、有关计算

1.物质纯度、转化率、产率的计算

(1)物质纯度(%)=不纯物质中含纯物质的质量÷不纯物质的总质量×100%

(2)原料利用率(%)=实际参加反应的原料量÷投入原料总量×100% (或转化率) (3)产率(%)=实际产量÷理论产量×100% (4)化合物中某元素的损失率=该化合物的损失率

2.多步反应计算

(1)关系式法:先写出多步反应的化学方程式,然后找出反应物和生成物之间物质的量(或质量)之比,列出关系式,即可一步计算。

(2)元素守衡法:找出主要原料和最终产物之间物质的量的对应关系。找出此关系的简便方法,就是分析原料与产物之间所含关键元素原子个数关系,如: FeS2~2H2SO4, S~H2SO4。

若已知(欲求)FeS2含量,用前面的关系式,若已知(欲求)S的含量,用后一关系式,且二氧化硫转化率、三氧化硫吸收率均可折算成起始物FeS2(或S)进行计算。

1.环境保护与原料的综合利用 (1)注意科学实验与实际生产的区别

在科学实验中,为了探索某个重要的原理或实现某个重要的反应,可以不惜大量的时间和资金。而化工生产必须在遵循科学原理、实现某个反应的基础上,着重考虑综合经济效益,最大限度地提高劳动生产率、降低成本、保护生态环境,为国民经济部门提供质优价廉的化工产品,以达到优质高效的目的。

(2)硫酸生产中的“三废”处理

硫酸厂的尾气必须进行处理,因为烟道气里含有大量的二氧化硫气体,如果不加利用而排空会严重污染空气。

1) 尾气吸收

① 用氨水吸收,再用H2SO4处理:SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3

(NH4)2SO3+H2SO4=(NH4)2SO4+SO2↑+H2O

②用Na2SO3溶液吸收:Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3

③用NaOH溶液吸收,再用熟石灰和O2处理;(此方法反应复杂,还可能发生其他反应) SO2+ NaOH = NaHSO3 NaOH +NaHSO3= Na2SO3+ H2O

Na2SO3+Ca(OH)2= CaSO3↓+ 2NaOH 2 CaSO3 + O2= 2CaSO4 2)污水处理

29

硫酸厂废水中含硫酸,排放入江河会造成水体污染。通常用消石灰处理:Ca(OH)2+ H2SO4=CaSO4+2H2O。生成的硫酸钙可制建材用的石膏板。 3)废热利用

硫酸工业三个生产阶段的反应都是放热反应,应当充分利用放出的热量,减少能耗。

第一阶段黄铁矿燃烧放出大量的热,通常在沸腾炉处设废热锅炉,产生的过热蒸汽可用于发电,产生的电能再供应硫酸生产使用(如矿石粉碎、运输,气流、液流等动力用电)。 第二阶段二氧化硫氧化放热可用于预热原料气,生产设备叫热交换器,原料气又将三氧化硫降温,再送入吸收塔。

4)废渣的利用

黄铁矿的矿渣的主要成分是Fe2O3和SiO2,可作为制造水泥的原料或用于制砖。含铁量高的矿渣可以炼铁。 工业上在治理“三废”的过程中,遵循变“废”为宝的原则,充分利用资源,以达到保护环境的目的。 2.能量的充分利用

许多化学反应是放热反应。化工生产中应充分利用反应热,这对于降低成本具有重要意义。硫酸厂生产中的反应热得到充分利用后,不仅不需要由外界向硫酸厂供应能量,而且还可以由硫酸厂向外界输出大量能源。在硫酸生产过程中使用的热交换器就是利用了反应所放出的热量来加热二氧化硫和氧气的混合气体,以节约能源。

3.生产规模与厂址选择 (1) 化工厂选址的因素

一般来说,现代化工生产要求有较大的生产规模。化工厂厂址选择是很复杂的问题,涉及原料、水源、能源、土地供应、交通运输、环境保护和市场需求等诸多因素,应对这些因素综合考虑,权衡利弊,才能作出合理的选择。

化工厂厂址选择一般应考虑下列因素:①是否有市场需求;②是否接近原料供应地;③土地供应是否充足;④水源是否充足;⑤能源是否充足且廉价;⑥交通运输是否方便;⑦能否达到环境保护要求。

上述这些因素必须在遵循科学原则的基础上,着重考虑综合经济效益,即要求最大限度地提高劳动生产率,降低成本,保护生态环境。

(2) 硫酸厂选址的因素

由于硫酸是腐蚀性液体,不便贮存和运输,因此要求把硫酸厂建在靠近硫酸消费中心的地区,工厂规模的大小,主要由硫酸用量的多少决定;硫酸厂厂址应远离水源和河流的上游,以免工厂的污水污染水源;也不要设置在城镇和居民区盛行风向的上风地带,以免工厂排放的大量烟尘和有害气体污染城镇的水源和大气等。 二.环境保护

一、 酸雨

(1) 酸雨的定义

一般认为,酸雨是由于燃烧高硫煤排放的二氧化硫等酸性气体进入大气后,造成局部地区大气中的二氧化硫富集,在水凝结过程中,溶解于水形成亚硫酸,然后经某些污染物的催化作用及氧化剂的的氧化作用生成硫酸,随雨水降下形成酸雨.

酸雨的pH值一般少于5.6.

(2) 酸雨的危害

对人体健康的直接危害,硫酸雾和硫酸盐雾的毒性比二氧化硫大得多,可以侵入肺的深部组织,引起肺水肿等疾病而使人致死.

引起河流、湖泊的水体酸化,严重影响水生动植物的生长. 破坏土壤、植被、森林.

腐蚀金属、油漆、皮革、纺织品及建筑材料.

渗入地下,使水中铝、铜、锌、镉的含量比中性地下水中高很多倍.

(3) 酸雨的治理

二氧化硫污染大气的罪魁——煤,平均含硫量约为2.5%-3%。为治理煤燃烧时造成的二氧化硫污染,一种办法是事先从煤中除去硫。但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿(FeS2)的形态存在;这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为1%。大部分的煤中还含有较多的有机硫化合物,这样的煤以脱硫平均只

30

能除去原含硫量的约40%。

二、 温室效应

众所周知,全球变暖是由于“温室效应”。“温室效应”是怎样形成的呢? 在凉爽、清凉的日子,都知道温室里的温度大大高于室外温度。这是因为温室的保温塑料薄膜使太阳能转化的热能进的多、出的少,所以温度逐渐升高。地球大气层里的二氧化碳、甲烷等气体就象这个薄膜,使太阳辐射进的多而出的少,因而使地球表面的温度逐渐升高。根据测定,大气中的二氧化碳浓度每增加1倍,地球表面的大气温度就会升高1.5~4.5度。由于全世界工业和交通耗费大量的石油、煤炭、天然气等能源,因此大气中的二氧化碳正以每年1.5ppm的速度增加。

全球变暖使大气、海洋环流规律变化,加剧“厄而尔尼诺”、“玛尼娜”现象的危害,导致大面积旱、涝灾害频繁发生。长期干旱使非洲几百万人饿死,上亿人营养不良。东南亚连年洪水使上千万人流漓失所。 全球变暖还使极地冰川溶化,海平面上升。每升高1米,将使直接受影响的人口达10亿,土地500万平方米公里(占世界的三分之一)。同时还引发风暴潮、盐水倒灌。可见其危害多么严重!

三、 臭氧层破坏

大气臭氧层的损耗是当前世界上又一个普遍关注的全球性大气环境问题,它直接关系到生物圈的安危和人类的生存。 1984年,英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。1985年,美国的\雨云-7号\气象卫星测到了这个臭氧洞。以后经过数年的连续观测,进一步得到证实。据NASA报道,NASA的\卫星上的总臭氧测定记录数据表明,近年来,南极上空的臭氧洞有恶化的趋势。目前不仅在南极,在北极上空也出现了臭氧减少现象。NASA和欧洲臭氧层联合调查组分别进行的测定都表明了这一点。 对于大气臭氧层破坏的原因,科学家中间有多种见解。但是大多数人认为,人类过多地使用氯氟烃类化学物质(用CFCl表示)是破坏臭氧层的主要原因。由于臭氧层中臭氧的减少,照射到地面的太阳光紫外线增强,其中波长为240--329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用,对生物圈中的生态系统和各种生物,包括人类,都会产生不利的影响。 臭氧层破坏以后,人体直接暴露于紫外辐射的机会大大增加,这将给人体健康带来不少麻烦。首先,紫外辐射增强使患呼吸系统传染病的人增加;受到过多的紫外线照射还会增加皮肤癌和白内障的发病率。此外,强烈的紫外辐射促使皮肤老化。 臭氧层破坏对植物产生难以确定的影响。近十几年来,人们对200多个品种的植物进行了增加紫外照射的实验,其中三分之二的植物显示出敏感性。一般说来,紫外辐射增加使植物的叶片变小,因而减少俘获阳光的有效面积,对光合作用产生影响。对大豆的研究初步结果表明,紫外辐射会使其更易受杂草和病虫害的损害。臭氧层厚度减少25%,可使大豆减产20~25%。 紫外辐射的增加对水生生态系统也有潜在的危险。紫外线的增强还会使城市内的烟雾加剧,使橡胶、塑料等有机材料加速老化,使油漆褪色等。

例题精讲

例1.在硫酸工业中,通过下列反应使二氧化硫转化为三氧化硫:

2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g);ΔH=-196.6KJ/mol

(1)该反应在__________(设备)中进行,这种生产硫酸的方法叫做________。

(2)在实际生产中,操作温度选定400∽500℃,这是因为______________。 (3)硫酸工业选定压强通常采用_____________,作出这种选择的依据是______________________________。 【解析】 (1)接触室;接触法。(2)温度较低时,反应速率较小;温度过高,二氧化硫的转化率会降低。考虑到催化剂在400~500℃时,活性最大,所以操作温度选定在400~500℃。(3)常压;在常压下及400~500℃时,二氧化硫的转化率已经很高,若加压会增加设备、投资和能量消耗。

评注 本题主要考查应用化学反应速率和化学平衡原理解决实际工业生产问题的能力。

例2.接触法制硫酸的炉气组成是SO2占7%,O2占11%,N2占82%,现有100L混合气体进入接触室反应后,总体积变为97.2L。则该变化过程中SO2转化率是

(A)50% (B)60% (C)70% (D)80%

【解析】解法一:设参加反应的二氧化硫体积为2x

2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 N2体积(L) 总体积(L) 开始时体积(L) 7 11 0 82 100 反应后体积 (L)7-2x 11-x 2x 82 100-x

31

根据题意100-x=97.2 x=2.8L

二氧化硫的转化率为5.6L÷7L×100%=80%,答案为D。 解法二:设参加反应的二氧化硫体积为2x

2 SO2 + O2 ≒ 2 SO3 体积差(L) 2L 1L 2 L 1L

2X 100L-97.2L=2.8L X=2.8L

二氧化硫的转化率为5.6L÷7L×100%=80%,答案为D。

例3.在下面的框图中,固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1/1和1/2。由D最终可制得E(酸)。 (1) 分析判断A和B 各是什么物质,写出各自的化学式。 (2)写出①~⑦各步反应的化学方程式。

分析判断A和B的方法有很多。

【解析】 本题属于综合推断题。主要考查学生对元素化合物知识掌握的熟练程度及分析、推断能力。

方法一:根据“固体A和B都由两种相同的元素组成。在A、B中两种元素的原子个数比分别为1:1和1:2,可从中学所学的组成关系类似的物质中寻找,以缩小范围。A、B可能是FeS和FeS2。

方法二:根据“A和B煅烧时都生成C(固体)和D(气体)”可知,在学过的物质中只有FeS和FeS2

为满足这一条件的化合物。

方法三:从淡黄色沉淀和红褐色沉淀突破:两化合物中含有共同的元素应是硫和铁,不难知道A、B分别是FeS和FeS2。

【答案】(1)A、B分别是FeS和FeS2。

(2)①:4FeS2+11O2=== 2Fe2O3+8SO2或4FeS+7O2=== 2Fe2O3+4SO2(高温)②:2SO2+O2+2H2O=2H2SO4 ③:FeS+H2SO4=FeSO4+H2S↑

④:SO2+2H2S=3S↓+2H2O ⑤:6FeSO4+3Br2=2Fe2(SO4)3+2FeBr3

⑥:Fe2(SO4)3+6KOH=2Fe(OH)3↓+3K2SO4 或FeBr3+3KOH= Fe(OH)3↓+3KBr⑦:2 Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

例4.将SO2和O2以体积比为1:3混合后,通入接触室发生反应2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g), 达平衡时,在同温、同压下测得反应前与反应后混合气体的密度之比为71:80。求SO2的转化率?并回答SO2接触氧化为SO3时不采取加压措施的原因。

【解析】 这是一道关于化学平衡和转化率的综合计算题。根据相同条件下气体的密度之比等于同体积气体的质量之比,且反应前后质量守恒,可得出气体的密度之比等于气体体积的反比。 设反应前混合气体中SO2的体积为1 L,O2 应为3 L达平衡时SO2的转化的体积为x 。

2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g) 总体积

V/L(起始) 1 3 0 4L V/L(转化) 2x x 2x

V/ L(平衡)1-2x 3-x 2x 4-x 根据气体的密度之比等于气体体积的反比,可得:

71:80=(4-x):4 x=0.45L,则转化的二氧化硫为0.9L,

二氧化硫的转化率为:0.9L÷1L×100%=90%

在工业上不加压,SO2的转化率就达90% 以上,已经很高,若再加压SO2的转化率提高不大,但对设备的要求要提高许多,故没有必要再加压。。

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例5.为了防治酸雨,减少煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上通过生石灰和含硫的煤混合使用可以“固硫”(避免硫化合物进入大气),最后生成石膏。试回答:

(1)整个“固硫”反应所涉及的反应类型包括:①化合②分解③置换④复分解⑤氧化还原反应⑥非氧化还原反应⑦离子反应⑧非离子反应(分子反应)。其中正确的是 A.①⑤⑥⑦ B.①②③⑤⑧ C.①⑤⑥⑧ D.②④⑤⑦

(2) 第一步“固硫”反应的化学方程式中所需气态物质的化学计量数之和为 A.1 B. 2 C.3 D.4

(3)比较此法与“石灰石粉末与含硫煤混合”法哪个更好些?为什么? (4)你认为减少酸雨产生可采取的措施是

①少用煤作燃料②把工厂的烟囱造高 ③先将燃料煤脱硫 ④在土壤中加石灰防止酸化 ⑤开发新能源,避免含S、N的氧化物大量排放

A.①②③ B.②③④⑤ C.①③⑤ D.①③④⑤

【解析】 (1) 在含硫的煤中加生石灰“固硫”的反应是CaO+ SO2= CaSO3、2CaSO3+O2= 2CaSO4,可见所涉及到的反应类型有化合、氧化还原反应、非氧化还原反应和非离子反应。

(2)易错选B。主要是不清楚哪一个反应是第一步“固硫”反应。

(3)有的学生误答“石灰石粉末与含硫煤混合”法更好。忽略了石灰石分解为CaO需消耗很高能量,浪费煤,使生产成本提高。

(4)易错选A、B或D。错误的原因是不能正确应用已有知识全面分析具体问题。把烟囱造高不能减少SO2的排放量;在土壤中施放石灰虽可中和酸雨造成的酸性,但由于生成CaSO4,长期使用会使土壤板结,影响土质。

【答案】? C;? A;? 在含硫煤中加入生石灰的方法更好,因为此法节约煤,成本低;? C 例6.某硫酸厂初步处理后的尾气中含0.2% 的SO2和10% 的O2(均为体积分数)。为了进一步除去SO2,并将SO2转变为(NH4)2SO4,有人设计了如下方案:在400℃时,尾气以5 m3/h的速率通过V2O5的催化剂层后,与20 L/h速率的氨气混合喷水。此时气体温度由400℃降至200℃,在热的结晶装置中得到(NH4)2SO4晶体(气体的体积已转为标准状况)。请回答下列问题:

(1)按反应中的理论值,SO2和O2的体积比为2:1,但实际生产中这个比值是多少?为什么?

(2) 通过计算说明为什么尾气以5 m3/h的速率与20 L/h速率的氨气混合?

(3) 若该厂每天排放10000 m3尾气,求该厂每月(按30天计算)可得到(NH4)2SO4的质量为多少?

【解析】(1)根据2SO2+O2 ≒ 2 SO3,SO2和 O2按2:1(体积比)的理论值反应,但实际上v(SO2):v(O2)=0.2%:10%=1:50。根据化学平衡移动原理,增大廉价的氧气的浓度,

可使反应:2SO2(g)+O2(g) ≒ 2 SO3(g)向生成三氧化硫方向移动,这样可以增大较贵重的二氧化硫的转化率。 (2) 2NH3 ~ SO2 2 1

V(NH3) 5×103×0.2%L/h v(NH3)=20L/h

(3) 根据2SO2+O2 ≒ 2 SO3,以及SO3+H2O+2NH3=(NH4)2SO4 得关系式: SO2 ~ 2NH3~ (NH4)2SO4

22.4L 132g

107L×0.2%×30 m[(NH4)2SO4] m[(NH4)2SO4]=3.54×106g=3.54t

例7.含FeS265%的硫铁矿在煅烧时有1.8%的硫损失而混入炉渣,二氧化硫转化为三氧化硫的利用率为99%。由这种硫铁矿制2t98%的硫酸,需硫铁矿多少吨?

【解析】通过本题的计算进一步掌握物质纯度,转化率、产率的计算关系式,并在多步反应中找出量的相当式进行简捷的计算。

题中65%为硫铁矿的纯度,有1.8%的硫损失也即是1.8%的FeS2损失,二氧化硫的利用率(转化率)也即是FeS2的利用率。设需这种硫铁矿的质量为x。 解法一: FeS2 2H2SO4

120

2×98

33

x×65%(1-1.8%)×99% 2t×98% x=189.9t

解法二: S H2SO4

32 98

64/120x×65%×(1-1.8%)×99% 2t×98% x=189.9t

评注:确定关系式的关键是根据硫元素守恒。要注意运用某一种化合物中元素的损失率=该化合物的损失率。另外,耗损和利用率、产率和纯度的关系要处理正确。关系式多用于工业生产中的计算题。

例8.某设计院承担某硫酸厂的设计任务,该厂要求:①为了控制污染和提高生产效率,不再使用黄铁矿,改用固体硫为原料。②改二次送风(鼓入空气)为一次送风,即送风后使硫充分燃烧,并在下一步催化氧化时不再补充空气。③每天生产50t98%的硫酸。④送风机每天输送空气的体积为5000m3/台(标准状况)。 (1)每天消耗含95%的固体硫多少吨? (2)理论上应安装多少台送风机?

(3)固体硫充分燃烧后的混合气体中氧气的体积分数ф(O2)的下限为多少? (4)实际安装送风机的台数应略多于理论数(不考虑损坏),为什么?能否过分增加送风机的台数,为什么?(转化过程不考虑损耗;固体硫中杂质与空气不反应;空气中氧气的体积分数为21%)。

【解析】(1)设需固体硫的质量为x。由关系式法:

S——————H2SO4

32 98

x×95% 50t×98% 得 x=16.8t

(2)由反应原理:S+O2=SO2, SO2+1/2O2≒ SO3,SO3+H2O=H2SO4,可得总反应式:S+3/2O2+H2O=H2SO4,n(O2)=n(H2SO4) ×3/2=50×106g×98%÷98g·mol-1×3/2=7.5×105mol。故理论上需安装送风机的台数为:

(7.5×105mol×22.4L·mol-1)×10-3m3·L-1÷(5000m3/台×21%)=16台。

(3)硫充分燃烧后,混合气体中氧气的体积至少要保证反应SO2+1/2O2≒ SO3所需的氧气。设S燃烧生成的二氧化硫为1体积,则需消耗氧气1体积;催化氧化为三氧化硫需氧气0.5体积;空气带入的氮气为1.5体积×79/21=5.64体积,故混合气体中ф(O2)=(0.5/0.5+1+5.64) ×100%=7%(下限) (4)实际安装送风机台数略多于理论数的原因是:增大空气(氧气)的量,有利于平衡2SO2+O2 ≒ 2 SO3向右移动,从而提高二氧化硫的转化率。但过分增加空气的量,会带走热交换器的热量,降低反应的速率,不利于工业生产。

评注:本题涉及到化工生产的反应原理、条件控制及计算,具有一定的开放性和研究性,代表了新教材的新理念。

例9.“绿色化学”要求从技术上、经济上设计可行的化学反应,使其尽可能减少对环境的负作用。下列化学反应中,不符合绿色化学概念的是

A.用氨水吸收硫酸厂的尾气:SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3 B.除去硝酸工业尾气中的氮氧化合物:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O C.制硫酸铜:Cu+2H2SO4=CuSO4+SO2↑+2H2O

D.制硫酸铜:2Cu+O2=2CuO CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O

【解析】绿色化学是人类与自然和谐发展的化学,是21世纪化学发展的目标和方向。绿色化学要求我们尽可能研究和寻找能充分利用的无毒害原料,最大限度地节约能源,在工业生产各个环节都争取做到净化和无污染。它要求我们在化工生产中充分考虑催化剂和载体的重复使用,全面回收未反应的原料、助溶剂、稳定剂等物质,拒绝使用无法替代、无法回收、无法再生或不能重复使用的有明显污染的物质,努力做到没有“三废”的排放。在选项A、B、D

中,每一种物质都得到了充分的利用,而且均没有污染产生,但在

选项C中,2mol硫酸只能生成1mol硫酸铜,同时还放出了有毒的二氧化硫气体,所以选项C不符合绿色化学的概念。

答案:C。

例10.随着社会的进步和人民生活水平的提高,环境问题越来越受到人们的关注。下列名词中与环境问题无关的是

①温室效应 ②赤潮 ③酸雨 ④光化学烟雾 ⑤臭氧空洞 ⑥潮汐 ⑦大脖子病 ⑧富营养化 ⑨白色污染

34

A.②⑥⑦ B.⑥ C.①③⑤ D.⑥⑦⑧

【解析】凡是在环境中产生的能影响人类生活和生产,甚至影响人类生存的种种问题都属于环境问题。环境问题中有一部分是自然原因造成的,但更多的是人为因素造成的,如滥采滥用自然资源,任意排放有害物质或不正确地使用化肥、农药,城市人口迅速膨胀而造成的垃圾、污水、噪音、汽车尾气、大型工程建设不当等。

例11.已知氢氧化钙在水中存在下列溶解平衡:Ca(OH)2(s) ≒Ca2++2OH-。在火力发电厂燃烧煤的废气中往往含有二氧化硫、氧气、氮气、二氧化碳等。为了除去有害气体二氧化硫并变废为宝,常常用粉末状的碳酸钙或熟石灰的悬浊液洗涤废气,反应产物为石膏[CaSO4·2H2O]。

(1)写出上述两个反应的化学方程式:①_____________;②_________________。

(2)试说明用熟石灰的悬浊液,而不用澄清石灰水洗涤废气的理由:________。

(3)在英国进行的一个研究结果表明:高烟囱可以有效地降低地表面二氧化硫的浓度。在二十世纪六七十年代的10年间,由发电厂排放出的二氧化硫增加了35%,但由于建造高烟囱的结果使地面二氧化硫的浓度降低了30%之多。请从全球环境保护的角度,分析这种方法是否可取?答____________________。 【解析】(1)①2SO2+O2+2CaCO3=2CaSO4+2CO2 或2SO2+O2+2CaCO3+4H2O=2[CaSO4·2H2O]+2CO2 ② 2SO2+O2+2Ca(OH)2=2CaSO4+2H2O 或2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O=2[CaSO4·2H2O] (2)氢氧化钙微溶于水,澄清的石灰水中氢氧化钙的浓度小,不利于二氧化硫的吸收。

(3)不可取,因为二氧化硫的排放总量没有减少,进一步形成酸雨仍会造成对全球环境的危害。

评注:工业上处理尾气二氧化硫的方法有多种,在学习这一知识时要注意不要思维定势,要学会多向思考,从二氧化硫是酸性氧化物、具有氧化性和还原性等角度去理解。

实战演练

硫酸工业

?1.下列四种溶液中,一定存在SO2的是 4A.向甲溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀

B.向乙溶液中加入BaCl2溶液,有白色沉淀,再加入盐酸沉淀不溶解 C.向丙溶液中加入盐酸使之酸化,再加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生 D.向丁溶液中加入硝酸酸化,再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀产生

2.已知98%的浓H2SO4的浓度为18.4 mol/L,则49%的硫酸溶液的浓度为 A.9.2 mol/L

B.大于9.2 mol/LC.小于9.2 mol/L

D.不能确定

3.向50 mL 18 mol/L硫酸中加入足量的铜片并加热,被还原的硫酸的物质的量(n)为 A.n=0.9 mol B.0.45 mol<n<0.9 molC.n=0.45 mol D.n<0.45 mol

4.在200 mL 0.5 mol·L-1 NaOH溶液中,加入一定量SO3,在一定条件下蒸发所得溶液,析出的固体物质只有5.0 g,该固体物质的成分可能是(固体物质均不含结晶水)

A.Na2SO4

B.NaHSO4C.NaOH和Na2SO4

D.Na2SO4和NaHSO4

5.利用废铜屑制取CuSO4溶液最好的方法是

A.铜屑和浓硫酸混合加热 B.铜屑在空气中燃烧后再溶于稀H2SO4

C.铜屑与稀硫酸混合加热 D.铜屑在空气中灼烧后再溶于浓H2SO4

6.各取pH=2的H2SO4和H2SO3溶液350 mL,分别稀释5倍后,再分别加入0.1 g Zn,在相同条件下让它们充分反应,则

A.两者放出H2体积一样 B.H2SO4放出的H2比H2SO3放出的H2体积小 C.H2SO4放出的H2比H2SO3放出的H2体积大D.H2SO4的反应速率比H2SO3的反应速率快 7.某温度下CuSO4的溶解度为25 g,若温度不变,将32 g无水CuSO4粉末撒入m g水中,形成饱和溶液并有CuSO4·5H2O晶体析出时,m的取值范围是

A.18 g≤m≤128 g B.36 g<m<180 gC.18 g<m<128 g D.36 g≤m≤180 g 8.将三氧化硫溶解在硫酸中所得到的混合物称为“发烟硫酸”,通常以三氧化硫的质量分数表示其组成。将 0.1185 g发烟硫酸试样溶于水,用 0.125 mol·L-1的NaOH标准溶液滴定。用去此标准溶液20 mL,恰好中和,则试样中SO3的质量分数为

35

A.15% B.17% C.34% D.60%

9.在硫酸的工业生产中,下列生产操作及对生产操作主要原因的说明二者都正确的是 A.从沸腾炉出来的炉气需净化,因为炉气中SO2会与杂质反应 B.硫铁矿燃烧前需要粉碎,因为大块的不能燃烧

C.SO3用98.3%的浓H2SO4吸收,目的是防止形成酸雾,以使SO3吸收完全 D.SO2氧化为SO3时需使用催化剂,这样可以提高SO2的转化率

10.下列各组气体中,在实验室可用硫酸制取,又能用浓H2SO4干燥的一组是 A.HCl、HBr、H2 B.H2S、CO2、H2 C.H2、SO2、HCl D.NH3、HF、H2

二、非选择题(共50分)

11.(10分)浓硫酸与木炭粉在加热条件下的化学方程式为 。

(2)试用下图所列各装置设计一个实验,验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气流从左到右的方向)是(填装置的编号): → → → 。

(3)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色,C瓶的溶液不褪色。A瓶溶液的作用是 ,B瓶溶液的作用是 ,C瓶溶液的作用是 。

(4)装置②中所加的固体药品是 ,可确证的产物是 ,确定装置②在整套装置中位置的理由是 。

(5)装置③中所盛溶液是 ,可验证的产物是 。

12.(10分)某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种:A.氯化钠 B.硫化钠 C.亚硫酸钠 D.硫代硫酸钠 E.硫酸钠 F.碳酸钠。向此溶液中加入适量稀硫酸,有浅黄色的沉淀析出,同时有气体产生。此气体有臭鸡蛋气味,可使澄清的石灰水变浑浊,不能使品红

试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。

(1)不能使品红试液褪色,说明该气体中不含 (填写分子式)。

(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能的情况(填写相应的字母)。

第一种情况是 ,第二种情况是 ,

第三种情况是 ,第四种情况是 。(可不填满,也可补充) 13.(10分)A~F均为中学化学中常见的物质,它们之间相互转化的关系如下图所示(反应生成的水已略去):

(1)写出下列物质的化学式:

A ,D ,F 。

36

(2)单质C与D的浓溶液反应时,若转移0.1 mol 电子,则生成E物质多少克?

14.(10分)在两个质量相等的烧杯中,均盛有100 mL 1 mol·L的稀硫酸,分别向两烧杯中加入A g NaHCO3和B g KHCO3固体,反应完全后,两烧杯中所剩物质的总质量相等。

(1)当两种盐均不足时,A∶B的值为多少?

(2)当硫酸不足量时,试求A∶B的值,并求出A和B的取值范围。

15.(10分)硫铁矿高温下空气氧化产生二氧化硫:4FeS2+11O2???8SO2+2Fe2O3

设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200(体积分数,以下气体含量均用体积分数表示),试完成下列各题: (1)1.00 mol FeS2完全氧化,需要空气的体积(标准状况)为 L。

(2)55 L空气和足量FeS2完全反应后,气体体积(同温同压)变为 L。 (3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中,O2的含量为0.0800,计算SO2的含量。 (4)设FeS2氧化产生的气体混合物为100 L,其中O2为a L,SO2为b L。 ①写出a和b的关系式。

②在下图中画出a和b的关系曲线(FeS2氧化时,空气过量20%)。

-1

说明:为方便作图,纵坐标用13b表示。 附参考答案

一、1.C 2.C 3.D

4.解析:n(NaOH)=0.5 mol·L-1×0.2 L=0.1 mol

若全部为NaOH,m=4 g,若全为Na2SO4:m=7.1 g,若全为NaHSO4,m=12 g。答案:C 5.B 6.B 7.C 8.解析:n(H2SO4+SO3)=

12

n(NaOH)=0.125 mol·L-1×0.02 L×

12=0.00125 mol。设其中含SO3x mol,

则有:80 g·mol-1×x mol+98 g·mol-1×(0.00125-x) mol=0.1185 g

x=

0.00418 mol m(SO3)=

0.00418 mol×80 g·mol=0.0178 g,质量分数:

-1

0.01780.1185×100%=15%。

答案:A 9.C 10.C

二、11.(1)C+2H2SO4(浓)????2SO2↑+CO2↑+2H2O(2)④→②→①→③

(3)验证产物气流中有SO2 将SO2全部氧化吸收 确证产物中SO2已被B瓶溶液全部氧化吸收 (4)无水硫酸铜 水蒸气 由于产物气流通过①、③时会带出水蒸气,所以②必须在①、③之前 (5)澄清石灰水 CO2

12.(1)SO2(2)BCF BDF13.(1)CuSO4 H2SO4 SO3

?

2 mol∶64 g=0.1 mol∶m m=3.2 g

14.(1)A/B=147/125 (2)A=B>20 g

37

15.(1)308 (2)52

(3)设SO2为x(体积分数),则有4×((4)①13b=200-10a ②

x8×11+0.0800)=1-0.0800-xx=0.0923

环境保护 一、选择题

1.目前排放到空气中的二氧化碳逐年增加,对此科学家最担心的是

A.会使空气中的氧含量下降,不足以供给人类呼吸 B.会使地球温度升高,冰川融化,生态失衡 C.会使人体吸进大量二氧化碳,损害健康 D.会使石灰岩大量溶解,破坏自然风光 2.科技文献经常出现的下列词汇,其中与相关物质的颜色并无联系的是 A.赤色海潮

B.白色污染

C.绿色食品

D.棕色烟气

3.燃放爆竹对环境的危害是

A.有毒有害气体、粉尘污染 B.纸屑污染 C.噪声 D.前列三项总和 素,除烟碱和致癌物焦油外,还有一种不易注意的有毒物质是 A.NO B.SO2 C.CO

D.CO2

4.某年“世界无烟日”的主题是“清洁空气,拒吸二手烟”。“二手烟”燃烧产生的烟气中含有三种主要毒

5.人体内含有多种元素,其中许多元素都是人体所需的,但有些元素尚未证实其生理功能,相反,在食品中它们含量稍高会引起毒性反应,食品卫生法对它们的最高标准有极严格的规定。这些元素是①Na ②Mg ③As ④Cd ⑤Ca ⑥Zn ⑦Hg ⑧Pb ⑨Cu ⑩K中的

A.⑥⑦⑧⑨ B.②④⑥⑧ C.③④⑦⑧ D.②④⑥⑦⑧

6.据各地报纸报道,在一些建筑工地的食堂里常发生将工业用盐当作食盐用,引起工人食物中毒的现象,该工业用盐对人有致癌使用。这种盐中含有致癌作用物质的化学式是 A.MgCl2 B.KCl C.NaNO2 酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源 A.①②③ B.②③④⑤

D.MgSO4

7.你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是①少用煤燃料 ②把工厂烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已

C.①③⑤

D.①③④⑤

8.发展“绿色食品”是提高人类生存质量 维护健康水平的重要措施,绿色食品系指 A.绿颜色的营养食品 B.有叶绿素的营养食品 C.经济附加值高的营养食品 D.安全、无公害的营养食品

9.1998年长江洪水泛滥,在受灾区为了保证饮水质量,医务人员在做好防病减灾的同时,还向灾民们发放了饮水清洁剂。你认为下列物质中适宜做饮水清洁剂的是 A.NaClO、KAl(SO4)2·12H2O B.NaOH、Cl2

C.KMnO4、A12(SO4)3 D.NaHCO3、KAl(SO4)2

10.控制城市空气污染的方法可以有

A.开发氢能源 B.使用电动车 C.植树造林 D.戴上呼吸面具 11.造成大气污染的SO2主要来源于

A.自然界含硫化合物的分解和氧化 B.火山喷发

38

C.工厂排出的尾气 D.大量燃烧含硫燃料

12. 环境污染已成为人类的特大杀手,各种污染数不胜数。下列名词与污染无关的是 A.温室效应 B.红潮 C.酸雨 D.大脖子病 (E)光化学烟雾 (F)潮汐

13. 90年代初,国际上提出了“预防污染”这一新概念,绿色化学是预防污染的基本手段。下列各项中属于绿色化学的是

A.杜绝污染源 B.减少有毒物 C.治理污染点 D.处理废弃物

14.下列物质中,不能用于净化饮用水,或用于饮用水消毒的物质是 A.明矾 B.Na2FeO4 C.NaCl D.Cl2

15.1999年1月,江西省赣州地区发生因某重金属元素引起的工业猪油中毒事件,导致中毒的元素是 A.Mg B.Sn C.Ca D.As

16.①农业生产中农药、化肥使用不当 ②生活中大量使用含磷洗涤剂 ③工业生产中废气、废液、废渣排放不当 ④生活污水的任意排放 ⑤石油运输过程中因泄漏流入江河 ⑥原子核反应的残留物随意排放。以上可以造成水污染的是 A.①③⑤⑥

B.①③④⑤

C.①②③⑥

D.全部都是

17.1838年3月纽卡尔市的一些园艺家访问大物理学家法拉第,向他请教一个奇特而有趣的问题:为什么别处生长的紫罗兰都是紫色的,而生长在纽卡斯尔市的紫罗兰却是白色的?法拉第经过一番研究,得出结论,后来被化学家证实并在工业上广泛应用。法拉第的结论是 A.遗传变异 B.纽卡斯尔市民用自来水浇花 C.施花肥不当 D.纽卡斯尔空气中SO2含量较高 18.国家规定从2001年2月1日起全国停止生产含铅汽油,无铅汽油的含义是 A.汽油中绝不含铅元素 B.汽油中不人为添加含铅元素的物质

C.汽油中含铅元素在一定指标范围内 D.以上都不正确

19.常见的大气污染分为一次污染物和二次污染物。二次污染物是排入环境中的一次污染物在物理化学因素或微生物作用下,发生变化所生成的新污染物。下列4种气体:①SO2,② NO,③NO2,④Cl2中,能导致二次污染的是 A.①②③④

B.只有①②④

C.只有②④

D.只有②

20.油井发生火灾,产生大量废气:①浓烟中的炭粒,②氮的氧化物,③碳的氧化物,④硫的氧化物,⑤碳氢化合物,其中对大气造成污染并导致雨水酸化的有害气体是 A.①②③

B.②④

C.②③④

D.②④⑤

21.“漂尘”是物质燃烧时产生的粒状漂浮物,颗粒很小(直径小于10-7m),不易沉降(可漂浮数小时甚至数年),它与空气中的SO2接触,SO2会部分被氧化成SO3,“漂尘”所起的主要作用是 A.氧化剂 B.还原剂 C.吸附剂 D.催化剂 22.汽车尾气中污染空气的是:①CO,②CO2,③NO,④铅的化合物 A.①②

B.①③

C.③④

D.①③④

23.使用化学方法可以用消除某些环境污染,下列措施属于化学方法的是 A.废旧塑料重熔、重新成型 B.用多孔吸附剂清理水面油污 C.在燃煤中加入氧化钙 题号 1 2 3 答案 题号 答案 13 14 15 D.将垃圾深埋 4 16 5 17 6 18 7 19 8 20 9 21 10 22 11 23 12

24.1mol氢气燃烧时约放热286kJ,而每公斤汽油燃烧时约放热16000kJ。氢气被公认为是21世纪替代矿物燃料的理想能源。试简述氢气作为能源的三个主要优点:

(1)________________________________;(2) ________________________________; (3) ________________________________。

25.某次采集酸雨样品,每隔一段时间测定一次pH,得到数据如下:

39

简答:

(1)放置时,雨水样品pH变化的主要原因。_______________________________ (2)pH变化的化学方程式:

时间 开始 8h 16h 24h 32h 40h 48h 4.2 4.0 4.0 pH 5.0 4.8 4.5 4.3 ________________________________或________________________________。

(3)为减少酸雨的产生,你认为可采取的措施是 。①减少以煤作为燃料;②把工厂的烟囱建得高一些;③将燃料脱硫;④在已酸化的土壤中加石灰;⑤开发新能源。 A.①③⑤ B.②③④⑤ C.①②③ D.①③④⑤

26.环境监测测定水中溶氧的方法是:①量取amL水样,迅速加入固定剂MnSO4溶液和碱性KI溶液(含KOH),立即塞好瓶塞,反复振荡,使之充分反应,其反应式为:2Mn+O2+4OH =2MnO(OH)2(该反应极快)。②测定:开塞后迅速加入1~2mL浓H2SO4(提供H+)使之生成I2,再用bmol/L的Na2S2O3溶液与生成的I2反应,消耗Na2S2O3VmL,有关反应方程式为:

—+2+2-—2-

MnO(OH)2+2I+4H=Mn+I2+3H2O I2+2S2O3=2I+ S4O6 水中溶氧的计算式是_____________________。

27.人类的活动所产生的一些气体,能对大气中的臭氧层起到破坏作用。臭氧含量减少,将造成严重后果,直接威胁到人类的生活和生存。近些年来,屡有在南、北极,甚至西藏的喜马拉雅山地区出现臭氧黑洞的报道,引起人们的极大关注。

简要说明人类活动产生的哪些气体对大气臭氧层能起破坏作用。

28.某工厂排出的废水中含有游离氯,为除去该废水中的游离氯,而且使废水变为中性,有人提出如下图方案:

在废水管的A、B处分别注入一定量的废烧碱溶液和亚硫酸钠溶液。已知:

Cl2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2HCl 请写出:

(1)A、B处分别加入的物质的分子式:A___________________,B__________________。 (2)写出该反应的化学方程式:

A处:_____________________, B处:_____________________。

29.在一烧杯中盛有100mL2mol/LH2SO4溶液,同时有一表面光滑的塑料小球悬浮于溶液中央(如下图所示)。向该烧杯里缓缓注入0.4mol/L的Ba(OH)2溶液至恰好完全反应,在此实验过程中:

(1)烧杯里观察到的实验现象是:

①_____________ _____________; ②_______________ ___________________

(2)写出实验过程中反应的离子方程式:__________________________________。 30.科学家们认为,“温室效应”将对人类产生较大影响,防止温室效应进一步发展 的有效措施有:(1) , (2) 。 31.燃煤锅炉将排放大量SO2,污染大气造成公害,常采用两种方法消除燃煤 SO2的污染。

(1)使排放的烟气通过氨水洗涤,化学方程式是 。(2)在煤中加适量石灰,使SO2与石灰反应,化学方程式为 , 该生成物仍可被氧化而成稳定的石膏,化学方程式为 。

32.含氰化物(有CN-)的废水危害大,CN-的含量为0.01mol/L~0.04mol/L就能毒 杀鱼类。处理它的方法是用氧化法使其转化为低毒的氰酸钾(含CNO-),氧化剂常用次氯酸盐,且进一步可降解为无毒的气体。近期研究将把某些半导体的小粒悬浮在溶液中,在光的作用下,在小粒和溶液界面发生氧化还原反应。但小粒的质量不发生变化,如二氧化钛(TiO2)小粒表面就可以破坏氰化物有毒废物。

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本文来源:https://www.bwwdw.com/article/1ni3.html

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