- 氧族与碳族及其应用
- 共249题
16． 研究大气中含硫化合物（主要是SO2和H2S）的转化具有重要意义。
（1）高湿条件下，写出大气中SO2转化为HSO3-的方程式：_____________。
（2）土壤中的微生物可将大气中H2S经两步反应氧化成SO42-，两步反应的能量变化示意图如下：
1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式为______________________。
（3）二氧化硫—空气质子交换膜燃料电池可以利用大气所含SO2快速启动，其装置示意图如下：
①质子的流动方向为___________（“从A到B”或“从B到A”）。
②负极的电极反应式为______________________ 。
（4）燃煤烟气的脱硫减排是减少大气中含硫化合物污染的关键。SO2烟气脱除的一种工业流程如下：
①用纯碱溶液吸收SO2将其转化为HSO3-，反应的离子方程式是______________________。
②若石灰乳过量，将其产物再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的化学式是___________。
正确答案
（1）SO2 + H2O 
（2）H2S（g） + 2O2（g） = SO42-（aq） + 2H+（aq） ΔH = －806．39 kJ·mol－1
（3）①从A到B ② SO2 – 2e- + 2H2O == SO42- + 4H+
（4）① H2O + 2SO2 + CO32- == 2HSO3- + CO2↑ ② NaOH [多写Ca（OH）2不扣分]
解析
（1）高湿条件下SO2转化为HSO3-的过程即为SO2与水反应生成H2SO3；SO2 + H2O 
由两步反应的能量变化示意可以看出，H2S先被氧化为S（g）释放能量，H2S（g）+0．5O2（g）===S（g）+H2O（g） ΔH = －221．19 kJ·mol－1，然后再S被进一步氧化为 SO42-（aq）释放能量：S（g）+1．5O2（g）+H2O（g）===SO42-（aq） + 2H+（aq） ΔH = －585．20 kJ·mol－1，所以1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式就可以根据盖斯定律完成；将两个热方程式相加：H2S（g） + 2O2（g） = SO42-（aq） + 2H+（aq） ΔH = －806．39 kJ·mol－1
（3）①由于该装置为原电池，且SO2为还原剂失去电子作负极，O2氧化剂得到电子作正极，而质子带正电荷，在原电池中带正电荷的阳离子向正极移动；所以质子的流动方向为从A到B；②由于SO2作负极失去电子，在溶液中一定会生成SO42-，即电极反应式为： SO2 – 2e- + 2H2O == SO42- + 4H+
（4）①由于H2SO3酸性比H2CO3酸性强，所以用纯碱溶液吸收SO2，H2SO3可以将纯碱转化为 CO2， 反应的离子方程式为：H2O + 2SO2 + CO32- == 2HSO3- + CO2↑；②若石灰乳过量，则其产物中有生成的NaOH ，所以再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的物质就为NaOH 。
考查方向
通过大气中含硫化合物的转化过程，考查弱电解质的电离平衡、热方程式的书写、电极反应、离子方程式的书写、尾气的处理等中学化学主干知识。
解题思路
（1）高湿条件下SO2转化为HSO3-的过程即为SO2与水反应生成H2SO3，然后再发生电离；
由两步反应的能量变化示意可以看出，H2S（g）先被氧化为S（g）释放能量，
（2）然后再被进一步氧化为 SO42-（aq）释放能量，所以1mol H2S（g）全部氧化成SO42-（aq）的热化学方程式就可以根据盖斯定律完成；
（3）由于该装置为原电池，且SO2为还原剂失去电子作负极，O2氧化剂得到电子作正极，而质子带正电荷，在原电池中带正电荷的阳离子向正极移动；由于SO2作负极失去电子，在溶液中一定会生成SO42-
（4）由于H2SO3酸性比H2CO3酸性强，所以用纯碱溶液吸收SO2，H2SO3可以将纯碱转化为 CO2，若石灰乳过量，则其产物中有生成的NaOH ，所以再排回吸收池，其中可用于吸收SO2的物质的物质就为NaOH。
易错点
多元弱酸的分步电离；书写热方程式要注意物质状态以及焓变值要与系数对应；电极反应、离子方程式的书写都要遵循守恒规律。
知识点
12．与氢硫酸反应有沉淀生成的电解质是（ ）
正确答案
解析
电解质是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物，包括酸、碱、盐、金属氧化物和水．
CuS不溶于水也不溶于酸，故CuSO4能和H2S反应生成CuS沉淀： CuSO4+H2S=CuS↓+H2SO4，且硫酸铜为电解质，故A正确；
H2S和NaOH发生酸碱中和反应：H2S+2NaOH=Na2S+H2O，无沉淀生成，故B错误；
FeS不溶于水但溶于酸，故FeSO4和H2S不能反应，故C错误；
SO2和H2S发生归中反应有硫单质生成：SO2+2H2S=3S↓+2H2O，但二氧化硫不是电解质，故D错误．
故选A．
考查方向
解题思路
CuS不溶于酸； H2S和NaOH发生酸碱中和反应；FeS不溶于水但溶于酸；
SO2和H2S发生归中反应．
易错点
本题考查了电解质的概念以及复分解反应发生的条件，难度不大，应注意的是FeS不溶于水但溶于酸，故FeSO4和H2S不能反应．
知识点
用于金属焊接的某种焊条，其药皮由大理石、水泥、硅铁等配制而成。
（1）Al的原子结构示意图为________；Al与NaOH溶液反应的离子方程式为________________________________________________________________________。
（2）30Si原子的中子数为________；SiO2的晶体类型为____________。
（3）Al3＋与Yn－的电子数相同，Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是________。
（4）焊接过程中，药皮在高温下产生了熔渣和使金属不被氧化的气体，该气体是________。
（5）经处理后的熔渣36.0 g(仅含Fe2O3、Al2O3、SiO2)，加入足量稀盐酸，分离得到11.0 g固体；滤液中加入过量NaOH溶液，分离得到21.4 g固体；则此熔渣中Al2O3的质量分数为________。
正确答案
（1） 
（2）16；原子晶体
（3）HCl
（4）CO2
（5）25%
解析
本题考查元素化合物的性质及物质结构与性质。
（1）铝的原子结构示意图为
（2）中子数等于质量数减去质子数，因此30Si的中子数为16，二氧化硅为原子晶体；
（3） 由Y所在的族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则Y位于第ⅦA族，Y为氟元素，该族元素的氢化物均为分子晶体，相对分子质量越大，沸点越高，但HF分子间存在氢键，沸点较HCl高，故沸点最低的为HCl；
（4）根据药皮的成分确定焊接过程中产生的气体为二氧化碳；
（5）加入足量稀盐酸，分离得到的固体为SiO2，即m(SiO2)＝11.0g,21.4 g固体为氢氧化铁，其物质的量为＝0.2 mol，由铁原子守恒可确定n(Fe2O3)＝0.1 mol，m(Fe2O3)＝16.0 g，进而求出 m(Al2O3)＝9.0 g，ω(Al2O3)＝×100%＝25%。
知识点
下列有关物质的性质或应用的说法不正确的是
正确答案
解析
略
知识点
下列推断正确的是
正确答案
解析
酸性氧化物能与碱反应生成盐和水，故A正确，因为SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O；Na2O与CO2反应生成Na2CO3 ，而Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故B不正确；NO在空气中能与O2反应生成NO2，故C错误；新制氯水中含有HCl和HClO，所以能使石蕊试液变红色，而HClO具有漂白性，充分振荡后，能使紫色石蕊试液褪色，故D错误。
知识点
下列物质与水作用形成的溶液能与
正确答案
解析
考Na与水反应生成氢氧化钠后，再与
知识点
下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是
正确答案
解析
A两者没有因果关系，前是盐类的水解，后是铵盐的不稳定性。B两者没有因果关系，后面的没有氧化性。C后面说法错误，应该是反过来。
知识点
下面关于SiO2晶体网状结构的叙述正确的是
正确答案
解析
二氧化硅是原子晶体，结构为空间网状，存在硅氧四面体结构，硅处于中心，氧处于4个顶角所以A项错误；在SiO2晶体中，每6个Si和6个O形成一个12元环（最小环），所以D对，B、C都错误！
知识点
常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是
正确答案
解析
略
知识点
下列陈述II正确并且有因果关系的是
正确答案
解析
A关系不对，陈述Ⅱ是还原性。B二氧化硅不导电。C关系不对，陈述Ⅱ是吸水性
知识点
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