高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 專題十六 硫及其化合物 環(huán)境保護(hù)AB卷1
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硫及其化合物 環(huán)境保護(hù) A卷 全國卷 硫及其化合物 (2016課標(biāo)全國Ⅲ,27,15分)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大氣,采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝,回答下列問題: (1)NaClO2的化學(xué)名稱為________。 (2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣,反應(yīng)溫度323 K,NaClO2溶液濃度為510-3 molL-1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。 離子 SO SO NO NO Cl- c/(molL-1) 8.3510-4 6.8710-6 1.510-4 1.210-5 3.410-3 ①寫出NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式_________________________________________。增加壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率________(填“提高”、“不變”或“降低”)。 ②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 ③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知,脫硫反應(yīng)速率________脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是_______________________________________________________________。 (3)在不同溫度下,NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。 ①由圖分析可知,反應(yīng)溫度升高,脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 ②反應(yīng)ClO+2SO===2SO+Cl-的平衡常數(shù)K表達(dá)式為______________。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2,也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①從化學(xué)平衡原理分析,Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是_____________。 ②已知下列反應(yīng): SO2(g)+2OH-(aq)===SO(aq)+H2O(l) ΔH1 ClO-(aq)+SO(aq)===SO(aq)+Cl-(aq) ΔH2 CaSO4(s)===Ca2+(aq)+SO(aq) ΔH3 則反應(yīng)SO2(g)+Ca2+(aq)+ClO-(aq)+2OH-(aq)===CaSO4(s)+H2O(l)+Cl-(aq)的ΔH=______________。 解析 (1)NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉。(2)①亞氯酸鈉具有氧化性,可將NO氣體氧化為NO,則NaClO2溶液脫硝過程中主要反應(yīng)的離子方程式為4NO+3ClO+4OH―===4NO+3Cl-+2H2O。該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng),增大壓強(qiáng),有利于反應(yīng)向消耗NO的方向進(jìn)行,所以增大壓強(qiáng),NO的轉(zhuǎn)化率提高。②脫硝反應(yīng)消耗OH―,故隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行,吸收劑溶液的pH逐漸減小。③根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中SO的離子濃度最大,說明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同,還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)①由圖分析可知,溫度升高,SO2或NO平衡分壓的負(fù)對(duì)數(shù)均減小,說明升高溫度,平衡逆向移動(dòng),因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。②根據(jù)反應(yīng)ClO+2SO===2SO+Cl―可寫出其平衡常數(shù)表達(dá)式為K=。(4)①相對(duì)于NaClO,Ca(ClO)2能形成CaSO4沉淀,有利于平衡向脫硫方向移動(dòng),提高了SO2的轉(zhuǎn)化率。②將題中的3個(gè)反應(yīng)依次標(biāo)記為①、②、③,根據(jù)蓋斯定律,①+②-③即得所求的反應(yīng),ΔH=ΔH1+ΔH2-ΔH3。 答案 (1)亞氯酸鈉 (2)①4NO+3ClO+4OH―===4NO+3Cl-+2H2O 提高?、跍p小 ③大于 NO溶解度較低(或脫硝反應(yīng)活化能較高) (3)①減小?、贙= (4)①形成硫酸鈣沉淀,反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng),SO2轉(zhuǎn)化率提高 ②ΔH1+ΔH2-ΔH3 B卷 地方卷 硫及其化合物 1.(2015天津理綜,1,6分)下列有關(guān)“化學(xué)與生活”的敘述不正確的是( ) A.點(diǎn)燃爆竹后,硫燃燒生成SO3 B.中國古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹 C.服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時(shí),用NaHCO3溶液解毒 D.使用含鈣離子濃度較大的地下水洗衣服,肥皂去污能力減弱 解析 A項(xiàng),硫燃燒生成的產(chǎn)物為SO2,不是SO3,錯(cuò)誤;B項(xiàng),明礬溶液因Al3+ 水解而呈酸性,銅銹的成分主要是Cu2(OH)2CO3,Cu2(OH)2CO3能溶于酸性溶液,故可用明礬溶液的酸性清洗銅鏡表面的銅銹,正確;C項(xiàng),水楊酸中含有羧基,可與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2,故服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時(shí),可用NaHCO3溶液解毒,正確;D項(xiàng),使用含鈣離子濃度較大的地下水洗衣服時(shí),肥皂中的有效成分高級(jí)脂肪酸鈉會(huì)與鈣離子反應(yīng)生成高級(jí)脂肪酸鈣沉淀,從而使肥皂去污能力減弱,正確。 答案 A 2.(2013廣東理綜,11,4分)下列措施不合理的是( ) A.用SO2漂白紙漿和草帽辮 B.用硫酸清洗鍋爐中的水垢 C.高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅 D.用Na2S作沉淀劑,除去廢水中的Cu2+和Hg2+ 解析 SO2具有漂白性,可以用來漂白紙漿和草帽辮,A項(xiàng)合理;B項(xiàng)中由于水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2,硫酸與CaCO3反應(yīng)生成的CaSO4為微溶,附著在水垢上面阻止反應(yīng)的進(jìn)行,故B項(xiàng)不合理;焦炭可以與SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)SiO2+2C2CO↑+Si,而制得粗硅,C項(xiàng)合理;Na2S電離產(chǎn)生的S2-可以與Cu2+、Hg2+反應(yīng)生成難溶物CuS、HgS,故D項(xiàng)合理。 答案 B 環(huán)境污染與保護(hù) 3.(2013天津理綜,10,14分)某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè),發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物),其主要來源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此,對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。 請(qǐng)回答下列問題: (1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。 若測(cè)得該試樣所含水溶性無機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表: 離子 K+ Na+ NH SO NO Cl- 濃度/molL-1 410-6 610-6 210-5 410-5 310-5 210-5 根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為________,試樣的pH=________。 (2)為減少SO2的排放,常采取的措施有: ①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。 已知: H2(g)+O2(g)===H2O(g) ΔH=-241.8 kJmol-1 C(s)+O2(g)===CO(g) ΔH=-110.5 kJmol-1 寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式:____________________________ ___________________________________________________________。 ②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是________。 a.Ca(OH)2 b.Na2CO3 c.CaCl2 d.NaHSO3 (3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化: ①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為: N2(g)+O2(g)2NO(g) ΔH>0 若1 mol 空氣含0.8 mol N2和0.2 mol O2,1 300 ℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡,測(cè)得NO為810-4mol。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K=________。汽車啟動(dòng)后,汽缸溫度越高,單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大,原因是_____________________ _________________________________________________________________。 ②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO,有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO:2CO(g)===2C(s)+O2(g) 已知該反應(yīng)的ΔH>0,簡述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù):___________________ _____________________________________________________________。 ③目前,在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染,其化學(xué)反應(yīng)方程式為_______________________________________________________ ______________________________________________________________。 解析 (1)由電荷守恒關(guān)系可得:c(K+)+c(Na+)+c(NH)+c(H+)=2c(SO)+c(NO)+c(Cl-)+c(OH-),代入數(shù)據(jù)有:c(H+)-c(OH-)=10-4mol/L,故PM2.5為酸性,忽略c(OH-),則試樣的pH=4。(2)①用下式減去上式即可得所求反應(yīng)的ΔH=-110.5 kJmol-1-(-241.8 kJmol-1)=+131.3 kJ/mol。②SO2為酸性氣體,可以用堿性溶液吸收。(3)①平衡時(shí):N2的量為0.8 mol-410-4 mol≈0.8 mol,O2的量為0.2 mol-410-4 mol≈0.2 mol,NO的量為810-4mol 。K==410-6。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng),所以升溫時(shí),平衡正向移動(dòng),NO的排放量增大。②從反應(yīng)方程式看,氣體的量在減少,故ΔS<0,又因反應(yīng)的ΔH>0,則該反應(yīng)一定不能自發(fā),所以設(shè)想不現(xiàn)實(shí)。③CO和NO為兩種有毒氣體,在催化劑作用下,可以反應(yīng)生成兩種無毒氣體,即CO2和N2。 答案 (1)酸性 4 (2)①C(s)+H2O(g)===CO(g)+H2(g) ΔH=+131.3 kJmol-1 ②ab (3)①410-6 溫度升高,反應(yīng)速率加快,平衡右移 ②該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng),任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行 ③2CO+2NO2CO2+N2- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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