2021版化学名师讲练大一轮复习方略人教通用版高考新风向·命题新情境4.4硫及其化合物

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高考新风向·命题新情境

酸雨是环境污染的一种方式,酸雨的成因是一种复杂的大气化学和大气物理的现象。酸雨中含有多种无机酸和有机酸,绝大部分是硫酸和硝酸。工业生产、民用生活燃烧煤炭排放出来的二氧化硫,燃烧石油以及汽车尾气排放出来的氮氧化物,经过“云内成雨过程”,即水汽凝结在硫酸根、硝酸根等凝结核上,发生液相氧化反应,形成硫酸雨滴和硝酸雨滴;又经过“云下冲刷过程”,即含酸雨滴在下降过程中不断合并吸附、冲刷其他含酸雨滴和含酸气体,形成较大雨滴,最后降落在地面上,形成了酸雨。实验室用如图所示装置模拟石灰石燃煤烟气脱硫实验:

(1)实验中为提高石灰石浆液脱硫效率采取什么措施?写出通入SO2和空气发生反应生成石膏(CaSO4·2H2O)的化学方程式。(素养角度——证据推理与模型认知)

提示:增大反应物接触面积可以提高反应速率,所以为提高石灰石浆液脱硫效率

采取的措施是不断搅拌、制成浆液;二氧化硫与碳酸钙、氧气、水反应生成石膏

和二氧化碳,反应的化学方程式:2CaCO3+2SO2+O2+4H2O2CaSO4·2H2O+2CO2。

(2)将脱硫后的气体通入KMnO4溶液,如何可以粗略判断烟气脱硫效率。(素养角度——科学探究与创新意识)

提示:二氧化硫具有强的还原性,能够使酸性高锰酸钾溶液褪色,所以粗略判断烟气脱硫效率的方法是高锰酸钾溶液颜色褪去的快慢。

(3)石灰石烟气脱硫得到的物质中的主要成分是CaSO4和CaSO3,实验人员欲测定石灰石浆液脱硫后的物质中CaSO3的含量,以决定燃煤烟气脱硫时通入空气的量。已知浆液中CaSO3能充分与硫酸反应,请补充完整测定CaSO3含量的实验方案:(素养角度——科学探究与创新意识)

[实验中须使用的药品:75%的硫酸、标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液,标准浓度的酸性KMnO4溶液]

实验步骤	实验操作
①	取一定量石灰石烟气脱硫后的物质
②
③

提示:要测定CaSO4和CaSO3的混合物中亚硫酸钙含量,可以用稀硫酸与混合物中亚硫酸钙反应,将生产的二氧化硫气体通入到酸性高锰酸钾溶液中,用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnO4溶液),记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积,据此计算出二氧化硫的物质的量,进而计算亚硫酸钙的质量和百分含量,所以测定亚硫酸钙百分含量的方案为加入足量的75%的硫酸,加热,将生成的SO2气体通入一定体积过量的标准浓度的酸性KMnO4溶液,记录加入KMnO4溶液的体积,充分反应后,用标准浓度的(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定(过量酸性KMnO4溶液),记录达到滴定终点时消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的体积,计算得出结果。

1.碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染,同时又能制得氢气,具体流程如下:

下列说法正确的是 (　　)

A.分离器中的物质分离操作为过滤

B.膜反应器中,增大压强有利于提高速率和HI的平衡转化率

C.该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”

D.碘循环工艺的总反应为

2SO2+4H2O+I2H2+2H2SO4+2HI

【解析】选C。I2和SO2反应生成H2SO4和HI,分离器中为氢碘酸和硫酸的分离,应利用沸点不同进行蒸馏分离,A错误;膜反应器中,2HI(g)H2(g)+I2(g),该反应为反应前后体积不变的反应,增大压强有利于提高速率,但不能提高HI的平衡转化率,B错误;反应器中,I2和SO2反应生成H2SO4和HI,反应的离子方程式为SO2+I2+2H2OS+2I-+4H+,在膜分离器中发生反应:2HII2+H2,反应器中消耗的碘的量等于膜反应器中生成的碘的量,该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”,C正确;在反应器中发生反应:SO2+I2+2H2O2HI+H2SO4,在膜反应器中的反应为2HII2+H2,将两个方程式相加得:SO2+2H2OH2SO4+H2,D错误。

2.(2020·湖北名校联考)已知固体Na2SO3受热分解生成两种正盐,实验流程和结果如下:

已知:气体Y是一种纯净物,在标准状况下密度为1.518 g·L-1。请回答下列问题:

(1)气体Y的化学式为___________________________________。

(2)实验流程中,Na2SO3受热分解的化学方程式为 _________________________

_________________　。

(3)另取固体X试样和Na2SO3混合,加适量蒸馏水溶解,再加入稀盐酸,立即有淡黄色沉淀产生。则产生淡黄色沉淀的离子方程式为 _____________________

(不考虑空气的影响)。

(4)Na2SO3长期露置在空气中,会被氧化成Na2SO4,检验Na2SO3是否变质的实验操作是　________________________________。

【解析】(1)气体Y是一种纯净物,标准状况下密度为1.518 g·L-1,则Y的摩尔质量为1.518 g·L-1×22.4 L·mol-1=34 g·mol-1,根据元素守恒,推出Y为H2S;(2)由以上分析可知,气体Y为H2S,以及生成气体Y的条件,推出固体X中含有S2-,即固体X中含有Na2S,溶液中加入BaCl2溶液,出现白色沉淀,该白色沉淀为BaSO4,则固体X中含有Na2SO4,Na2SO3受热分解生成Na2S和Na2SO4,反应的化学方程式为4Na2SO3Na2S+3Na2SO4;(3)固体X试样和Na2SO3混合,加水溶解后与稀盐酸反应,有淡黄色沉淀产生,即有S单质生成,反应的离子方程式为2S2-+S+6H+3S↓+3H2O;