专题01 典型物质性质与应用(7大题型)(上海专用)2026年高考化学一模分类汇编
2026-03-05
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2份
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28页
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 常见无机物及其应用 |
| 使用场景 | 高考复习-一模 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.00 MB |
| 发布时间 | 2026-03-05 |
| 更新时间 | 2026-03-06 |
| 作者 | 微光 |
| 品牌系列 | 好题汇编·一模分类汇编 |
| 审核时间 | 2026-03-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/56668985.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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内容正文:
专题01 典型物质性质与应用
7大题型概览
题型01 碱金属元素
题型02 水的净化过程
题型03 碳酸氢钠
题型04 水合肼
题型05 “铁盐氧化法”处理含SO2的烟气
题型06 过二硫酸钠
题型07 硫及其化合物的性质和转化
碱金属元素
题型01
1.(2026·上海市宝山区·一模)钾是一种高度活泼的碱金属,具有低熔点(63.65℃)、低密度(0.86 g·cm-3)和银白色软质金属的物理特征,其化学性质和钠相似,相比钠更活泼,能与水、氧气等剧烈反应,并广泛应用于工业、农业及生物领域。
(1)钾在自然界存在39K、40K和41K,关于它们的说法正确的是______。
A.三者互为同素异形体 B.三者属于同种核素
C.39K比40K少一个电子 D.40K比41K少一个中子
(2)和钠相比,下列说法正确的是______。(不定项)
A.原子半径:钾>钠 B.电负性:钾>钠
C.第一电离能:钾>钠 D.金属性:钾>钠
(3)已知钾和水反应的现象如下:(在水中滴加酚酞试液后加入一小块金属钾)金属钾浮于水面,熔化成小球、快速游动并伴随嘶嘶声,产生紫色火焰,溶液变红。解释相关现象并写出钾和水反应的化学方程式。 。
工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)(ΔH>0),各物质的沸点与压强的关系见下表。
压强(kPa)
K的沸点(℃)
Na的沸点(℃)
KCl的沸点(℃)
NaCl的沸点(℃)
13.33
590
700
53.32
710
830
101.3
770
890
1437
1465
(4)从金属活泼性分析,K比Na活泼。为什么可以用钠制备比它活泼的钾? 。
(5)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。
A.770℃ B.890℃ C.1437℃ D.1465℃
(6)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。
(7)常压下,当反应温度升高至900℃时,该反应的平衡常数可表示为K= 。
(8)反应后如何检验氯化钠中是否含有氯化钾。 。
水的净化过程
题型02
2.(2026·闵行交大实验学校、交大附中嘉定分校、松江三校·联考)黄河是中华民族的母亲河,其河水净化过程蕴含了丰富的化学原理。黄河水通常为浑浊液体,静置沉降后得到上层清液(河水A),再经明矾(化学式为KAl(SO4)2·12H2O)等净化处理得到更澄清的河水(河水B)。
(1)在实验室中将浑浊的黄河水快速转变为河水A不需要使用_______。(不定项)
A.漏斗 B.酒精灯 C.蒸发皿 D.滤纸
(2)KAl(SO4)2·12H2O属于_______。(不定项)
A.纯净物 B.混合物 C.盐 D.碱
(3)写出KAl(SO4)2在水中电离的方程式: 。
(4)简述明矾净水的原理 。
(5)小云同学经过分析后提出河水A为胶体,请设计简单实验帮助他证明该结论 。(写出操作、现象和结论)
(6)下列有关河水A和河水B的说法正确的是 。
A.河水A比河水B更稳定
B.河水B中分散质粒子直径大于100nm
C.河水A和河水B都属于混合物
(7)小嘉同学对河水A进行电泳实验,一段时间后观察到与电源正极相连的电极周围有絮状物,根据该现象判断下列说法正确的是_______。(不定项)
A.河水A带负电
B.河水A中的粒子吸附了负离子
C.向河水A中加入NaCl后可能看到絮状物
D.明矾在水中形成的胶体粒子带负电
小闵同学按照如下比例将等浓度的AgNO3溶液和KI溶液混合,并缓慢搅拌制备得到了两组AgI胶体,电泳结果显示两组胶体粒子带电情况不同。
已知:胶体粒子会优先吸附与自身离子组成相同的离子
实验组别
AgNO3溶液
KI溶液
①
10mL
5mL
②
5mL
10mL
(8)推测①②中胶体粒子的带电情况 。
A.①中胶体粒子带正电,②中胶体粒子带负电
B.①中胶体粒子带负电,②中胶体粒子带正电
(9)简要论述第8题的判断理由 。
碳酸氢钠
题型03
3.(2026·闵行交大实验学校、交大附中嘉定分校、松江三校·联考)“苏打水”是生活中常见的饮品,分为天然苏打水和人工调制苏打水,人工调制苏打水常以碳酸氢钠(NaHCO3)为原料制备。
(1)向碳酸氢钠溶液中加入醋酸溶液,会产生气泡,该反应的离子方程式为 。
(2)碳酸氢钠在受热情况下会发生下述反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。写出上述反应中涉及到的弱电解质的电离方程式 。
(3)下列属于强电解质的是 ,(填写序号,若没有填“无”,下同)属于非电解质的是 ,能导电的是 。
A.NaHCO3的水溶液 B.熔融状态的Na2CO3 C.CO2的水溶液
(4)下列离子在碳酸氢钠溶液中不能大量存在的是 。
A.K+ B.OH- C.Cl- D.Ba2+
理由是 (用离子方程式表示)。
(5)某同学用下图装置检验不同物质水溶液的导电性。
①烧杯中加入0.1mol·L-1的下列物质的水溶液,分别进行检测,观察到导电能力最强的是 。
A.NaHCO3 B.NaHSO4 C.CH3COOH D.乙醇
②在该装置的烧杯中加入Ba(OH)2溶液,使用胶头滴管逐滴加入稀H2SO4溶液至过量,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.B点烧杯里的溶液中:、Na+和Cl-可以大量存在
B.AC段溶液的导电能力减弱的原因是产物BaSO4为非电解质
C.D点烧杯里溶液中加入NaOH固体发生的反应可能为:H++OH-=H2O
D.CD段溶液的导电能力不断增强,说明过量的Ba(OH)2发生电离
含重金属铬的工业废水(主要含、Cr3+等)具有强毒性,会污染土壤和水体,需经无害化处理后排放。常用处理流程为:先向废水中加入硫酸酸化,再加入亚硫酸钠(Na2SO3)将转化为Cr3+,最后加入碱性物质调节pH,使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去。核心反应为:+3+8H+=2Cr3++3+4H2O。
(6)中的Cr元素化合价为 价。反应+3+8H+=2Cr3++3+4H2O的发生,利用了的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(7)用单线桥法标出该反应中的电子转移情况: 。
(8)当核心反应中有4molH+被消耗时,转移的电子数目为 。
(9)在处理废水时,FeSO4可代替Na2SO3将转化为Cr3+,同时生成可溶性三价铁盐。写出在酸性条件下,Fe2+与反应的离子方程式:
(10)判断氧化性: Fe3+ (填“>”或“<”)。
水合肼
题型04
4.(2026·浦东新区·一模)水合肼()是精细化工的关键原料,广泛应用于有机合成等领域。水合肼是无色液体,沸点118.5℃,具有强还原性与弱碱性。我国主要采用尿素与次氯酸钠、氢氧化钠反应合成水合肼。
(1)尿素的组成元素中,其性质按C、N、O的顺序依次增大的是___________。
A.原子半径 B.电负性 C.第一电离能 D.最高化合价
(2)关于NaClO和NaOH的说法正确的是___________。
A.都属于共价化合物 B.都可用于杀菌漂白
C.水溶液都呈碱性 D.负离子都含有两对共用电子对
(3)水合肼的性质与类似。下列对水合肼的推测正确的是___________。(不定项)
A.水合肼易溶于水
B.水合肼不稳定,受热易分解
C.其水溶液中只存在和两种氢键
D.溶于水后发生电离的方程式为:
某实验小组模拟尿素制备水合肼,主要实验流程如下图所示。
已知步骤Ⅱ中发生反应:
(4)步骤Ⅰ,制备NaClO溶液时,需要控制温度不超过40℃,写出一条可能的原因。 为除去尾气中的氯气,可选的试剂为 。
A. B.溶液 C.饱和食盐水 D.硫酸氢钠溶液
(5)步骤Ⅱ,合成水合肼的反应温度约为110℃,装置如图所示。仪器a的名称是 ,仪器b的作用是 。
(6)检验反应后的溶液中含有碳酸根离子的实验方法是 。
(7)反应过程中,若加入NaClO溶液过快,部分会被其氧化为氮气,导致产率下降,写出被氧化的化学反应方程式 。
制备完成后,用碘量法测定产品纯度。反应原理:。称取0.8000 g样品,稀释至1000 mL溶液,移取25.00 mL于锥形瓶中,加入适量淀粉溶液,用标准溶液滴定。
(8)若滴定前,未润洗盛装标准液的滴定管,会导致测定结果___________。
A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定
(9)若消耗标准溶液的平均体积为20.00 mL,该样品中水合肼()的质量分数为 。
“铁盐氧化法”处理含SO2的烟气
题型05
5.(2026·浦东新区·一模)某化工厂采用“铁盐氧化法”处理含的烟气,减少硫酸型酸雨的形成,并经系列反应后,将最终转化为硫酸盐产品。
(1)硫酸型酸雨中不可能含有的微粒是___________。
A. B. C. D.
(2)“铁盐氧化法”的实质是与的氧化还原反应。取反应一段时间后的吸收液进行实验,下列现象中,一定能证明该氧化还原反应发生的是___________。
A.滴加紫色石蕊试液,溶液显红色
B.滴加酸性溶液,紫色褪去
C.滴加硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
D.滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变血红色
(3)铁盐完全吸收后的溶液,工业上常通入空气处理,该步骤称为“曝气”。从“绿色化学”的角度分析,“曝气”的优点有 。(写出一条)
实验室利用下图装置模拟上述“铁盐氧化法”的原理。
(4)装置A用于制取,下列对该实验的分析正确的是___________。(不定项)
A.可以通过铜丝的升降控制反应
B.可以通过鼓入空气加速反应
C.实验中试管底部可能出现白色物质
D.反应过程中铜丝表面有黑色产生
(5)向反应一段时间后的装置B中,逐滴加入NaOH溶液,先无明显现象,后产生红褐色沉淀。分析“先无明显现象”的原因 。
在溶液吸收的过程中,可观察到B中溶液颜色经历“棕黄色—红棕色—浅绿色”的变化过程。已知“红棕色”是因为生成了含硫配体的配离子有关。
室温下,、和的分布分数随pH变化如下图所示。
[,X表示或或]
室温下,为探究“红棕色”配离子的组成,设计如下实验方案:
实验编号
溶液①1 mL
溶液②10 mL
实验操作及现象
Ⅰ
溶液
饱和溶液
溶液①与溶液②混合后,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所得溶液红棕色依次加深
Ⅱ
溶液
饱和溶液,用NaOH固体调整溶液
Ⅲ
溶液
饱和溶液,用NaOH固体调整溶液
(6)上述实验中,能够说明“红棕色”配离子的配体为的实验依据是 。
(7)若该配离子为,继续通入至体系pH小于5时,溶液由红棕色变为浅绿色,其离子方程式为: 。
(8)实验所用“溶液②”的体系中,含硫微粒仅为、和,且在调节pH过程中三者总物质的量保持不变。结合上图所示的分布分数图,回答下列问题:
①说明溶液呈酸性的主要原因 。
②当为0.4时,溶液的pH可能为 。(精确到小数点后2位)
过二硫酸钠
题型06
6.(2026·上海市松江区·一模)过二硫酸钠(Na2S2O8)是一种重要的化学试剂,广泛应用于化工合成、水质处理等领域。
(1)Na2S2O8的负离子为S2O,其结构如下图所示。
①用“ ”在下图标示出S2O中体现强氧化性的基团 。
②结合S2O的结构,分析S的化合价为 。
A.+4 B.+5 C.+6 D.+ 7
(2)酸性条件下,S2O与Mn2+反应生成MnO与SO,写出该过程的离子反应方程式 。
Na2S2O8可通过电解NaHSO4溶液的方法制得。电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如下图所示。
(3)已知阳极放电的离子主要是HSO,则Na2S2O8制备过程中阳极区溶液的pH范围应为______。
A.-2~0 B.0~2 C.2~4 D.4~6
(4)阳极的电极反应式为 。
Na2S2O8可用于降解有机污染物,原因是Na2S2O8溶液在一定条件下产生强氧化性自由基()。处理含有机污染物的废水时,一般先投放Na2S2O8,再投放FeSO4
Fe2+可活化,其过程中存在下列反应:
(k是衡量反应快慢的物理量,k越大,反应越快)
I、→ 2 k = 2.5×10-9
II、+ H2O → SO+ •OH + H+ k = 2×103
III、 + Fe2+ → Fe3+ + + k = 20
IV、Fe2+ + → Fe3+ + k = 4.6×109
……
(5)某小组探究“对有机污染物降解速率的影响因素”。
①结果表明温度升高,反应速率加快,从微观角度解释其原因 。
②除温度之外, 等因素也会影响降解有机污染物的反应速率。(任写一种)
(6)相同条件下,初始对有机物降解率的影响如下图所示。下列分析错误的是______。(不定项)
A.pH约为3时,有机物的降解率较高
B.初始pH越大,Fe2+水解程度越大,不利于•SO生成
C.初始pH过小,反应过程中的 •OH会与H+发生中和反应,生成水
D.初始pH越大,有利于生成较多的 •OH,降低有机物的降解率
(7)为提高污染物的降解率,需分批投放FeSO4,根据过程中涉及的反应,分析分批投放可能的原因 。
硫及其化合物的性质和转化
题型07
7.(2026·上海市长宁区·一模)由于煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等),因此以硫及其化合物的性质和转化为基础,检测煤中全硫含量成为一项热门课题。
(1)下列关于硫及其化合物的转化,说法正确的是_______。(不定项)
A.硫酸型酸雨产生途径之一:
B.用少量处理过量的:
C.用过量氨水处理工业尾气中的:
D.用、证明的还原性:
(2)在硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列有关说法正确的是_______。
A.是含有极性键的非极性分子
B.能使紫色石蕊试液先变红后褪色
C.接触室中的催化剂为铁触媒
D.等体积混合的和使石蕊试液仅变红
库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
已知:在催化剂作用下,煤在管式炉中燃烧,出口气体主要含、、、、。
(3)煤样需研磨成细小粉末,其目的是 。
(4)高温下,煤中过量的碳与2.72 g (,M=136 g/mol)完全反应,理论上可生成的体积(标准状况下)约为:_______。
A.224 mL B.448 mL C.672 mL D.896 mL
通过干燥装置后,待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知:库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。待测气体进入电解池后,溶解并将还原,测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值,测定结束,通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
(5)下列关于该电解池工作时的判断正确的是_______。
A.阴极上发生氧化反应
B.电子从阳极通过导线移向电源正极
C.一段时间后溶液pH降低
D.将化学能转化为电能
(6)SO2在电解池中发生反应的离子方程式为 。测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 。
(7)煤样为a g,电解消耗的电量为x库仑,煤样中硫的质量分数为 。
已知:电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。
(8)测定过程中,需控制电解质溶液pH,当pH<1时,非电解生成的使得测得的全硫含量偏小,生成的离子方程式为 。测定过程中,管式炉内壁上有残留,测得全硫含量结果会 。(填“偏高”或“偏低”)
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专题01 典型物质性质与应用
7大题型概览
题型01 碱金属元素
题型02 水的净化过程
题型03 碳酸氢钠
题型04 水合肼
题型05 “铁盐氧化法”处理含SO2的烟气
题型06 过二硫酸钠
题型07 硫及其化合物的性质和转化
碱金属元素
题型01
1.(2026·上海市宝山区·一模)钾是一种高度活泼的碱金属,具有低熔点(63.65℃)、低密度(0.86 g·cm-3)和银白色软质金属的物理特征,其化学性质和钠相似,相比钠更活泼,能与水、氧气等剧烈反应,并广泛应用于工业、农业及生物领域。
(1)钾在自然界存在39K、40K和41K,关于它们的说法正确的是______。
A.三者互为同素异形体 B.三者属于同种核素
C.39K比40K少一个电子 D.40K比41K少一个中子
(2)和钠相比,下列说法正确的是______。(不定项)
A.原子半径:钾>钠 B.电负性:钾>钠
C.第一电离能:钾>钠 D.金属性:钾>钠
(3)已知钾和水反应的现象如下:(在水中滴加酚酞试液后加入一小块金属钾)金属钾浮于水面,熔化成小球、快速游动并伴随嘶嘶声,产生紫色火焰,溶液变红。解释相关现象并写出钾和水反应的化学方程式。 。
工业上通常用金属钠和氯化钾在高温下反应制取钾。该反应为:Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)(ΔH>0),各物质的沸点与压强的关系见下表。
压强(kPa)
K的沸点(℃)
Na的沸点(℃)
KCl的沸点(℃)
NaCl的沸点(℃)
13.33
590
700
53.32
710
830
101.3
770
890
1437
1465
(4)从金属活泼性分析,K比Na活泼。为什么可以用钠制备比它活泼的钾? 。
(5)在常压下金属钾转变为气态从反应混合物中分离的最低温度约为 ,而反应的最高温度应低于 。
A.770℃ B.890℃ C.1437℃ D.1465℃
(6)在制取钾的过程中,为了提高原料的转化率可以采取的措施是 。
(7)常压下,当反应温度升高至900℃时,该反应的平衡常数可表示为K= 。
(8)反应后如何检验氯化钠中是否含有氯化钾。 。
【答案】(1)D
(2)AD
(3)钾密度小于水,所以浮在水面,钾与水反应放热且钾的熔点很低,使钾熔化为小球,反应生成氢气推动小球在水面游动并发出嘶嘶声,反应生成的碱遇酚酞溶液变红,产生的氢气燃烧,钾的焰色反应使火焰呈紫色,钾和水反应的化学方程式为:
(4)由于钾的沸点小于钠,生成的钾升华为钾蒸气逸出反应体系,促进反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)正向移动,所以可以用钠制钾
(5)A B
(6)及时收集钾蒸气组分
(7)或
(8)通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,钠离子的焰色为黄色,而钾离子为紫色
【解析】(1)A.同素异形体为同种元素形成的不同单质,A错误;
B.三者属于K的不同核素,B错误;
C.39K比40K少一个中子,其质子数和电子数相等,C错误;
D.40K比41K少一个中子,D正确;
故选D。
(2)A.钾原子电子层数更多,原子半径更大,A正确;
B.钠的原子半径更小,对核外电子的吸引力更大,电负性大于钾,B错误;
C.钾原子的最外层电子离核更远,容易失去,其第一电离能更小,C错误;
D.钾原子的最外层电子离核更远,容易失去,所以钾更活泼,金属性更强,D正确;
故选AD。
(3)钾密度小于水,所以浮在水面,钾与水反应放热且钾的熔点很低,使钾熔化为小球,反应生成氢气推动小球在水面游动并发出嘶嘶声,反应生成的碱遇酚酞溶液变红,产生的氢气燃烧,钾的焰色反应使火焰呈紫色,钾和水反应的化学方程式为:。
(4)由于钾的沸点小于钠,生成的钾升华为钾蒸气逸出反应体系,促进反应Na(l)+KCl(l)NaCl(l)+K(g)正向移动,所以可以用钠制钾。
(5)制备钾时,应保证反应体系中钾为气态,其余反应物为液态,所以最低温度应为770℃,最高温度为890℃。
(6)由于温度需要严格控制,所以提高转化率的方法还有及时收集钾蒸气组分,促使平衡正向移动。
(7)升高至900摄氏度时,钠为气态,反应平衡常数为或。
(8)通过焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察,钠离子的焰色为黄色,而钾离子为紫色。
水的净化过程
题型02
2.(2026·闵行交大实验学校、交大附中嘉定分校、松江三校·联考)黄河是中华民族的母亲河,其河水净化过程蕴含了丰富的化学原理。黄河水通常为浑浊液体,静置沉降后得到上层清液(河水A),再经明矾(化学式为KAl(SO4)2·12H2O)等净化处理得到更澄清的河水(河水B)。
(1)在实验室中将浑浊的黄河水快速转变为河水A不需要使用_______。(不定项)
A.漏斗 B.酒精灯 C.蒸发皿 D.滤纸
(2)KAl(SO4)2·12H2O属于_______。(不定项)
A.纯净物 B.混合物 C.盐 D.碱
(3)写出KAl(SO4)2在水中电离的方程式: 。
(4)简述明矾净水的原理 。
(5)小云同学经过分析后提出河水A为胶体,请设计简单实验帮助他证明该结论 。(写出操作、现象和结论)
(6)下列有关河水A和河水B的说法正确的是 。
A.河水A比河水B更稳定
B.河水B中分散质粒子直径大于100nm
C.河水A和河水B都属于混合物
(7)小嘉同学对河水A进行电泳实验,一段时间后观察到与电源正极相连的电极周围有絮状物,根据该现象判断下列说法正确的是_______。(不定项)
A.河水A带负电
B.河水A中的粒子吸附了负离子
C.向河水A中加入NaCl后可能看到絮状物
D.明矾在水中形成的胶体粒子带负电
小闵同学按照如下比例将等浓度的AgNO3溶液和KI溶液混合,并缓慢搅拌制备得到了两组AgI胶体,电泳结果显示两组胶体粒子带电情况不同。
已知:胶体粒子会优先吸附与自身离子组成相同的离子
实验组别
AgNO3溶液
KI溶液
①
10mL
5mL
②
5mL
10mL
(8)推测①②中胶体粒子的带电情况 。
A.①中胶体粒子带正电,②中胶体粒子带负电
B.①中胶体粒子带负电,②中胶体粒子带正电
(9)简要论述第8题的判断理由 。
【答案】(1)BC (2)AC (3)KAl(SO4)2=K++Al3++2 (4)明矾溶于水后水解产生Al(OH)3胶体,胶体粒子具有很大的比表面积,可以吸附杂质 (4)用激光笔照射河水A,如果看到一条明亮的光线轨迹,则河水A为胶体 (6)C (7)BC (8)A (9)①中反应后的剩余离子有Ag+、、K+,AgI胶体粒子优先吸附Ag+带正电,②中反应后的剩余离子有I-、、K+,AgI胶体粒子优先吸附I-带负电
【解析】(1)将浑浊的黄河水快速转变为河水A,需要过滤操作,不需使用酒精灯、蒸发皿,故选BC;
(2)KAl(SO4)2·12H2O是由金属阳离子和酸根离子构成的纯净物,属于盐,故选AC;
(3)KAl(SO4)2在水中电离出钾离子、铝离子、硫酸根离子,电离的方程式:KAl(SO4)2=K++Al3++2;
(4)明矾溶于水后水解产生Al(OH)3胶体,胶体粒子具有很大的比表面积,可以吸附杂质从而净水;
(5)光束通过胶体时,光线能够发生散射作用而产生丁达尔效应,而通过其它分散系时不能产生丁达尔效应;故为:用激光笔照射河水A,如果看到一条明亮的光线轨迹,则河水A为胶体;
(6)A.河水A为胶体,河水B为经明矾等净化处理得到更澄清的河水,则B更稳定,错误;
B.溶液是分散质粒子直径小于1nm的分散系,浊液是分散质粒子直径大于100nm的分散系;河水B不是浊液,则其中分散质粒子直径不大于100nm,错误;
C.河水A和河水B都含多种物质,都属于混合物,正确;
故选C;
(7)A.河水A中含带电的微粒,但河水本身不带负电,错误;
B.一段时间后观察到与电源正极相连的电极周围有絮状物,说明河水A中的粒子吸附了负离子,形成的带负电的微粒,正确;
C.向河水A中加入NaCl,能使得胶体发生聚沉,可能看到絮状物,正确;
D.明矾溶于水电离出的水解生成胶体,该胶体粒子因吸附溶液中的等阳离子而带正电,错误;
故选BC;
(8)①中阳离子银离子过量,②中阴离子碘离子过量,则①②中胶体粒子的带电情况为:A.①中胶体粒子带正电,②中胶体粒子带负电,故选A;
(9)已知:胶体粒子会优先吸附与自身离子组成相同的离子;第8题的判断理由为:①中反应后的剩余离子有Ag+、、K+,AgI胶体粒子优先吸附Ag+带正电,②中反应后的剩余离子有I-、、K+,AgI胶体粒子优先吸附I-带负电。
碳酸氢钠
题型03
3.(2026·闵行交大实验学校、交大附中嘉定分校、松江三校·联考)“苏打水”是生活中常见的饮品,分为天然苏打水和人工调制苏打水,人工调制苏打水常以碳酸氢钠(NaHCO3)为原料制备。
(1)向碳酸氢钠溶液中加入醋酸溶液,会产生气泡,该反应的离子方程式为 。
(2)碳酸氢钠在受热情况下会发生下述反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。写出上述反应中涉及到的弱电解质的电离方程式 。
(3)下列属于强电解质的是 ,(填写序号,若没有填“无”,下同)属于非电解质的是 ,能导电的是 。
A.NaHCO3的水溶液 B.熔融状态的Na2CO3 C.CO2的水溶液
(4)下列离子在碳酸氢钠溶液中不能大量存在的是 。
A.K+ B.OH- C.Cl- D.Ba2+
理由是 (用离子方程式表示)。
(5)某同学用下图装置检验不同物质水溶液的导电性。
①烧杯中加入0.1mol·L-1的下列物质的水溶液,分别进行检测,观察到导电能力最强的是 。
A.NaHCO3 B.NaHSO4 C.CH3COOH D.乙醇
②在该装置的烧杯中加入Ba(OH)2溶液,使用胶头滴管逐滴加入稀H2SO4溶液至过量,测得混合溶液的导电能力随时间的变化曲线如图所示。下列说法正确的是 。
A.B点烧杯里的溶液中:、Na+和Cl-可以大量存在
B.AC段溶液的导电能力减弱的原因是产物BaSO4为非电解质
C.D点烧杯里溶液中加入NaOH固体发生的反应可能为:H++OH-=H2O
D.CD段溶液的导电能力不断增强,说明过量的Ba(OH)2发生电离
含重金属铬的工业废水(主要含、Cr3+等)具有强毒性,会污染土壤和水体,需经无害化处理后排放。常用处理流程为:先向废水中加入硫酸酸化,再加入亚硫酸钠(Na2SO3)将转化为Cr3+,最后加入碱性物质调节pH,使Cr3+转化为Cr(OH)3沉淀除去。核心反应为:+3+8H+=2Cr3++3+4H2O。
(6)中的Cr元素化合价为 价。反应+3+8H+=2Cr3++3+4H2O的发生,利用了的 (填“氧化性”或“还原性”)。
(7)用单线桥法标出该反应中的电子转移情况: 。
(8)当核心反应中有4molH+被消耗时,转移的电子数目为 。
(9)在处理废水时,FeSO4可代替Na2SO3将转化为Cr3+,同时生成可溶性三价铁盐。写出在酸性条件下,Fe2+与反应的离子方程式:
(10)判断氧化性: Fe3+ (填“>”或“<”)。
【答案】(1)+ CH3COOH=CO2↑ + H2O + CH3COO- (2)H2O⇌H+ + OH- (3)B 无 ABC (4)B +OH-=H2O+ (5)B C (6)+6 还原性 (7) (8)3NA (9)6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O (10)>
【解析】(1)碳酸氢钠溶液中加入醋酸溶液,反应生成醋酸钠和二氧化碳、水:+ CH3COOH=CO2↑ + H2O + CH3COO-;
(2)电解质是指在水溶液或熔融状态下能自身电离出阴阳离子而导电的化合物,非电解质是指在水溶液和熔融状态下均不能自身电离出阴阳离子而导电的化合物,强电解质能完全电离而弱电解质只能部分电离。故该反应中,碳酸氢钠和碳酸钠为强电解质,二氧化碳为非电解质,水为弱电解质,水部分电离出氢离子和氢氧根离子,电离方程式:H2O⇌H+ + OH-;
(3)强电解质是指在水溶液中或熔融状态下,能够完全电离的化合物,即溶于水的部分或者熔融状态时,可以完全变成阴阳离子的化合物,一般是强酸、强碱和大部分盐类;非电解质是溶于水或在熔融状态下不能够导电的化合物;溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,金属导电的原因是存在自由移动的电子。故属于强电解质的是B.熔融状态的Na2CO3;属于非电解质的是无;能导电的是:A.NaHCO3的水溶液、B.熔融状态的Na2CO3、C.CO2的水溶液;
(4)碳酸氢钠溶液中的碳酸氢根离子能和氢氧根离子反应生成碳酸根离子和水:+OH-=H2O+,钾离子、氯离子、钡离子均和碳酸氢根离子不反应,故选B;
(5)①乙醇为非电解质,不能电离而导电;醋酸为弱电解质,在水中部分电离,其溶液导电能力较弱;NaHCO3电离出钠离子、碳酸氢根离子,NaHSO4电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子,NaHSO4溶液中的离子浓度更大,导电能力更强,故选B;
②溶液或熔融电解质导电的原因是存在自由移动的离子,稀硫酸和氢氧化钡生成水和硫酸钡沉淀,溶液中离子浓度减小,导电性减弱,恰好反应时溶液中几乎不存在自由移动的离子,导电性为零,继续滴加稀硫酸,过量的稀硫酸电离出自由移动的氢离子、硫酸根离子,溶液导电性增强;
A.B点烧杯里的溶液中氢氧化钡过量,钡离子和会生成碳酸钡沉淀,不可以大量存在,错误;
B.AC段溶液的导电能力减弱的原因是生成水和难溶的硫酸钡,但BaSO4为电解质,错误;
C.D点烧杯里溶液中硫酸过量,加入NaOH固体发生反应生成硫酸钠和水:H++OH-=H2O,正确;
D.由分析,CD段溶液的导电能力不断增强,是因为过量的硫酸发生电离,错误;
故选C;
(6)中氧元素化合价为-2,该离子带2个单位负电荷,则Cr元素化合价为+6价;反应中硫元素化合价升高(+4→+6),被氧化,是利用了的还原性;
(7)反应中铬元素化合价由+6变为+3,得到2×3个电子,硫元素化合价由+4变为+6,失去3×2个电子,单线桥表示为:;
(8)结合(7)小题,核心反应中有4molH+被消耗时,消耗了1.5mol,转移3mol电子,转移电子数目为3NA;
(9)FeSO4可将转化为Cr3+,同时生成可溶性三价铁盐,反应中铬元素化合价由+6变为+3,铁元素化合价由+2变为+3,结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,反应的离子方程式为:;
(10)氧化剂的氧化性大于氧化产物,故氧化性:>Fe3+ 。
水合肼
题型04
4.(2026·浦东新区·一模)水合肼()是精细化工的关键原料,广泛应用于有机合成等领域。水合肼是无色液体,沸点118.5℃,具有强还原性与弱碱性。我国主要采用尿素与次氯酸钠、氢氧化钠反应合成水合肼。
(1)尿素的组成元素中,其性质按C、N、O的顺序依次增大的是___________。
A.原子半径 B.电负性 C.第一电离能 D.最高化合价
(2)关于NaClO和NaOH的说法正确的是___________。
A.都属于共价化合物 B.都可用于杀菌漂白
C.水溶液都呈碱性 D.负离子都含有两对共用电子对
(3)水合肼的性质与类似。下列对水合肼的推测正确的是___________。(不定项)
A.水合肼易溶于水
B.水合肼不稳定,受热易分解
C.其水溶液中只存在和两种氢键
D.溶于水后发生电离的方程式为:
某实验小组模拟尿素制备水合肼,主要实验流程如下图所示。
已知步骤Ⅱ中发生反应:
(4)步骤Ⅰ,制备NaClO溶液时,需要控制温度不超过40℃,写出一条可能的原因。 为除去尾气中的氯气,可选的试剂为 。
A. B.溶液 C.饱和食盐水 D.硫酸氢钠溶液
(5)步骤Ⅱ,合成水合肼的反应温度约为110℃,装置如图所示。仪器a的名称是 ,仪器b的作用是 。
(6)检验反应后的溶液中含有碳酸根离子的实验方法是 。
(7)反应过程中,若加入NaClO溶液过快,部分会被其氧化为氮气,导致产率下降,写出被氧化的化学反应方程式 。
制备完成后,用碘量法测定产品纯度。反应原理:。称取0.8000 g样品,稀释至1000 mL溶液,移取25.00 mL于锥形瓶中,加入适量淀粉溶液,用标准溶液滴定。
(8)若滴定前,未润洗盛装标准液的滴定管,会导致测定结果___________。
A.偏高 B.偏低 C.无影响 D.无法确定
(9)若消耗标准溶液的平均体积为20.00 mL,该样品中水合肼()的质量分数为 。
【答案】(1)B
(2)C
(3)AB
(4)温度高于40℃,Cl2可能会和NaOH生成NaClO3和NaCl B
(5)a为恒压滴液漏斗 冷凝回流,提高反应物利用率的作用
(6)取少量反应后的溶液于试管中,加入适量的盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明含有碳酸根
(7)
(8)A
(9)37.5%
【解析】(1)A.同周期从左往右,元素的原子半径递减,A错误;
B.同周期从左往右,元素的电负性递增,B正确;
C.同周期从左往右,元素的第一电离能呈递增趋势,但N的2p轨道为半充满的稳定结构,导致第一电离能大于O元素,C错误;
D.C的最高正价为+4,N的最高正价为+5,O仅在少数化合物中表现出+2价,D错误;故答案选B。
(2)A.NaClO是由Na+和ClO-形成的离子化合物,NaOH是由Na+和OH-形成的离子化合物,A错误;
B.NaClO能与空气中的CO2反应生成HClO,可以用于杀菌漂白,而NaOH不可以,B错误;
C.NaClO为强碱弱酸盐,能水解使溶液呈碱性,NaOH是强碱,溶液呈碱性,C正确;
D.ClO-中Cl和O只共用1对电子,OH-中O和H也只共用1对电子,D错误;
故答案选C。
(3)A.水合肼与水分子间能形成氢键,故易溶于水,A正确;
B.水合肼与一水合氨的性质相似,故受热也易分解,B正确;
C.水合肼的水溶液中存在4种氢键,除和外,还有和,C错误;
D.结合一水合氨的电离方程式可知水合肼的电离方程式为,D错误;
故答案选AB。
(4)温度高于40℃,Cl2可能会和NaOH生成NaClO3和NaCl;Cl2在水中溶解度不大,难溶于饱和食盐水,可与碱或碱性溶液反应,可选择碱性稍强的溶液,NaHCO3碱性弱,吸收效果不好,故答案选B;
(5)a为恒压滴液漏斗;b为球形冷凝管,起到冷凝回流,提高反应物利用率的作用;
(6)取少量反应后的溶液于试管中,加入适量的盐酸,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明含有碳酸根;
(7)若NaClO滴加过快会与水合肼反应生成氮气、NaCl和水,反应的化学方程式为;
(8)若滴定前,未润洗盛装标准液的滴定管,则标液的浓度减小,消耗的体积增大,导致样品测定结果偏高,故答案选A;
(9)依题意,存在如下计量关系:,则0.8000g样品中的质量为,故样品中水合肼的质量分数为。
“铁盐氧化法”处理含SO2的烟气
题型05
5.(2026·浦东新区·一模)某化工厂采用“铁盐氧化法”处理含的烟气,减少硫酸型酸雨的形成,并经系列反应后,将最终转化为硫酸盐产品。
(1)硫酸型酸雨中不可能含有的微粒是___________。
A. B. C. D.
(2)“铁盐氧化法”的实质是与的氧化还原反应。取反应一段时间后的吸收液进行实验,下列现象中,一定能证明该氧化还原反应发生的是___________。
A.滴加紫色石蕊试液,溶液显红色
B.滴加酸性溶液,紫色褪去
C.滴加硝酸酸化的溶液,有白色沉淀生成
D.滴加KSCN溶液,无明显现象,再滴加氯水,溶液变血红色
(3)铁盐完全吸收后的溶液,工业上常通入空气处理,该步骤称为“曝气”。从“绿色化学”的角度分析,“曝气”的优点有 。(写出一条)
实验室利用下图装置模拟上述“铁盐氧化法”的原理。
(4)装置A用于制取,下列对该实验的分析正确的是___________。(不定项)
A.可以通过铜丝的升降控制反应 B.可以通过鼓入空气加速反应
C.实验中试管底部可能出现白色物质 D.反应过程中铜丝表面有黑色产生
(5)向反应一段时间后的装置B中,逐滴加入NaOH溶液,先无明显现象,后产生红褐色沉淀。分析“先无明显现象”的原因 。
在溶液吸收的过程中,可观察到B中溶液颜色经历“棕黄色—红棕色—浅绿色”的变化过程。已知“红棕色”是因为生成了含硫配体的配离子有关。
室温下,、和的分布分数随pH变化如下图所示。
[,X表示或或]
室温下,为探究“红棕色”配离子的组成,设计如下实验方案:
实验编号
溶液①1 mL
溶液②10 mL
实验操作及现象
Ⅰ
溶液
饱和溶液
溶液①与溶液②混合后,实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ所得溶液红棕色依次加深
Ⅱ
溶液
饱和溶液,用NaOH固体调整溶液
Ⅲ
溶液
饱和溶液,用NaOH固体调整溶液
(6)上述实验中,能够说明“红棕色”配离子的配体为的实验依据是 。
(7)若该配离子为,继续通入至体系pH小于5时,溶液由红棕色变为浅绿色,其离子方程式为: 。
(8)实验所用“溶液②”的体系中,含硫微粒仅为、和,且在调节pH过程中三者总物质的量保持不变。结合上图所示的分布分数图,回答下列问题:
①说明溶液呈酸性的主要原因 。
②当为0.4时,溶液的pH可能为 。(精确到小数点后2位)
【答案】(1)A
(2)D
(3)氧气可将Fe2+氧化成Fe3+,使Fe3+可重复利用
(4)AC
(5)溶液中溶有SO2,生成了H2SO3,滴加的NaOH溶液先与H2SO3反应
(6)随着pH的增大,溶液中的,且红棕色也随之加深
(7)
(8) 在水溶液中,的电离大于水解,溶液成酸性 1.74或7.38
【解析】(1)A.H2S是还原性气体,通常不会在酸雨中稳定存在,尤其在酸性环境中易被氧化,A符合题意;
B.SO2溶于水生成亚硫酸,是酸雨的成分之一,B不符合题意;
C.酸雨显酸性,故酸雨中含有H+,C不符合题意;
D.空气中含有大量CO2,CO2溶于水生成碳酸,故酸雨中可能会含有碳酸,D不符合题意;
故答案选A;
(2)A.含Fe3+和SO2的水溶液显酸性,能使紫色石蕊溶液变红,故无法证明Fe3+和SO2是否发生氧化还原反应,A错误;
B.SO2也能被将酸性高锰酸钾溶液还原,使其褪色,B错误;
C.滴加硝酸酸化的溶液,溶液中含有的硝酸会将SO2氧化成,最终生成白色沉淀BaSO4,C错误;
D.滴加KSCN溶液,无明显现象,说明溶液中不含Fe3+,再滴加氯水,溶液变血红色,说明吸收液中有Fe2+,进而说明Fe3+和SO2发生了氧化还原反应,D正确;
故答案选D;
(3)“曝气”过程中,氧气可将Fe2+氧化成Fe3+,使Fe3+可重复利用;
(4)A.通过铜丝的升降,即通过铜丝与浓硫酸的接触与否来控制反应,A正确;
B.若鼓入空气,会导致体系中有氧气,氧气具有氧化性,会对Fe3+的氧化性造成干扰,B错误;
C.A中生成CuSO4,浓硫酸具有吸水性,则试管底部可能析出无水CuSO4白色固体,C正确;
D.Cu2O是红色的,且在强氧化剂浓硫酸的环境中生成+1含铜化合物不合理,D错误;
故答案选AC;
(5)溶液中溶有SO2,生成了H2SO3,滴加的NaOH溶液先与H2SO3反应,无明显现象;
(6)随着pH的增大,溶液中的增大,且红棕色也随之加深,说明“红棕色”配离子的配体为;
(7)结合分布图可知,溶液pH小于5时,与SO2反应生成Fe2+、和,反应的离子方程式为;
(8)①在水溶液中存在电离平衡()和水解平衡(),由分布图可知,H2SO3的电离平衡常数K1、K2分别为10-1.92和10-7.2,的水解平衡常数为,故电离程度大于水解平衡常数,溶液成酸性;
②,当为0.4时,溶液的pH<1.92或pH>7.2,当溶液pH<1.92时,有,解得,pH≈1.74;当溶液pH>7.2时,有,解得,pH≈7.38。
过二硫酸钠
题型06
6.(2026·上海市松江区·一模)过二硫酸钠(Na2S2O8)是一种重要的化学试剂,广泛应用于化工合成、水质处理等领域。
(1)Na2S2O8的负离子为S2O,其结构如下图所示。
①用“ ”在下图标示出S2O中体现强氧化性的基团 。
②结合S2O的结构,分析S的化合价为 。
A.+4 B.+5 C.+6 D.+ 7
(2)酸性条件下,S2O与Mn2+反应生成MnO与SO,写出该过程的离子反应方程式 。
Na2S2O8可通过电解NaHSO4溶液的方法制得。电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系如下图所示。
(3)已知阳极放电的离子主要是HSO,则Na2S2O8制备过程中阳极区溶液的pH范围应为______。
A.-2~0 B.0~2 C.2~4 D.4~6
(4)阳极的电极反应式为 。
Na2S2O8可用于降解有机污染物,原因是Na2S2O8溶液在一定条件下产生强氧化性自由基()。处理含有机污染物的废水时,一般先投放Na2S2O8,再投放FeSO4
Fe2+可活化,其过程中存在下列反应:
(k是衡量反应快慢的物理量,k越大,反应越快)
I、→ 2 k = 2.5×10-9
II、+ H2O → SO+ •OH + H+ k = 2×103
III、 + Fe2+ → Fe3+ + + k = 20
IV、Fe2+ + → Fe3+ + k = 4.6×109
……
(5)某小组探究“对有机污染物降解速率的影响因素”。
①结果表明温度升高,反应速率加快,从微观角度解释其原因 。
②除温度之外, 等因素也会影响降解有机污染物的反应速率。(任写一种)
(6)相同条件下,初始对有机物降解率的影响如下图所示。下列分析错误的是______。(不定项)
A.pH约为3时,有机物的降解率较高
B.初始pH越大,Fe2+水解程度越大,不利于•SO生成
C.初始pH过小,反应过程中的 •OH会与H+发生中和反应,生成水
D.初始pH越大,有利于生成较多的 •OH,降低有机物的降解率
(7)为提高污染物的降解率,需分批投放FeSO4,根据过程中涉及的反应,分析分批投放可能的原因 。
【答案】(1) C
(2)
(3)B
(4)
(5)温度升高,活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞概率增大,因此,反应速率加快 H+浓度、Fe2+浓度、催化剂等(合理即可)
(6)C
(7)反应Ⅳ速率大于反应Ⅲ,若一次性将FeSO4投放进溶液中,溶液中的被大量Fe2+快速消耗,因此不利于降解
【解析】(1)
①S2O为过二硫酸根离子,体现强氧化性的是过氧键,如图:;
②S2O的结构为,硫的电负性小于氧,当硫和氧形成共价键时,硫显正价,氧显负价,中每个硫原子形成六个硫氧键,故硫的化合价为+6价,故选C;
(2)酸性条件下,S2O与Mn2+反应生成MnO与SO,离子反应方程式为:
(3)
根据电解液中含硫微粒的主要存在形式与pH的关系图,可知存在的pH范围为-2~2,但pH范围为-2~0时有H2S2O8,阳极放电的离子主要是,故Na2S2O8制备过程中阳极区溶液的pH范围应为0~2,选B。
(4)阳极为失电子生成,电极反应为:;
(5)①温度升高,分子能量增大,活化分子百分数增大,单位体积内活化分子数增加,有效碰撞概率增大,使反应速率加快;
②影响反应速率的因素有温度、浓度、压强、催化剂等,该反应是在溶液中进行的反应,压强影响较小,则除温度之外,和反应有关的离子浓度也会影响反应速率,故H+浓度、Fe2+浓度、浓度、催化剂等因素也会影响降解有机污染物的反应速率;
(6)根据相同条件下,初始对有机物降解率的影响关系图可知,
A.pH约为3时,有机物的达到90%,降解率较高,A正确;
B.Fe2+水解使溶液显酸性,则初始pH越大,酸性越弱,Fe2+水解程度越大,有利于反应II,生成•OH,•OH氧化能力比弱;不利于反应III,不利于生成,B正确;
C.初始pH过小,H+浓度大,但•OH不是氢氧根,不与H+反应,C错误;
D.初始pH越大,Fe2+水解程度越大,有利于反应II,有利于生成较多的•OH,但•OH的氧化性弱于,使降低有机物的降解率,D正确;
故选C;
(7)根据过程中涉及的反应及速率常数可知,反应Ⅳ速率大于反应Ⅲ,若一次性将FeSO4投放进溶液中,溶液中的被大量Fe2+快速消耗,因此不利于降解。
硫及其化合物的性质和转化
题型07
7.(2026·上海市长宁区·一模)由于煤中硫的存在形态分为有机硫和无机硫(CaSO4、硫化物及微量单质硫等),因此以硫及其化合物的性质和转化为基础,检测煤中全硫含量成为一项热门课题。
(1)下列关于硫及其化合物的转化,说法正确的是_______。(不定项)
A.硫酸型酸雨产生途径之一:
B.用少量处理过量的:
C.用过量氨水处理工业尾气中的:
D.用、证明的还原性:
(2)在硫酸工业的接触室中发生的反应为。下列有关说法正确的是_______。
A.是含有极性键的非极性分子
B.能使紫色石蕊试液先变红后褪色
C.接触室中的催化剂为铁触媒
D.等体积混合的和使石蕊试液仅变红
库仑滴定法是常用的快捷检测煤中全硫含量的方法。其主要过程如下图所示。
已知:在催化剂作用下,煤在管式炉中燃烧,出口气体主要含、、、、。
(3)煤样需研磨成细小粉末,其目的是 。
(4)高温下,煤中过量的碳与2.72 g (,M=136 g/mol)完全反应,理论上可生成的体积(标准状况下)约为:_______。
A.224 mL B.448 mL C.672 mL D.896 mL
通过干燥装置后,待测气体进入库仑测硫仪进行测定。已知:库仑测硫仪中电解原理示意图如下。检测前,电解质溶液中保持定值时,电解池不工作。待测气体进入电解池后,溶解并将还原,测硫仪便立即自动进行电解到又回到原定值,测定结束,通过测定电解消耗的电量可以求得煤中含硫量。
(5)下列关于该电解池工作时的判断正确的是_______。
A.阴极上发生氧化反应
B.电子从阳极通过导线移向电源正极
C.一段时间后溶液pH降低
D.将化学能转化为电能
(6)SO2在电解池中发生反应的离子方程式为 。测硫仪工作时电解池的阳极反应式为 。
(7)煤样为a g,电解消耗的电量为x库仑,煤样中硫的质量分数为 。
已知:电解中转移1 mol电子所消耗的电量为96500库仑。
(8)测定过程中,需控制电解质溶液pH,当pH<1时,非电解生成的使得测得的全硫含量偏小,生成的离子方程式为 。测定过程中,管式炉内壁上有残留,测得全硫含量结果会 。(填“偏高”或“偏低”)
【答案】(1)AD (2)D (3)增大煤样与空气的接触面积,加快反应速率,使煤粉完全燃烧 (4)B (5)B (6)SO2++2H2O=+3I-+4H+ 3I- -2e-= (7)% (8)6I-+O2+4H+=2+2H2O, 偏小
【分析】由题干电解池装置图可知,左侧Pt电极与电源正极相连,是阳极,发生氧化反应,电极反应为:3I- -2e-=,右侧Pt电极与电源负极相连,是阴极,发生还原反应,电极反应为:2H++2e-=H2↑,据此分析解题。
(1)A.硫酸型酸雨产生途径之一是燃煤过程中硫燃烧产生SO2,溶于水的二氧化硫部分与水反应生成亚硫酸使雨水呈酸性,反应生成的弱酸亚硫酸与空气中氧气反应生成强酸硫酸,使雨水酸性增强、pH减小,A正确;
B.硫化氢在少量氧气中燃烧生成硫和水,而不是生成SO2和H2O,B错误;
C.二氧化硫与过量氨水反应生成亚硫酸铵和水,而得不到亚硫酸氢铵,C错误;
D.亚硫酸的酸性弱于盐酸,二氧化硫不能与氯化钡溶液反应,则二氧化硫能与氯化钡和过氧化氢的混合溶液反应生成白色沉淀即BaSO4,说明二氧化硫具有还原性被H2O2氧化成H2SO4,D正确;
故答案为:AD;
(2)A.二氧化硫分子中孤对电子对数为×(6-2×2)=1,价层电子对数为2+1=3,分子的空间构型是结构不对称的V形,正、负电荷中心不重合,属于极性分子,A错误;
B.二氧化硫具有漂白性,但不能使紫色石蕊溶液褪色,B错误;
C.接触室中的催化剂为五氧化二钒,铁触媒是合成氨的催化剂,C错误;
D.由反应SO2+Cl2+2H2O=2HCl+H2SO4可知,等体积混合的SO2和Cl2通入水中全部转化为没有漂白性的HCl和H2SO4,则使石蕊试液仅变红 D正确;
故答案为:D;
(3)根据影响反应速率的因素,煤样需研磨成细小粉末,目的是增大煤样与空气的接触面积,加快反应速率,使煤粉完全燃烧,故答案为:增大煤样与空气的接触面积,加快反应速率,使煤粉完全燃烧;
(4)高温下,煤中过量的碳与2.72 g CaSO4(CaSO4,M=136 g/mol)完全反应,反应中硫元素全部转化为SO2,即完全反应生成SO2的物质的量等于CaSO4的物质的量为:=0.02mol,则理论上可生成SO2的体积(标准状况下)约为:0.02mol×22400 mL/mol=448 mL,故答案为:B;
(5)A.已知电解池中,与电源负极相连的是阴极,阴极上发生还原反应,A错误;
B.电解池中阳极发生氧化反应,失去电子,阴极发生还原反应,得到电子,故电子从阳极通过导线移向电源正极,B正确;
C.由分析可知,电解过程中阳极反应为:3I- -2e-=,阴极反应为:2H++2e-=H2↑,即消耗溶液中的H+,故一段时间后溶液pH升高,C错误;
D.电解池是将电能转化为化学能的装置,D错误;
故答案为:B;
(6)由题干信息可知,SO2在电解池中发生反应是SO2将还原为I-,自身被氧化为,根据氧化还原反应配平可得,该反应的离子方程式为:SO2++2H2O=+3I-+4H+,由分析可知,测硫仪工作时电解池的阳极反应式为3I- -2e-=,故答案为:SO2++2H2O=+3I-+4H+;3I- -2e-=;
(7)由题意得到转化关系S~SO2~~~2e-,根据电量可求出电解时转移电子的物质的量n(e-)==mol,则n(S)==mol,因此煤样中S的质量分数为×100%=%,故答案为:%;
(8)当pH<1时,在酸性条件下,溶液中溶解氧也能氧化I-生成,根据原子守恒、电荷守恒、化合价升降守恒可得生成的离子方程式为:6I-+O2+4H+=2+2H2O,管式炉中煤样燃烧时会有少量SO3产生,SO3不参与电极反应,使测得的全硫含量偏小,故答案为:6I-+O2+4H+=2+2H2O;偏小。
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