高考复习资料历年真题专题十六硫及其化合物环境保护 6页

‎2017年高考复习资料历年真题 专题十六　硫及其化合物　环境保护 A卷　全国卷 ‎ 硫及其化合物 ‎(2016·课标全国Ⅲ，27，15分)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大气，采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝，回答下列问题：‎ ‎(1)NaClO2的化学名称为________。‎ ‎(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。‎ 离子 SO SO NO NO Cl－‎ c/(mol·L－1)‎ ‎8.35×10－4‎ ‎6.87×10－6‎ ‎1.5×10－4‎ ‎1.2×10－5‎ ‎3.4×10－3‎ ‎①写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________________________。增加压强，NO的转化率________(填“提高”、“不变”或“降低”)。‎ ‎②随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐________(填“增大”、“不变”或“减小”)。‎ ‎③由实验结果可知，脱硫反应速率________脱硝反应速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是_______________________________________________________________。‎ ‎(3)在不同温度下，NaClO2溶液脱硫、脱硝的反应中SO2和NO的平衡分压pc如图所示。‎ ‎①由图分析可知，反应温度升高，脱硫、脱硝反应的平衡常数均________(填“增大”、“不变”或“减小”)。‎ ‎②反应ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常数K表达式为______________。‎ ‎(4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到较好的烟气脱硫效果。‎ ‎①从化学平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的优点是_____________。‎ ‎②已知下列反应：‎ 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 则反应SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝______________。‎ 解析　(1)NaClO2的化学名称为亚氯酸钠。(2)①亚氯酸钠具有氧化性，可将NO气体氧化为NO，则NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式为4NO＋3ClO＋4OH―===4NO＋3Cl－＋2H2O。该反应是一个气体体积减小的反应，增大压强，有利于反应向消耗NO的方向进行，所以增大压强，NO的转化率提高。②脱硝反应消耗OH―，故随着吸收反应的进行，吸收剂溶液的pH逐渐减小。③根据题中表格数据发现，反应一段时间后溶液中SO的离子浓度最大，说明脱硫反应速率大于脱硝反应速率。原因除了SO2和NO在烟气中的初始浓度不同，还可能是NO溶解度较低或脱硝反应活化能较高。(3)①由图分析可知，温度升高，SO2或NO平衡分压的负对数均减小，说明升高温度，平衡逆向移动，因此脱硫、脱硝反应的平衡常数均减小。②根据反应ClO＋2SO===2SO＋Cl―可写出其平衡常数表达式为K＝。(4)‎ ‎①相对于NaClO，Ca(ClO)2能形成CaSO4沉淀，有利于平衡向脱硫方向移动，提高了SO2的转化率。②将题中的3个反应依次标记为①、②、③，根据盖斯定律，①＋②－③即得所求的反应，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。‎ 答案　(1)亚氯酸钠　(2)①4NO＋3ClO＋4OH―===4NO＋3Cl－＋2H2O　提高　②减小　③大于　NO溶解度较低(或脱硝反应活化能较高)　(3)①减小　②K＝ ‎(4)①形成硫酸钙沉淀，反应平衡向产物方向移动，SO2转化率提高 ‎②ΔH1＋ΔH2－ΔH3‎ B卷　地方卷 ‎　硫及其化合物 ‎1．(2015·天津理综，1，6分)下列有关“化学与生活”的叙述不正确的是(　　)‎ ‎ A．点燃爆竹后，硫燃烧生成SO3‎ ‎ B．中国古代利用明矾溶液的酸性清除铜镜表面的铜锈 ‎ C．服用阿司匹林出现水杨酸反应时，用NaHCO3溶液解毒 ‎ D．使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服，肥皂去污能力减弱 ‎ 解析　A项，硫燃烧生成的产物为SO2，不是SO3，错误；B项，明矾溶液因Al3＋ 水解而呈酸性，铜锈的成分主要是Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3能溶于酸性溶液，故可用明矾溶液的酸性清洗铜镜表面的铜锈，正确；C项，水杨酸中含有羧基，可与NaHCO3溶液反应放出CO2，故服用阿司匹林出现水杨酸反应时，可用NaHCO3溶液解毒，正确；D项，使用含钙离子浓度较大的地下水洗衣服时，肥皂中的有效成分高级脂肪酸钠会与钙离子反应生成高级脂肪酸钙沉淀，从而使肥皂去污能力减弱，正确。‎ ‎ 答案　A ‎2．(2013·广东理综，11，4分)下列措施不合理的是(　　)‎ ‎ A．用SO2漂白纸浆和草帽辫 ‎ B．用硫酸清洗锅炉中的水垢 ‎ C．高温下用焦炭还原SiO2制取粗硅 ‎ D．用Na2S作沉淀剂，除去废水中的Cu2＋和Hg2＋‎ ‎ 解析　SO2具有漂白性，可以用来漂白纸浆和草帽辫，A项合理；B项中由于水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2，硫酸与CaCO3反应生成的CaSO4为微溶，附着在水垢上面阻止反应的进行，故B项不合理；焦炭可以与SiO2发生化学反应SiO2＋2C2CO↑＋Si，而制得粗硅，C项合理；Na2S电离产生的S2－可以与Cu2＋、Hg2＋反应生成难溶物CuS、HgS，故D项合理。‎ ‎ 答案　B ‎　环境污染与保护 ‎3．(2013·天津理综，10，14分)某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物)，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。‎ ‎ 请回答下列问题：‎ ‎ (1)将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。‎ ‎ 若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：‎ 离子 K＋‎ Na＋‎ NH SO NO Cl－‎ 浓度/mol·L－1‎ ‎4×10－6‎ ‎6×10－6‎ ‎2×10－5‎ ‎4×10－5‎ ‎3×10－5‎ ‎2×10－5‎ 根据表中数据判断PM2.5的酸碱性为________，试样的pH＝________。‎ ‎(2)为减少SO2的排放，常采取的措施有：‎ ‎①将煤转化为清洁气体燃料。‎ 已知：‎ H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJ·mol－1‎ C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJ·mol－1‎ 写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：____________________________‎ ‎___________________________________________________________。‎ ‎②洗涤含SO2的烟气。以下物质可作洗涤剂的是________。‎ a．Ca(OH)2　 b．Na2CO3 　c．CaCl2　 d．NaHSO3‎ ‎(3)汽车尾气中NOx和CO的生成及转化：‎ ‎①已知汽缸中生成NO的反应为：‎ N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＞0‎ 若1 mol 空气含0.8 mol N2和0.2 mol O2，1 300 ℃时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10－4mol。计算该温度下的平衡常数K＝________。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是_____________________‎ ‎_________________________________________________________________。‎ ‎②汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g)‎ 已知该反应的ΔH＞0，简述该设想能否实现的依据：___________________‎ ‎_____________________________________________________________。‎ ‎③目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NO的污染，其化学反应方程式为_________________________________________________________‎ ‎______________________________________________________________。‎ 解析 　(1)由电荷守恒关系可得：c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)＋c(OH－)，代入数据有：c(H＋)－c(OH－)＝10－4mol/L，故PM2.5为酸性，忽略c(OH－)，则试样的pH＝4。(2)①用下式减去上式即可得所求反应的ΔH＝－110.5 kJ·mol－1－(－241.8 kJ·mol－1)＝＋131.3 kJ/mol。②SO2为酸性气体，可以用碱性溶液吸收。(3)①平衡时：N2的量为0.8 mol－4×10－4 mol≈0.8 mol，O2的量为0.2 mol－4×10－4 mol≈0.2 mol，NO的量为8×10－4mol 。K＝＝4×10－6。该反应为吸热反应，所以升温时，平衡正向移动，NO的排放量增大。②从反应方程式看，气体的量在减少，故ΔS<0，又因反应的ΔH>0，则该反应一定不能自发，所以设想不现实。③CO和NO为两种有毒气体，在催化剂作用下，可以反应生成两种无毒气体，即CO2和N2。‎ 答案　(1)酸性　4‎ ‎(2)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJ·mol－1‎ ‎②ab ‎(3)①4×10－6　温度升高，反应速率加快，平衡右移 ‎②该反应是焓增、熵减的反应，任何温度下均不自发进行 ‎③2CO＋2NO2CO2＋N2‎