非选择题标准练七.docx
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非选择题标准练七
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非选择题标准练（七）
满分43分，实战模拟，20分钟拿到高考主观题高分！
可能用到的相对原子质量：
H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24
Al-27 S-32 Cl-35.5 V-51 Fe-56 Cu-64
1.（14分）如图是在实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。
（1）在组装好装置后，若要检验A～D装置的气密性，其操作是首先___________
_________，往D中加入水，然后微热A，观察到D中有气泡冒出，移开酒精灯或松开双手，D中导管有水柱形成且高度保持不变，说明装置气密性良好。
（2）装置B中试剂X是________，装置D中盛放NaOH溶液的作用是_________
___________________。
（3）关闭弹簧夹2，打开弹簧夹1，注入硫酸至浸没三颈烧瓶中固体，检验SO2与Na2O2反应是否有氧气生成的操作及现象是___________________。
（4）关闭弹簧夹1后，打开弹簧夹2，残余气体进入E、F、G中，能说明I-还原性弱于SO2的现象为______________________________________________；
发生反应的离子方程式是_________________________。
（5）为了验证E中SO2与FeCl3发生了氧化还原反应，设计了如下实验：
取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明SO2与FeCl3发生了氧化还原反应。
上述方案是否合理？
________（填“合理”或“不合理”），原因是_____________________。
（6）实验过程中G中含酚酞的NaOH溶液逐渐褪色，此实验证明SO2具有漂白性还是其溶于水显酸性？
请设计实验验证：
______________________。
【解析】
（1）检验装置的气密性时首先要形成密封系统。
（2）Na2O2能与水蒸气反应，故证明SO2与Na2O2反应时要先除去水蒸气；SO2是有毒的酸性氧化物，能被NaOH溶液吸收。
（3）检验氧气用带火星的木条，木条复燃则证明有氧气。
（4）SO2的还原性强于I-，联想I2与SO2的反应便可得出实验现象和离子方程式。
（5）评价实验设计时，首先要考虑引入物质与原溶液中粒子的反应是否会对实验造成干扰。
答案：
（1）关闭弹簧夹2和分液漏斗的活塞，打开弹簧夹1
（2）浓硫酸 吸收未反应的SO2，防止污染空气
（3）将带火星的木条放在D试管口处，看木条是否复燃
（4）F中溶液蓝色褪去 SO2+I2+2H2O
2I-+S
+4H+
（5）不合理 E中溶解的SO2与稀硝酸反应也生成S
（6）取褪色后的溶液，滴加较浓的NaOH溶液，若变红，则证明褪色是因SO2溶于水显酸性（或取褪色后的溶液，加热，若未变红色，则证明褪色是因SO2溶于水显酸性，合理均可）
【加固训练】海波（Na2S2O3·5H2O）常用于纺织和造纸工业，海波是无色透明的晶体，易溶于水，遇酸立即分解：
S2
+2H+
S↓+SO2↑+H2O
硫化碱法是工业上制备海波的方法之一，反应原理为2Na2S+Na2CO3+4SO2
3Na2S2O3+CO2
某研究小组在实验室用硫化碱法制备Na2S2O3·5H2O，实验装置如下图所示：
（1）装置A中发生反应的化学方程式是___________________，
实验室还可以用A装置制取的气体单质有________________（填化学式）。
（2）装置C中连接多孔球泡可以提高SO2的吸收效率，其依据的原理是_______
______________________________。
（3）装置D的作用是检验装置C中SO2的吸收效率，D中的试剂可以是_______。
a.品红溶液 b.氢氧化钠溶液
c.酚酞溶液d.酸性高锰酸钾溶液
（4）装置E的作用是___________________________。
（5）实验制得的Na2S2O3·5H2O产品中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。
请设计实验，检验Na2S2O3·5H2O产品中是否存在Na2SO4杂质，简要说明实验操作、现象和结论：
__________________________。
（6）Na2S2O3溶液是定量实验中的常用试剂，为了测定某K2Cr2O7溶液的浓度，研究小组的同学准确量取10.00mLK2Cr2O7溶液于锥形瓶中，加入过量KI固体和适量的稀硫酸，滴加指示剂，用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，3次平行实验测得平均消耗Na2S2O3溶液的体积为30.00mL，则c（K2Cr2O7）=
__________mol·L-1。
（已知：
Cr2
+6I-+14H+
2Cr3++3I2+7H2O，2S2
+I2
S4
+2I-）
【解析】
（1）A装置为加热条件下的反应，该装置还可以用于MnO2与浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2。
（2）多孔球泡可以增大气体与溶液的接触面积，使其充分反应。
（3）检验SO2的吸收效果，可选用能够与SO2反应且现象明显的试剂，故品红溶液和酸性高锰酸钾溶液适合，a、d项正确。
（4）SO2为有毒气体，也是酸性气体，可以用NaOH溶液吸收。
（5）Na2S2O3、Na2SO3能够与酸反应，而Na2SO4不能与酸反应。
故可以取少许产品溶于水，然后加入足量稀盐酸后，再向上清液中加入BaCl2，根据溶液中是否产生白色沉淀，可以判断样品中是否含有Na2SO4。
（6）反应存在如下关系：
Cr2
～3I2～6S2
1mol6mol
n0.1000mol·L-1×0.03L
解得：
n=0.0005mol，c（K2Cr2O7）=0.0005mol/0.01L=0.0500mol·L-1。
答案：
（1）Cu+2H2SO4（浓）
CuSO4+SO2↑+2H2O Cl2
（2）增大反应物间的接触面积 （3）a、d
（4）吸收SO2，防止SO2逸散到空气中，污染空气
（5）取少量产品于试管中，先加适量水溶解，然后滴加过量的稀盐酸，静置，取上清液（或过滤取滤液）加氯化钡溶液，若出现白色沉淀则说明Na2S2O3·5H2O产品中含Na2SO4杂质 （6）0.0500
2.（13分）偏钒酸铵（NH4VO3）为白色或微黄色的晶体粉末，微溶于水和氨水，而难溶于冷水，在钒的湿法冶金中占重要地位。
（1）NH4VO3中钒的化合价为________________；已知钒（V）的原子序数为23，试判断钒元素在元素周期表中是否为主族元素：
________________（填“是”“否”或“无法判断”）。
（2）偏钒酸铵在常温下稳定，加热时易分解。
它在空气中分解能得到V2O5，试写出偏钒酸铵分解的方程式：
___________，该反应属于_________________
______________________（填“氧化还原反应”或“非氧化还原反应”）。
（3）钒的氧化物五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，工业上常用铝热反应得到金属钒，该反应方程式为____________________________，得到1molV，需转移电子的物质的量为________mol。
（4）测定钒含量的方法是先把钒转化成V2O5，V2O5在酸性溶液中转变成V
，再用盐酸、硫酸亚铁、草酸等测定钒。
请配平下列反应的化学方程式：
________V
+________H2C2O4
________VO++________CO2+__H2O，
其中还原剂是____________；若反应消耗0.90g草酸，参加反应的钒元素质量是________g。
（5）钒电池（VRB）是一种活性物质呈循环流动液态的二次电池。
某钒电池总反应为V
+V2++2H+
VO2++V3++H2O。
①放电时钒电池的负极反应式为______________________；
②用该钒电池进行铁制品上镀铜，铁制品应与电池的______________（填“正极”或“负极”）相连。
【解析】
（1）根据化合物中各元素化合价代数和为0，计算得V的化合价为+5价。
（2）根据已知产物与原子守恒写出其反应方程式为2NH4VO3
V2O5+2NH3↑+H2O，在反应中没有元素化合价的变化，故为非氧化还原反应。
（3）铝热反应是金属氧化物与金属Al的反应，得到金属单质与Al2O3，方程式为3V2O5+10Al
6V+5Al2O3，反应中得到6molV转移的电子的物质的量为6mol×（5-0）=30mol，所以得到1molV转移的电子的物质的量为5mol。
（4）V的化合价由V
中+5价降低为VO+中+3价，H2C2O4中碳元素由+3价升高为CO2中+4价，H2C2O4是还原剂；化合价升降的最小公倍数为2，所以V
化学计量数为1，H2C2O4化学计量数为1，根据原子守恒可知，VO+化学计量数为1，CO2化学计量数为2，H2O化学计量数为1。
配平后离子方程式为V
+H2C2O4
VO++2CO2+H2O。
0.90g草酸的物质的量为0.9g÷90g·mol-1=0.01mol，由方程式可知n（V
）=0.01mol，所以参加反应的钒元素的质量为0.01mol×51g·mol-1=0.51g。
（5）①由电池总反应可知放电时的负极反应为V2+-e-
V3+；②电镀时镀件与原电池的负极相连。
答案：
（1）+5 否
（2）2NH4VO3
V2O5+2NH3↑+H2O 非氧化还原反应
（3）3V2O5+10Al
6V+5Al2O3 5
（4）1 1 1 2 1 H2C2O4 0.51
（5）①V2+-e-
V3+ ②负极
3.（16分）PM2.5也称为可入肺颗粒物，无法被鼻腔、咽喉等呼吸器官屏障阻碍，只能沉积在肺部。
PM2.5会携带有害物质进入血液，由此会产生血管内膜增厚、血管狭窄等症状。
PM2.5污染与直接排放化石燃烧产生的烟气有关，化石燃料燃烧同时放出大量的SO2和NOx。
（1）500℃时，在催化剂存在条件下，分别将2molSO2和1molO2置于恒压容器甲和恒容容器乙中（两容器起始容积相同），充分反应，二者均达到平衡后：
①两容器中SO2的转化率关系是甲________（填“>”“<”或“=”）乙，若测得容器乙中的压强减小了30%，则该容器中SO2的转化率为__________________。
②在①中容器乙，反应达到平衡后，改变下列条件，能使SO2的转化率提高的是________（填字母）。
a.温度和容器体积不变，充入1.0molHe
b.温度和容器体积不变，充入1.0molO2
c.在其他条件不变时，充入1molSO3
d.在其他条件不变时，改用高效催化剂
（2）SO2和NOx在空气中存在下列平衡：
2NO（g）+O2（g）
2NO2（g） ΔH=-113.0kJ·mol-1
2SO2（g）+O2（g）
2SO3（g） ΔH=-196.6kJ·mol-1
SO2通常在二氧化氮的存在下，进一步被氧化，生成SO3。
①写出NO2和SO2反应的热化学方程式_____________________________。
②随温度升高，该反应化学平衡常数的变化趋势是____________（填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）用氢氧化钠溶液吸收含二氧化硫的废气。
①写出等物质的量的氢氧化钠与二氧化硫反应的离子方程式_______________
________________________________。
②经测定上述反应后的溶液呈酸性。
a.写出各种离子浓度由大到小的顺序__________________。
b.c（S
）________（填“>”“=”或“<”）c（H2SO3），其原因是___________
_____________________________。
【解析】
（1）①反应2SO2+O2
2SO3正向进行时，气体分子数减少，因此恒压相对于恒容，相当于增大压强，而增大压强，平衡正向移动，故恒压时SO2的转化率大。
设乙中SO2转化xmol，则平衡时SO2为（2-x）mol、O2为（1-0.5x）mol、SO3为xmol，平衡时气体的物质的量为（3-0.5x）mol，则3∶（3-0.5x）=10∶7，x=1.8。
故SO2的转化率为
×100%=90%。
②恒温恒容时充入稀有气体，平衡不移动，SO2的转化率不变，a错；恒温恒容时，充入O2，平衡正向移动，SO2的转化率增大，b对；其他条件不变时，充入1molSO3，所达平衡与原平衡等效，SO2的转化率不变，c错；其他条件不变时，改用高效催化剂，平衡不移动，SO2的转化率不变，d错。
（2）①根据盖斯定律，由（第二个反应-第一个反应）/2可得：
NO2（g）+SO2（g）
NO（g）+SO3（g） ΔH=（-196.6kJ·mol-1+113.0kJ·mol-1）/2=-41.8kJ·mol-1。
②该反应ΔH<0，为放热反应，温度升高，平衡逆向移动，则平衡常数减小。
（3）①等物质的量的NaOH与SO2反应生成NaHSO3。
②NaHSO3溶液呈酸性，说明HS
的电离程度大于其水解程度，则离子浓度大小顺序为c（Na+）>c（HS
）>c（H+）>c（S
）>c（OH-）。
答案：
（1）①> 90% ②b
（2）①NO2（g）+SO2（g）
NO（g）+SO3（g） ΔH=-41.8kJ·mol-1 ②减小
（3）①SO2+OH-
HS
②a.c（Na+）>c（HS
）>c（H+）>c（S
）>c（OH-）
b.> 溶液呈酸性，HS
的电离程度大于其水解程度
【规律技法】巧抓“四点”，突破“粒子”浓度关系
（1）抓反应“一半”点，判断是什么溶质的等量混合。
（2）抓“恰好”反应点，生成什么溶质，溶液呈什么性，是什么因素造成的。
（3）抓溶液“中性”点，生成什么溶质，哪种反应物过量或不足。
（4）抓反应“过量”点，溶质是什么，判断谁多、谁少还是等量。
【加固训练】某硫酸厂用以下几种方法处理SO2尾气。
（1）活性炭还原法。
反应原理：
恒温恒容，2C（s）+2SO2（g）
S2（g）+2CO2（g）。
反应进行到不同时间测得各物质的浓度如图：
①第一次出现平衡的时间是第__________min。
②0～20min反应速率表示为v（SO2）=___________________。
③30min时，改变某一条件平衡发生移动，则改变的条件最有可能是______________；40min时，平衡常数为__________________。
（2）亚硫酸钠吸收法。
①Na2SO3溶液吸收SO2的离子方程式为____________________。
②常温下，当吸收至pH=6时，吸收液中相关离子浓度关系一定正确的是______
（填序号）。
a.c（Na+）+c（H+）>c（S
）+c（HS
）+c（OH-）
b.c（Na+）=c（S
）+c（HS
）+c（H2SO3）
c.c（Na+）>c（S
）>c（OH-）>c（H+）
d.水电离出c（OH-）=1×10-8mol·L-1
（3）电化学处理法。
如图所示，Pt
（1）电极的反应式为________________；碱性条件下，用Pt
（2）电极排出的S2
溶液吸收NO2，使其转化为N2，同时有S
生成。
若阳极转移电子
6mol，则理论上处理NO2气体____________mol。
【解析】
（1）①根据图示，20～30min内SO2、CO2和S2物质的浓度不变，则达到平衡状态，故开始出现平衡的时间为20min。
②0～20minv（SO2）=
=0.03mol·L-1·min-1。
③30min时c（CO2）减小，c（S2）不变，随后c（CO2）增大，c（S2）增大，说明平衡正向移动，故改变的条件为减小CO2的浓度。
30min时减小CO2的浓度，温度没有变化，因此40min时达到平衡时平衡常数不变，根据图示，30min达到平衡时c（CO2）=0.6mol·L-1，c（S2）=0.3mol·L-1，c（SO2）=0.4mol·L-1，平衡常数K=
=
=0.675。
（2）①Na2SO3溶液吸收SO2的离子反应为S
+SO2+H2O
2HS
。
②根据电荷守恒，c（Na+）+c（H+）=2c（S
）+c（HS
）+c（OH-），a对；若吸收液为NaHSO3时，则c（Na+）=c（S
）+c（HS
）+c（H2SO3），若吸收液为Na2SO3和NaHSO3的混合液，则c（Na+）≠c（S
）+c（HS
）+c（H2SO3），b错；无论吸收液为NaHSO3还是Na2SO3和NaHSO3的混合液，根据pH=6，则c（H+）>c（OH-），c错；pH=6时，说明吸收液中以HS
的电离为主，则水的电离受到抑制，由水电离出c（OH-）=1×10-8mol·L-1，d对。
（3）根据图示，Pt
（1）电极为SO2发生氧化反应，转化为H2SO4，电极反应为SO2-2e-+2H2O
S
+4H+；根据NO2
N2，由得失电子守恒，阳极转移电子6mol时，理论上处理NO2为1.5mol。
答案：
（1）①20 ②0.03mol·L-1·min-1 ③减小CO2的浓度 0.675
（2）①S
+SO2+H2O
2HS
②a、d
（3）SO2-2e-+2H2O
S
+4H+ 1.5
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