题目内容
【题目】H2S和SO2会对环境和人体健康带来极大的危害，工业上采取多种方法减少这些有害气体的排放，回答下列各方法中的问题。
Ⅰ．H2S的除去
方法1：生物脱H2S的原理为：
H2S+Fe2(SO4)3
S↓+2FeSO4+H2SO4
4FeSO4+O2+2H2SO4
2Fe2(SO4)3+2H2O
（1）硫杆菌存在时，FeSO4被氧化的速率是无菌时的5×105倍，该菌的作用是______________。
（2）由图3和图4判断使用硫杆菌的最佳条件为______________。若反应温度过高，反应速率下降，其原因是______________。
方法2：在一定条件下，用H2O2氧化H2S
（3）随着参加反应的n(H2O2)/n(H2S)变化，氧化产物不同。当n(H2O2)/n(H2S)=4时，氧化产物的分子式为__________。
Ⅱ．SO2的除去
方法1（双碱法）：用NaOH吸收SO2，并用CaO使NaOH再生
NaOH溶液
Na2SO3
（4）写出过程①的离子方程式：____________________________；CaO在水中存在如下转化：
CaO(s)+H2O (l) Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH(aq)
从平衡移动的角度，简述过程②NaOH再生的原理____________________________________。
方法2：用氨水除去SO2
（5）已知25℃，NH3·H2O的Kb=1.8×105，H2SO3的Ka1=1.3×102，Ka2=6.2×108。若氨水的浓度为2.0 mol·L-1，溶液中的c(OH)=_________________mol·L1。将SO2通入该氨水中，当c(OH)降至1.0×107 mol·L1时，溶液中的c(
)/c(
)=___________________。
【答案】 降低反应活化能（或作催化剂） 30 ℃、pH=2.0 蛋白质变性（或硫杆菌失去活性） H2SO4 2OH-+ SO2
SO32-+H2O SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成 6.0×10-3 0.62
【解析】（1）根据硫杆菌存在时的反应速率是无菌时的5×105倍可知，反应速率显著增大，则硫杆菌的作用是作催化剂，降低了反应的活化能。
（2）根据图3可知，温度30℃左右时，氧化速率最大，根据图4可知，pH=2.0时氧化速率最大，所以使用硫杆菌的最佳条件为30℃、pH=2.0；若反应温度过高，硫杆菌蛋白质变性失去活性造成反应速率下降。
（3）根据化合价升降，当n(H2O2)/n(H2S)=4时，4mol H2O2转移8mol电子，则1mol H2S也转移8mol电子，化合价从-2价升高到+6价，所以氧化产物为H2SO4。
（4）过程①是NaOH与SO2的反应，反应的离子方程式为2OH-+ SO2
SO32-+H2O；根据CaO在水中的转化：CaO(s)+ H2O (l) Ca(OH)2(s)
Ca2+(aq)+2OH(aq)，过程②中Na2SO3加入CaO后，SO32-与Ca2+生成CaSO3沉淀，平衡向正向移动，有NaOH生成。
（5）根据NH3·H2O的Kb=1.8×105可知，
=1.8×105，当氨水的浓度为2.0 mol·L-1时，溶液中的c(OH)= c(NH4+)=
=6.0×10-3 mol·L-1。
根据H2SO3的Ka2=6.2×108可知，
=6.2×108，，当c(OH)降至1.0×107 mol·L1，溶液中的c(SO32-)/c(HSO3-)=0.62。
【题目】能源与材料、信息一起被称为现代社会发展的三大支柱。面对能源枯竭的危机，提高能源利用率和开辟新能源是解决这一问题的两个主要方向。
(1)化学反应速率和限度与生产、生活密切相关，这是化学学科关注的方面之一。某同学为了探究锌与盐酸反应过程中的速率变化，在 400mL 稀盐酸中加入足量的锌粉，用排水法收集反应放出的氢气，实验记录如下(累计值):
时间/min | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
氢气体积/mL(标况) | 100 | 240 | 464 | 576 | 620 |
①哪一段时间内反应速率最大：____min(填“0～1”或“1～2”或“2～3”或“3～4” 或“4～5”)。
②另一学生为控制反应速率防止反应过快难以测量氢气体积。他事先在盐酸中加入等体积的下列溶液以减慢反应速率但不影响生成氢气的量。你认为可行的是____(填字母序号)。
A.KCl 溶液 B.浓盐酸 C.蒸馏水 D.CuSO4 溶液
(2)如图为原电池装置示意图：
①若 A 为铝，B 为镁，电解质为稀硫酸溶液，则负极材料是_______(填“铝片”或“镁片”)。
②若A为Cu，B 为石墨，电解质为 FeCl3 溶液，工作时的总反应为 2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2。写出铜电极的电极反应式：____；若该电池反应消耗了 0.1mol FeCl3， 则转移电子的数目为 _____。
【题目】下表是元素周期表的前四周期，请回答有关问题：（相关问题均用具体化学用语回答）
1 | ① | |||||||
2 | ② | ③ | ④ | |||||
3 | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ||||
4 | ⑨ | ⑩ | ||||||
（1）④的原子结构示意图为_________；②在元素周期表位置________；上述元素中最高价氧化物的水化物酸性最强的是_________；（填水化物化学式）
（2）⑤的最高价氧化物的水化物和⑥的最高价氧化物反应的离子方程式________________
（3）用电子式表示元素①和⑧形成的化合物的形成过程________________
（4）⑤的最高价氧化物水化物的电子式________________
（5）请设计实验证明⑧与⑩的氧化性强弱________________
【题目】某小组同学利用原电池装置探究物质的性质。资料显示：原电池装置中，负极反应物的还原性越强，或正极反应物的氧化性越强，原电池的电压越大。
（1）同学们利用下表中装置进行实验并记录。
装置 | 编号 | 电极A | 溶液B | 操作及现象 |
| Ⅰ | Fe | pH=2的H2SO4 | 连接装置后，石墨表面产生无色气泡；电压表指针偏转 |
Ⅱ | Cu | pH=2的H2SO4 | 连接装置后，石墨表面无明显现象；电压表指针偏转，记录读数为a |
①同学们认为实验Ⅰ中铁主要发生了析氢腐蚀，其正极反应式是_____________。
②针对实验Ⅱ现象：甲同学认为不可能发生析氢腐蚀，其判断依据是_______；乙同学认为实验Ⅱ中应发生吸氧腐蚀，其正极的电极反应式是___________。
（2）同学们仍用上述装置并用Cu和石墨为电极继续实验，探究实验Ⅱ指针偏转原因及影响O2氧化性因素。
编号 | 溶液B | 操作及现象 |
Ⅲ | 经煮沸的pH=2的 H2SO4 | 溶液表面用煤油覆盖，连接装置后，电压表指针微微偏转，记录读数为b |
Ⅳ | pH=2的H2SO4 | 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为c；取出电极，向溶液中加入数滴浓Na2SO4溶液混合后，插入电极，保持O2通入，电压表读数仍为c |
Ⅴ | pH=12的NaOH | 在石墨一侧缓慢通入O2并连接装置，电压表指针偏转，记录读数为d |
①丙同学比较实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的电压表读数为：c＞a＞b，请解释原因是_____________。
②丁同学对Ⅳ、Ⅴ进行比较，其目的是探究_____________________对O2氧化性的影响；实验Ⅳ中加入Na2SO4溶液的目的是_____________。