13．(2010·模拟题)Ⅰ.1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。
O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间。O3分子的结构如图所示：呈Ⅴ
型，键角116.5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个
非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成
一个特殊的化学键(虚线内部分)--三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：
(1)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是( )
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
(2)O3分子是否为极性分子________(填“是”或“否”)。
(3)O3与O2间的转化是否为氧化还原反应________(若否，请回答①小题；若是，请
回答②小题)。
①O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4，而O2不能，试配平：
________PbS+________O3--________PbSO4+________O2
②O3在催化剂作用下生成1 mol O2转移电子______mol。
Ⅱ.某一反应体系有反应物和生成物共七种物质：O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、
H2O2、H2O、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2―→O2。试回答下
列问题：
(1)该反应中的氧化剂是________。
(2)该反应中，发生还原反应的过程是________。
(3)配平下面化学反应的化学方程式：
KMnO4+H2O2+H2SO4===K2SO4+MnSO4+H2O+O2↑
(4)若反应转移了2 mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为______。
解析：Ⅰ.O3分子中的特殊化学键→O3分子中电荷
分布为：→O3分子是极性分子。O3→O2变化中有一个O降，两个
O均升→1 mol O3分解时转移 mol e－→生成1 mol O2时转化× mol e－。
Ⅱ.由O2→O2→H2O2作还原剂→KMnO4作氧化剂→MnSO4是还原产物→KMnO4与
H2O2物质的量之比是2∶5→配平(2、5、3,1、2、8、5)。
答案：Ⅰ.(1)C (2)是 (3)是 ②4/9
Ⅱ.(1)KMnO4 MnSO4 →MnSO4 (3)2 5 3 === 1 2 8 5 (4)22.4 L
12．(2008·北京理综)通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)；Y和Z均由元素R组成，反应Y+2I－+2H+===I2+Z+H2O常作为Y的鉴定反应。
(1)Y与Z的关系是________(选填字母)。
a．同位素 b．同系物 c．同素异形体 d．同分异构体
(2)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红溶液褪色。简述用褪色的溶液区
别二者的实验方法
_______________________________________________________________________。
(3)举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示)
(4)气体(CN)2与X化学性质相似，也能与H2反应生成HCN(其水溶液是一种酸)。
①HCN分子中含有4个共价键，其结构式是____________。
②KCN溶液显碱性，原因是(用离子方程式表示)___
____________________________________________________________________。
(5)加热条件下，足量的Z与某金属M的盐MCR3(C为碳元素)完全反应生成CR2和
MmRn(m、n均为正整数)。若CR2质量为w1 g，MmRn质量为w2 g，M的相对原子质
量为a，则MmRn中m∶n＝________(用含w1，w2和a的代数式表示)。
解析：本题考查原子结构与元素周期律。第三周期除稀有气体原子外，原子半径最
小的是氯元素，故X为Cl2。由Y+2I－+2H+===I2+Z+H2O知，Y为O3，Z为O2。
(1)Y与Z互为同素异形体。(2)臭氧具有强氧化性，能使品红溶液永久性褪色；二氧
化硫与品红溶液化合生成不稳定的无色物质，受热后溶液恢复至原来的颜色。(3)证
明氯气的氧化性比硫单质的强，其方法较多，最简单的方法是向硫化氢溶液中通入
氯气，溶液变浑浊。(4)HCN分子中每个原子最外层均达到稳定结构，故其结构式为
CHN。(5)Z为O2，MCR3是MCO3，反应的化学方程式为
O2+mMCO3===mCO2+MmOn
44m (am+16n)
w1 g w2 g
则44m：(am+16n)＝w1 g∶w2 g，即m(44w2－aw1)＝16nw1，故m∶n＝16w1∶(44w2
－aw1)。
答案：(1)c (2)加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO2；若溶液
不变红，则原通入气体是O3
(3)2Fe+3Cl22FeCl3；Fe+SFeS(或H2S+Cl2===S↓+2HCl)
(4)①CHN ②CN－+H2OHCN+OH－
(5)16w1∶(44w2－aw1)
11．(2010·德州一中期中考题)为了探究铁与硫反应的产物中是否存在Fe2S3，某研究性
学习小组拟设计实验进行探究。他们查阅资料获得以下信息：在酸性溶液中2Fe3++
S2－===2Fe2++S↓；在碱性溶液中，Fe2S3不溶解，Fe2S3为黑色固体。实验操作步骤
如下：
①将铁粉和硫粉按一定质量比混合，在氩气存在的环境中，用灼热的玻璃棒点触混
合物粉末，反应即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体M。
②取黑色固体少许，加入浓氢氧化钠溶液并稍加热，冷却后过滤，得一黑色滤渣。
③将滤渣洗涤、烘干、称量、得其质量为8.8 g。
④向滤渣中先加入过量的硫酸溶液，再加入双氧水，最后加入过量的氢氧化钠溶
液，得到沉淀。
⑤将沉淀过滤、洗涤、灼烧、称量，得氧化铁质量为8.0 g。
(1)反应在稀有气体环境中进行的原因是
______________________________________________________________________；
铁粉与硫粉的混合粉末中，二者的量的关系是________，原因是
(2)用灼热的玻璃棒点触混合物粉末，反应即可发生并持续进行的原因是
_______________________________________________________________________；
加入浓氢氧化钠溶液并稍加热的目的是________，反应的离子方程式为
(3)通过计算可知，8.8 g固体产物中，铁、硫元素的质量比为________，由此得出的
结论是
______________________________________________________________________。
(4)步骤④中有关金属元素参加反应的离子方程式是
(5)为了探究上述黑色固体M的性质，他们设计了如下装置：
实验过程中，观察到E瓶中产生黑色沉淀。
①简述检验装置A气密性的方法：
②B中现象可能是________，D中的现象是
③写出C、E装置的离子方程式：
④推断M与稀硫酸反应产生的气体的性质：________。
a．酸性 b．还原性 c．氧化性 d．漂白性
解析：(3)依题意，实验最终的氧化物是氧化铁，n(Fe)＝×2＝0.1 mol，
m(Fe)＝0.1 mol×56 g·mol－1＝5.6 g,8.8 g固体产物中只含硫和铁，则m(S)＝8.8 g－5.6
g＝3.2 g，n(S)＝0.1 mol，故m(Fe)∶m(S)＝5.6 g∶3.2 g＝7∶4，n(Fe)∶n(S)＝0.1
mol∶0.1 mol＝1∶1。
答案：(1)防止氧气参与反应 硫粉稍过量 防止铁与硫化铁反应，干扰实验结果
(2)铁与硫粉反应是放热反应 除去过量的硫 3S+6OH－===2S2－+SO32－+3H2O
(3)7∶4 铁与硫反应的产物中不存在Fe2S3，而全部是FeS
(4)FeS+2H+===Fe2++H2S↑ 2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O Fe3++3OH－
===Fe(OH)3↓
(5)①关闭活塞，向长颈漏斗中加入适量水，使漏斗中液面高于试管中液面，停止加
水，片刻后，液面差没有变化，表明装置A气密性良好 ②紫色石蕊试液变红色
溶液紫红色褪去 ③Br2+H2S===S↓+2Br－+2H+；H2S+Cu2+===CuS↓+2H+
④ab
10．(2010·模拟题)张老师做了一个如图所示的实验(H2燃烧)，发现烧杯中酸性KMnO4
溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液，溶液显红色。判断
下列说法中正确的是 ( )
A．该条件下生成的水分子化学性质比较活泼
B．该条件下H2被冷却为液态氢，液氢的水溶液具有还原性
C．该条件下H2燃烧生成了只具有氧化性的物质
D．该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
解析：根据实验现象知，该物质既能与酸性高锰酸钾溶液反应，又能与氯化亚铁反
应，说明它既有氧化性又有还原性，H2+O2H2O2。2MnO4－+5H2O2+6H+
===2Mn2++5O2↑+8H2O,2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
答案：D
9．(2010·改编题)已知3O2(g) 2O3(g)；ΔH＝+144.8 kJ/mol且“Cl”大多数来自致冷剂氟利昂。
下列说法不正确的是 ( )
A．臭氧层中氟利昂释放出的氯原子是O3分解的催化剂
B．高压放电条件下O2可以生成O3
C．O3转变为O2的能量曲线可用右图表示
D．O3和O2为同素异形体
解析：从已知条件可判断A项叙述正确；也可以得出“2O3”的总能量比“3O2”的
总能量高144.8 kJ，那么不是最高处的能量比“3O2”的总能量高144.8 kJ，所以C
项不正确；雷雨过后，空气清新，就是因为打雷放电条件下，O2生成了O3的原因，
B项正确。
答案：C
8．(2010·广州五校联考题)近期，北京大学的两位教授率先发现人体心肺血管中存在微量硫化氢，它对调节心血管功能具有重要作用。下列叙述正确的是( )
A．硫化氢分子很稳定，受热难分解
B．硫化氢分子中所有原子的最外电子层都达到8电子结构
C．将硫化氢通入溴水，溴水褪色
D．硫化氢是电解质，其电离方程式是H2S===2H++S2－
解析：A项，H2S加热时可发生分解反应；B项，H2S分子中H原子的最外层达到2
电子结构；C项，发生的反应为：H2S+Br2===2HBr+S↓，H2S能使溴水褪色；D
项，H2S是二元弱酸，应是分步电离。
7．(2010·东营一中期中考题)已知S2O8n－离子和H2O2一样含有过氧键，因此也有强氧化
性，S2O8n－离子在一定条件下可把Mn2+氧化成MnO4－离子；若反应后S2O8n－变成
SO42－，反应中氧化剂与还原剂的离子数之比为5∶2，则S2O8n－中的n值和S元素的化合价是 ( )
A．2，+7 B．2，+6 C．4，+7 D．4，+4
解析：由题干条件可以写出以下反应：5S2O8n－+2Mn2++8H2O===10SO42－+2MnO4
－+16H+，根据电荷守恒可知n＝2；结合信息，S2O82－中存在“---”，根据
电子转移可知，5 mol S2O82－转移10 mol e－，即每mol S2O82－转移2 mol e－，即一个
S2O82－中含有一个“---”，那么“S”元素在反应中化合价未发生变化，即
为+6价。
答案：B
6．(2009·天津八校5月联考题)1995年三位美国科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作
获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，由图可知( )
A．日光在反应中作催化剂
B．过氧化氯是一种很稳定的物质
C．过氧化氯的结构式为O-Cl-Cl-O
D．臭氧分子最终转变成氧气分子
解析：A项，日光提供反应③的能量而非催化作用。由③知过氧化氯不是很稳定的
物质。根据化学键理论，过氧化氯的结构式应为Cl-O-O-Cl。O3经过循环最终变
为O2，臭氧层被破坏。
5．(2010·山西师大附中期中考题)青藏铁路于2006年7月1日全线通车，为防止旅客出现高原反应，列车上特备有氧气罐，青藏高原上水烧开的温度低于100℃。如图所示，夹子开始处于关闭状态，试管①内盛有96℃的水，①内的空气处于标准大气压。将液体A滴入试管②与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A与气体B的组合不可能是下列中的( )
A．氢氧化钠溶液、二氧化碳 B．硝酸钾溶液、氯化氢
C．水、氧气 D．水、二氧化氮
解析：96℃水立刻沸腾，说明液体A吸收了气体B，使整个系统内气体压强减小，
可见只有C项符合题意。
4．(2010·模拟题)氢硫酸不稳定，要现用现配；从H2S的性质全面考虑，下列吸收H2S
制备氢硫酸的装置最合理的是( )
解析：H2S气体可溶于水，1体积水大约溶解2.6体积H2S，H2S有毒，不能随意排
放到大气中，可见只有D项符合题意。
→O3分子是极性分子。O3→O2变化中有一个O降，两个
答案：C
