题目内容

7．工业生产中含硫废水的排放会污染环境，需要对含硫废水进行处理与利用．
（1）某制革厂含硫废水中主要含有物是Na2S．
①测得该废水溶液pH=12，用离子方程式解释溶液呈碱性的原因S2-+H2O?HS-+OH-．
②含硫废水的处理过程中可以采用纯氧将Na2S转化为Na2SO4，则反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2．已知1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na2SO4（s）+4H2（g）?Na2S（s）+4H2O（g），已知该反应的平衡常数K1000℃＜K1400℃，则该反应的△H＞0（填“＞”“=”或“＜”）．
（2）含硫燃料中间体废水中主要含有物为Na2SO3，回收废水中的硫化物，以减少资源的浪费，可采用以下方法：

①中和含酸废水工业常用的试剂x是石灰水．
②写出H2S气体与足量NaOH溶液反应的化学方程式H2S+2NaOH═Na2S+2H2O．
③铁屑与石墨能形成微型原电池，SO32-在酸性条件下放电生成H2S进入气相从而达到从废水中除去Na2SO3的目的，写出SO32-在酸性条件下放电生成H2S的电极反应式：SO32-+8H++6e-═H2S↑+3H2O．
④已知：2H2S（g）+O2（g）═2S（s）+2H2O（l）△H=-632.8kJ/mol
SO2（g）═S（s）+O2（g）△H=+269.8kJ/mol
H2S与O2反应生成SO2和H2O的热化学方程式为2H2S（g）+3O2（g）═2SO2（g）+2H2O（l）△H=-1172.4kJ/mol．

分析 （1）①Na2S为强碱弱酸盐，S2-水解呈碱性；
②根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂得失电子数目相等计算；温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热；
（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水；
②H2S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na2S和水；
③SO32-在酸性条件下放电生成H2S的过程为还原反应，根据反应物和生成物书写电极反应式；
④利用盖斯定律计算反应热，并写出热化学方程式．

解答 解：（1）①Na2S为强碱弱酸盐，S2-水解呈碱性，水解方程式为：S2-+H2O?HS-+OH-，
故答案为：S2-+H2O?HS-+OH-；
②1molNa2S转化为1molNa2SO4，失去8mol电子，而1molO2被还原，得到4mol电子，所以还原剂与氧化剂的物质的量之比为1：2，温度升高平衡常数增大，说明升高温度平衡向正反应移动，则正反应吸热，即△H＞O，
故答案为：1：2；＞；
（2）①中和含酸废水工业常用廉价的石灰水，
故答案为：石灰水；
②H2S气体与足量NaOH溶液反应反应生成Na2S和水，反应的化学方程式为：H2S+2NaOH=Na2S+2H2O，
故答案为：H2S+2NaOH=Na2S+2H2O；
③SO32-在酸性条件下放电生成H2S的过程为还原反应，电极反应式为SO32-+8H++6e-=H2S↑+3H2O，
故答案为：SO32-+8H++6e-=H2S↑+3H2O；
④已知：①2H2S（g）+O2（g）=2S（s）+2H2O（l）△H=-632.8kJ/mol，
②SO2（g）=S（s）+O2（g）△H=+269.8kJ/mol，
利用盖斯定律将①-②×2可得：2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l），
对应的反应热为：△H=（-632.8kJ/mol）-2×（+269.8kJ/mol）=-1172.4kJ/mol，
所以热化学方程式为2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）△H=-1172.4kJ/mol，
故答案为：2H2S（g）+3O2（g）=2SO2（g）+2H2O（l）△H=-1172.4kJ/mol．

点评 本题考查较为综合，涉及盐类的水解、氧化还原反应、电化学以及化学反应与能量等问题，题目难度中等，本题注意明确水解的原理、氧化还原反应的计算以及电极反应式的书写等方法性的问题，试题培养了学生的分析能力及灵活应用能力．

练习册系列答案
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5．如图所示的五元环代表A、B、C、D、E五种化合物，圆圈交叉部分指两种化合物含有一种相同元素，五种化合物由五种短周期元素形成，每种化合物仅含两种元素，A是沼气的主要成分，B、E分子中所含电子数均为18，B不稳定，具有较强的氧化性，其稀溶液是医疗上广泛使用的消毒剂，E的分子结构模型为，C可作为光导纤维的主要材料，D中所含两种元素的原子个数比为3：4，电子总数之比为3：2．根据以上信息回答下列问题：
（1）B为二元弱酸，其水溶液显弱酸性，则B在水溶液的第一步电离方程式可表示为H2O2?HO2-+H+．
（2）D的化学式是Si3N4，E电子式为．
（3）液态B与液态E反应可生成一种气态单质和一种常见液体，1molB参加反应放出热量QkJ，其反应的热化学方程式2H2O2（l）+N2H4（l）=N2（g）+4H2O（l）△H=-2Q kJ/mol．
（4）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl．E与NH3分子类似，也可与HCl发生反应，试写出E与足量盐酸发生反应的化学方程式N2H4+2HCl=N2H6Cl2．
6．下列各组主族原子中，彼此化学性质一定相似的是（　　）
A．原子核外电子排布式为1s2的X原子与原子核外电子排布式为1s22s2的Y原子
B．原子核外M层上有5个电子的X原子与原子核外N层上有5个电子的Y原子
C．2p轨道上有一个未成对电子的X原子与3p轨道上有一个未成对电子的Y原子
D．最外层都只有一个电子的X、Y原子
15．研究物质的性质时，首先要分离提纯物质，对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容．
现需要纯净的氯化钠溶液，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体．某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案：

（1）操作①中发生反应的化学方程式是NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2O．
（提示：NH4HCO3受热后没有固体剩余，产生的气体有一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝．）
（2）操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液不能（填“能”或“不能”）．如果能，下一空不需要回答；如果不能，请说明理由：选用Ba（NO3）2溶液会引入新的杂质离子NO3-．
（3）操作③的目的是除去过量的Ba2+．
（4）操作④的目的是除去溶解在溶液中的CO2气体和HCl．
2．元素X 位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2．元素Y基态原子的3p轨道上有4个电子．元素Z的原子最外层电子数是其内层的3倍．
（1）X与Y所形成化合物晶体的晶胞如图所示．
①在1个晶胞中，X离子的数目为4．
②该化合物的化学式为ZnO．
（2）在Y的氢化物（H2Y）分子中，Y原子轨道的杂化类型是sp3杂化．
（3）Z的氢化物（H2Z）在乙醇中的溶解度大于H2Y，其原因是水分子与乙醇分子之间形成氢键．
（4）Y与Z可形成YZ42-
①YZ42-的空间构型为正四面体（用文字描述）．
②写出一种与YZ42-互为等电子体的分子的化学式：CCl4或SiCl4．
（5）X的氯化物与氨水反应可形成配合物[X（NH3）4]Cl2，1mol该配合物中含有σ键的数目为16NA．
12．NA为阿伏伽德罗常数的值．下列说法正确的是（　　）
A．2mol/L的Na2CO3溶液中Na+个数为4NA
B．2L 0.5mol/LCH3COOH溶液中含有的H+数为NA
C．含2mol溶质的浓硫酸与足量的Cu反应转移的电子数为2NA
D．1L 2mol/L的K2CO3溶液中CO32-个数小于2NA
19．下图中X是一种具有水果香味的合成香料，A是直链有机物，E与FeCl3溶液作用显紫色．

请根据上述信息回答：
（1）C的名称是丁醛．B→I的反应类型为消去反应．
（2）只用一种试剂鉴别D、E、H，该试剂是溴水．
（3）H与J互为同分异构体，J在酸性条件下水解有乙酸生成，J的结构简式为CH3COOCH=CH2．
（4）核磁共振氢谱图中D有4组峰且峰面积之比为3：2：2：1．
（5）D和F反应生成X的化学方程式为．
16．钛被称为继铁、铝之后的第三金属，制备金属钛的一种流程如下：
[钙钛矿]$→_{过滤}^{硫酸}$[硫酸氧钛溶液]$→_{过滤}^{水/△}$[H2TiO3]$\stackrel{焙烧}{→}$[TiO2]$→_{高温}^{C、Cl_{2}}$[TiCl4]$→_{高温}^{Mg/Ar}$[Ti]
回答下列问题：
（1）基态钛原子的价电子排布图为，其原子核外共有22种运动状态不相同的电子．金属钛晶胞如下图1所示，为六方最密堆积（填堆积方式）．
（2）根据价层电子互斥理论，价层电子对之间的斥力大小有如下顺序：l-l＞＞l-b＞b-b（l为孤对电子对，b为键合电子对），则关于H2O中的H-O-H键角可得出的结论是D．
A．180°                        B．接近120°，但小于120°
C．接近120°，但大于120°        D．接近109°28’，但小于109°28’
（3）已知TiCl4在通常情况下是无色液体，熔点为-37℃，沸点为136℃，可知TiCl4为分子晶体．
（4）纳米TiO2是一种应用广泛的催化剂，其催化的一个实例如图2．化合物乙的沸点明显高于化合物甲，主要原因是化合物乙分子间形成氢键．化合物乙中采取sp3杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为N＞O＞C．
（5）钙钛矿晶体的结构如图3所示．钛离子位于立方晶胞的角顶，被6个氧离子包围成配位八面体；钙离子位于立方晶胞的体心，被12个氧离子包围．钙钛矿晶体的化学式为CaTiO3．若该晶胞的边长为a pm，则钙钛矿晶体的密度为$\frac{136g}{{（a{×10}^{-10}）}^{3}{N}_{A}}$g．cm-3（只要求列算式，不必计算出数值）．
17．下列实验设计、操作或实验现象不合理的是（　　）
A．实验室制取乙炔时，用饱和食盐水代替蒸馏水，以得到平稳的气流
B．检验甲酸中是否混有乙醛，可向样品中加入足量NaOH溶液以中和甲酸后，再做银镜反应实验或与新制Cu（OH）2共热的实验
C．除去苯中的少量苯酚：加入适量NaOH溶液，振荡、静置、分液
D．液态溴乙烷中加入稀NaOH溶液共煮几分钟，然后加入稀硝酸酸化，再加入AgNO3溶液检验溴乙烷中是否含有溴元素

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