题目内容

20．硫在地壳中主要以硫化物、硫酸盐等形式存在，其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用．

（1）一种以铜作催化剂脱硫有如下两个过程：
①在铜的作用下完成工业尾气中SO2的部分催化氧化，所发生反应为：2SO2+2nCu+（n+1）O2+（2-2n）H2O═2n CuSO4+（2-2n） H2SO4从环境保护的角度看，催化脱硫的意义为防止酸雨的发生；每吸收2molSO2，被SO2还原的O2的质量为32 g．
②利用如图1所示电化学装置吸收另一部分SO2，并完成Cu的再生．写出装置内所发生反应的离子方程式SO2+2H2O+Cu2+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4H++SO42-+Cu．
（2）碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如图2：
①用离子方程式表示反应器中发生的反应是：SO2+I2+2H2O═4H++SO42-+2I
②用化学平衡移动的原理分析，在HI分解反应中使用膜反应器分离出H2的目的是HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行．
Ⅱ．汽车尾气是造成雾霾天气的重要原因之一．
已知氮的氧化物是汽车尾气的污染物，用如图3装置可监测其含量，电池中每转移0.4mole-，Pt 电极消耗2.24L氧气（标况下）该装置的负极反应式为NO-2e-+O2-═NO2．

分析 （1）①二氧化硫是一种有毒的气体，排放到空气中可引起酸雨的发生，对环境和人类健康有害，脱硫可以防止酸雨的发生；
依据二氧化硫和氧气反应方程式，找出二氧化硫和氧气量的关系；
②利用电解原理将二氧化硫转化成硫酸吸收，先写出两个电极上上发生的电极反应式，加和就可得到总的离子方程式．
（2）①从流程图可知，在反应器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI；
②HI分解是可逆反应，分离出氢气有利于平衡正向移动．
Ⅱ．由离子的定向移动可知NiO极为原电池的负极，Pt极为原电池的正极，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，以此解答该题．

解答 解；（2）①脱硫可以减少二氧化硫的排放量，防止酸雨的发生，2SO2 +O2 =2SO3
2mol 32g
故答案为：防止酸雨的发生；32；
②分析图中电解装置，可知左边石墨是电解池的阳极，右边是电解池的阴极；
阳极放电的物质二氧化硫，失去电子生成硫酸根离子，电极反应式：SO2-2e-+2H2O=SO42-+2H+；
阴极放电的物质时铜离子，得到电子被还原成单质铜，电极反应式：Cu2++2e-=Cu；
将上述两电极的电极反应式得：SO2+2H2O+Cu2+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4H++SO42-+Cu，
故答案为：SO2+2H2O+Cu2+$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$4H++SO42-+Cu．
（2）①从流程图可知，在反应器中，I2氧化SO2，生成硫酸和HI，反应方程式为SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+，故答案为：SO2+I2+2H2O=SO42-+2I-+4H+；
②HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行，故答案为：HI分解为可逆反应，及时分离出产物H2，有利于反应正向进行．
Ⅱ．由离子的定向移动可知NiO极为原电池的负极，负极反应为NO-2e-+O2-=NO2，pt电极上电极反应为O2+4e-=2O2-，则电池中每转移0.4mol e-，Pt电极消耗氧气为0.1mol×22.4L/mol=2.24L，故答案为：2.24；NO-2e-+O2-=NO2．

点评 本题考查氧化还原反应及电化学知识，为高考常见题型和高频考点，注意把握原电池的工作原理，本题解答的关键是离子的定向移动，以此可确定电源的两极和反应类型，注意体会答题思路，题目难度中等．

练习册系列答案
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10．下列关于氧化还原反应的说法，正确的是（　　）
A．同一反应中，氧化剂失电子的总数一定等于还原剂得电子的总数
B．氧化剂在反应中被还原，生成氧化产物
C．氧化还原反应的特征是有化合价的升降
D．任何反应中一定有氧化剂和还原剂，且氧化剂和还原剂必须为不同种物质
11．乙醇和乙酸是生活中常见的两种有机物，请回答下列问题：
①工业制取乙醇的化学方程式为CH2=CH2+H2O$\stackrel{催化剂}{→}$CH3CH2OH
②反复将灼烧至红热的铜丝插入乙醇中，有刺激性气味的物质生成，写出相关的化学方程式
2CH3CH2OH+O2$\stackrel{Cu}{→}$2CH3CHO+2H2O，所得有机产物的官能团名称是醛基．
8．在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验．三组实验均各取300mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据见下表：
实验序号甲乙丙
盐酸体积/mL300300300
合金质量/g5.17.659.18
生成气体体积/L5.66.726.72
（1）甲、乙两组实验中，哪一组盐酸是不足量的？乙（填“甲”或“乙”）．
（2）根据表中数据能否求得盐酸的物质的量浓度？能．（填“能”或“否”）
（3）求合金中Mg、Al的物质的量之比（写出计算过程）
15．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．4g D2和足量O2反应可生成D2O的分子数目为2NA
B．0.1molCl2与足量NaOH溶液反应，转移电子的数目为0.2NA
C．在标准状况下，2.24L氨气所含的电子总数为NA
D．标准状况下，6.4 g氧气和臭氧中含有的分子总数为0.2 NA
5．按要求填空：
（1）Fe2（SO4）3（写出电离方程式）Fe2（SO4）3=2Fe3++3SO42-．
（2）向稀硫酸溶液中滴加氢氧化钡溶液至中性（写出离子方程式）Ba2++2OH-+2H++SO42-=BaSO4↓+2H2O．
（3）写出实验室制取二氧化碳反应的离子方程式）CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑．
（4）鉴别KCl溶液和K2CO3溶液的试剂是稀盐酸（填名称），离子方程式为CO32-+2H+=H2O+CO2↑．
（5）除去Na2CO3粉末中混入的NaHCO3杂质用加热方法，化学方程式为2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑．
12．相同质量的NO2和N2O4，它们之间的关系正确的是（　　）
A．体积之比为2：1B．原子总数之比为1：2
C．物质的量之比为1：1D．氧原子的个数之比为1：1
9．能鉴别碘化钾溶液、苯酚溶液、乙酸、苯和己烯五种液体的试剂为（　　）
A．Na2CO3溶液B．溴水C．新制Cu（OH）2D．福尔马林
10．从含氮化合物资料中查得：HNO2是一种不稳定的弱酸，Ki=4.6×10-4；NaNO2是一种白色易溶于水的固体，俗称工业盐．
（1）N原子最外层电子的轨道排布式为2s22p3；下列选项可作为比较氮和氧非金属性强弱的判断依据的是ac．
a．氢化物稳定性：H2O＞NH3 b．沸点：H2O＞NH3
c．NO中N为+2价，O为-2价  d．碱性：NH3＞H2O．
（2）误食NaNO2会导致血红蛋白中的二价铁转化为三价铁而引起中毒，该过程中NaNO2发生还原反应（填“氧化”或“还原”，下同）；服用维生素C可解毒，说明维生素C具有还原性．
（3）把NaNO2加入新制的氯水中，氯水褪色，产物之一是NaNO3，写出该反应的化学方程式：NaNO2+Cl2+H2O=NaNO3+2HCl；若生成0.1mol NaNO3，转移电子数为0.2NA．
（4）将同为0.1mol/L的HNO2溶液与Na2CO3溶液等体积混合，充分反应后，溶液中阴离子浓度由大到小的顺序为：c（NO2-）＞c（HCO3-）＞c（OH-）＞c（CO32-）（用离子符号表示）
已知：H2CO3=4.3×10-7 　　Ka=5.6×10-11．

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