氧族元素及其化合物综合探究

氧族元素及其化合物综合探究

例题讲解

【例1】直接排放含SO 2的烟气会形成酸雨，危害环境。利用钠碱循环法可脱除烟气中的SO 2，（1）用化学方程式表示SO 2形成硫酸型酸雨的反应:

。

（2）在钠碱循环法中，Na 2SO 3溶液作为吸收液，可由NaOH 溶液吸收SO 2制得，该反应的离子方程式是（3）吸收液吸收SO 2的过程中，pH 随n(SO 3²﹣):n(HSO 3﹣)变化关系如下表:

n(SO 3²﹣

):n(HSO 3﹣

)

91：91：11：91pH

8.2

7.2

6.2

①上表判断NaHSO 3溶液显

性，用化学平衡原理解释:

②当吸收液呈中性时，溶液中离子浓度关系正确的是(选填字母):a ．c （Na ＋）=2c （SO 32-）＋c （HSO 3－），

b ．

c （Na ＋

）>c （HSO 3－

）>c （SO 32-）>c （H ＋

）=c （OH －

）

c ．c （Na ＋

）+c （H ＋

）=c （SO 32-）+c （HSO 3－

）+c （OH －

）

（4）当吸收液的pH 降至约为6时，需送至电解槽再生。再生示意图如下:

①HSO 3-在阳极放电的电极反应式是。

②当阴极室中溶液p Ｈ升至8以上时，吸收液再生并循环利用。简述再生原理:

【来源】2012年北京【答案】（1）SO 2+H 2O

H 2SO 3;

2H 2SO 3+O 2

催化剂

2H 2SO 4

（2）SO 2+2OH -=SO 32-+H 2O （3）①酸，HSO 3-存在：HSO 3-H ++SO 32-和HSO 3-+H 2O

H 2SO 3+OH ，而HSO 3-的电离程

度强于水解程度。②ab

（4）①HSO 3-+H 2O-2e -=SO 42-+3H +

②H +在阴极得电子生H 2，溶液中的c(H +)减少，促使HSO 3-电离生成SO 32-且Na +进入阴极室吸收液得以再生。

【例2】下图是研究铜与浓硫酸的反应装置：

（1）A 试管中发生反应的化学方程式为。

（2）反应一段时间后，可观察到B 试管中的现象为。

（3）C 试管口浸有NaOH 溶液的棉团作用是

。

（4）如将B 试管换成D 试管，并从直立导管中向BaCl 2溶液中通入另一种气体，产生白色沉淀，则气体可以

是

、

。（要求填一种化合物和一种单质的化学式；如有需要，可加装防倒吸装置。）

（5）实验结束后，证明A 试管中反应所得产物是否含有铜离子的操作方法是

。

（6）在铜与浓硫酸反应的过程中，发现有黑色物质出现，经查阅文献获得下列资料。

仅由上述资料可得出的正确结论是。

a ．铜与浓硫酸反应时所涉及的反应可能不止一个

b ．硫酸浓度选择适当，可避免最后产物中出现黑色物质

c ．该反应发生的条件之一是硫酸浓度≥15mol·L

d ．硫酸浓度越大，黑色物质越快出现、越难消失【来源】2014石景山一模【答案】

（1）Cu+2H 2SO 4(浓)

△

CuSO 4+SO 2↑+2H 2O

（2）溶液由红色变成无色

（3）吸收Cl 2和SO 2，防止污染空气（4）NH 3（NO 2

或ClO 2）；Cl 2（O 3

或O 2或Br 2蒸汽）

资料1

附表铜与浓硫酸反应产生黑色物质的相关性质

硫酸浓度mol/L

黑色物质出现的温度∕℃

黑色物质消失的温度∕℃

15

约150约23616约140约25018

约120

不消失

资料2

X 射线晶体分析表明，铜与浓硫酸反应生成的黑色物质为Cu 2S 、CuS 、Cu 7S 4中的一种或几种。

饱和氯水

（5）向上拉铜丝，终止反应，冷却后，将A中溶液慢慢倒入盛有少量水的烧杯（试管）里，观察溶液颜色是否为蓝色。

（6）a b d

【例3】中华人民共和国国家标准（GB2760-2011）规定葡萄酒中SO2的最大使用量为0.25g·L-1。某兴趣小

并对其含量进行测定。

组用题9图1装置（夹持装置略）收集某葡萄酒中SO2

，

（1）仪器A的名称是，水通入A的进口为。

（2）B中加入300.00mL葡萄酒和适量盐酸，加热使SO2全部逸出并与C中H2O2完全反应，其化学方程式为。

（3）除去C中过量的H2O2，然后用0.0900mol·L-1NaOH标准溶液进行滴定，滴定前排气泡时，应选择题9图2中的；若滴定终点时溶液的pH=8.8，则选择的指示剂为；若用50mL滴定管进行实验，当滴定管中的液面在刻度“10”处，则管内液体体积（填序号）（①=10mL，②=40mL，

③<10mL,④>40mL）。

（4）滴定至终点时，消耗NaOH溶液25.00mL，该葡萄酒中SO2含量为g·L-1。

（5）该测定结果比实际值偏高，分析原因并利用现有装置提出改进措施。

【来源】2014重庆卷

【答案】

（1）冷凝管b（解析：冷凝管下进上出，使冷凝效果更充分）

（2）SO2+H2O2=H2SO4

（3）③酚酞④

（4）0.24（解析：由系列反应可知关系：SO2-2NaOH，带入数值即可计算）

（5）盐酸挥发，用不挥发性酸代替盐酸（解析：气体中可能存在由盐酸挥发出的HCl气体，会消耗NaOH，所以需要排除HCl的干扰）