1、十年高考化学分类解析十七氧族元素 环境保护高考化学分类解析(十七)氧族元素 环境保护考点阐释1.了解单质硫及硫的氧化物、氢化物的性质，掌握硫酸的化学性质。2.以硫酸为例，了解化工生产化学反应原理的确定。初步了解原料与能源的合理利用、“三废处理”与环境保护以及生产过程中的综合经济效益问题。试题类编(一)选择题1.（2002年上海，10）水的状态除了气、液和固态外，还有玻璃态。它是由液态水急速冷却到165 K时形成的，玻璃态的水无固定形状，不存在晶体结构，且密度与普通液态水的密度相同，有关玻璃态水的叙述正确的是A.水由液态变为玻璃态，体积缩小B.水由液态变为玻璃态，体积膨胀C.玻璃态是水的一种特殊
2、状态D.玻璃态水是分子晶体2.（2002年江苏大综合，22）高温下硫酸亚铁发生如下反应：2FeSO4Fe2O3+SO2+SO3,若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀物是A.BaSO3和BaSO4 B.BaSC.BaSO3 D.BaSO43.（2001年全国，4）为了保护臭氧层，可采取的有效措施是A.减少二氧化硫的排放量 B.减少含铅废气的排放量C.减少氟氯代烃的排放量 D.减少二氧化碳的排放量4.(2001年上海，3)下列物质不属于“城市空气质量日报”报道的是A.二氧化硫 B.氮氧化物C.二氧化碳 D.悬浮颗粒5.(2001年上海，10)标准状况下H2S和O2的混合气体100 mL，经点
3、燃后反应至完全，所得气体经干燥后，恢复到原来状况时体积为10 mL，该10 mL气体可能是A.H2S、SO2 B.O2 C.H2S D.SO36.(2000年全国，1)导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是A.酸雨 B.光化学烟雾C.臭氧空洞 D.温室效应7.(2000年广东，2)下列气体不能用浓H2SO4干燥的是A.CO2 B.H2SC.SO2 D.HCl8.(2000年广东，13)下列说法不正确的是A.硫是一种淡黄色的能溶于水的晶体B.硫的化合物常存在于火山喷出的气体中和矿泉水里C.硫与氧属于同一主族D.硫在空气中的燃烧产物是二氧化硫，在纯氧中的燃烧产物是三氧化硫9.(1999年上海，
4、11)在硫酸工业生产中，为了有利于SO2的转化，且能充分利用热能，采用了中间有热交换器的接触室(见图)，按此密闭体系中气流的流向则A处流出的气体为A.SO2 B.SO3、O2 C.SO2、O2 D.SO2、SO310.(1998年全国，3)按下述实验方法制备气体，合理又实用的是A.锌粒与稀HNO3反应制备H2B.向饱和NaCl溶液中滴加浓H2SO4制备HClC.亚硫酸钠与浓H2SO4反应制备SO2D.大理石与浓H2SO4反应制备CO211.(1998年上海，5)0.05 mol某单质与0.8 g硫在一定条件下完全反应，该单质可能是A.H2 B.O2 C.K D.Zn12.(1998年上海，6)
5、下列反应中，调节反应物用量或浓度不会改变反应产物的是A.H2S在氧气中燃烧 B.铁在硫蒸气中燃烧C.SO2通入石灰水 D.H2SO4中加入锌粉13.(1998年上海，13)冰箱致冷剂氟氯甲烷在高空中受紫外线辐射产生Cl原子，并进行下列反应：Cl+O3ClO+O2，ClO+OCl+O2下列说法不正确的是A.反应后将O3转变为O2B.Cl原子是总反应的催化剂C.氟氯甲烷是总反应的催化剂D.Cl原子反复起分解O3的作用14.(1997年全国，13)向50 mL 18 molL1H2SO4溶液中加入足量的铜片并加热。充分反应后，被还原的H2SO4的物质的量A.小于0.45 molB.等于0.45 mo
6、lC.在0.45 mol和0.90 mol之间D.大于0.90 mol15.(1997年上海，12)你认为减少酸雨产生的途径可采取的措施是用煤作燃料 把工厂烟囱造高 燃料脱硫 在已酸化的土壤中加石灰 开发新能源A. B.C. D.16.(1996年上海，16)将下列物质分别加入溴水中，溴水颜色不变浅的是A.KCl晶体 B.H2S气体C.CCl4 D.Mg17.(1996年上海，1)下列物质中，不含结晶水的是A.芒硝 B.大理石 C.明矾 D.石膏18.(1995年全国，25)常温时，向20 L真空容器内通入a mol硫化氢和b mol二氧化硫(a和b都是正整数，且a5,b5),反应完全后，容器
7、内可能达到的最大密度约是A.24.5 gL1 B.14.4 gL1C.8 gL1 D.5.1 gL119.(1995年全国，26)某温度下，在100 g水中加入m g CuSO4或加入n g CuSO45H2O，均可使溶液恰好达到饱和，则m与n的关系符合A.m=n B.m=C.m= D.m=20.(1995年上海，24)为方便某些化学计算，有人将98浓硫酸表示成下列形式，其中合理的是A.H2SO41/9H2O B.H2SO4H2OC.H2SO4SO3 D.SO310/9H2O（二）笔答题21.(2002年上海，31)硫铁矿高温下空气氧化产物二氧化硫，4FeS2+11O2=8SO2+2Fe2O3
8、设空气中N2、O2的含量分别为0.800和0.200（体积分数，以下气体含量均用体积分数表示），试完成下列各题：（1）1.00 mol FeS2完全氧化，需要空气的体积（标准状况）为_L。（2）55 L空气和足量FeS2完全反应后，气体体积（同温同压）变为_L。 (3)用空气氧化FeS2产生的气体混合物中，O2含量为0.0800，计算SO2的含量。（4）设FeS2氧化产物的气体混合物为100 L，其中O2为a L，SO2为b L。写出a和b的关系式在图中画出a和b的关系曲线（FeS2氧化时，空气过量20%）说明：为方便作图，纵坐标用13b表示。22.(2000年全国，23)某学生课外活动小组利
9、用右图所示装置分别做如下实验：(1)在试管中注入某红色溶液，加热试管，溶液颜色逐渐变浅，冷却后恢复红色，则原溶液可能是_溶液；加热时溶液由红色逐渐变浅的原因是： 。(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，则此溶液可能是_溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是： 。23.(1998年上海，28)汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO等物质)是城市空气的污染源，治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个“催化剂转换器”(用铂、钯合金作催化剂)。它的特点是使CO与NO反应，生成可参与大气生态环境循环的无毒气体，并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。(1)写出CO与NO反应的化学
10、方程式 。(2)“催化剂转换器”的缺点是在一定程度上提高空气的酸度。其原因是 。(3)控制城市污染源的方法可以有 (多选扣分)。a.开发氢能源 b.使用电动车c.植树造林 d.戴上呼吸面具24.(1997年全国，31)某无色溶液可能含有下列钠盐中的几种：A.氯化钠 B.硫化钠 C.亚硫酸钠 D.硫代硫酸钠 E.硫酸钠 F.碳酸钠。向此溶液中加入适量稀H2SO4，有浅黄色沉淀析出，同时有气体产生，此气体有臭鸡蛋气味，可使澄清的石灰水变浑浊，不能使品红试液褪色。根据上述实验现象回答下列问题。(1)不能使品红试液褪色，说明该气体不含 (填分子式)。(2)此无色溶液中至少存在哪几种钠盐?请写出全部可能
11、的情况(填写相应的字母)。第一种情况 ，第二种情况 ，第三种情况 ，第四种情况 (可不填满，也可补充)。25.(1997年全国，35)8.8 g FeS固体置于200 mL 2.0 molL1的盐酸中，以制备H2S气体。反应完全后，若溶液中H2S的浓度为0.10 molL1，假定溶液体积不变，试计算：(1)收集到的H2S气体的体积(标准状况)。(2)溶液中Fe2和H的物质的量浓度(摩尔浓度)。26.(1997年上海，36)接触法制硫酸排放的尾气中含少量的SO2，为防止污染大气，在排放前设法进行综合利用。(1)某硫酸厂每天排放的10000 m3尾气中含0.2(体积分数)的SO2，问用NaOH溶液
12、、石灰及O2处理后，假设硫元素不损失，理论上可得到多少千克石膏(CaSO42H2O）?(2)如果将一定体积的尾气通入100 mL 2 molL1的NaOH溶液中使其完全反应，经测定所得溶液含16.7 g溶质。试分析该溶液的成分，并计算确定各成分的物质的量。(3)工厂在尾气处理制石膏的过程中，中间产物是NaHSO3。调节尾气排放的流量，以取得SO2与NaOH间物质的量的最佳比值，从而提高亚硫酸氢钠的产量。现设n(SO2)、n(NaOH)、n(NaHSO3)分别表示SO2、NaOH和NaHSO3的物质的量，且=x，试写出x在不同取值范围时，n(NaHSO3)的值或n(NaHSO3)与n(SO2)、
13、n(NaOH)间的关系式。27.(1996年全国，36)将a mol H2S和1 mol O2置于一个容积可变的容器内进行反应。维持容器内气体的压强不变(101 kPa)，在120 下测得反应前后容器内气体的密度分别为d1和d2。若a的取值不同，则H2S的氧化产物可能有如下三种情况：(1)全部是SO2，此时a的取值范围是_。(2)全部是S，此时a的取值范围是_，并且d1_d2(填“小于”“大于”或“等于”)。(3)部分是SO2，部分是S，此时a的取值范围是_。反应所生成的SO2的物质的量为_ mol。容器内气体的物质的量之和为_ mol。(以含a的代数式表示)28.(1995年全国，35)取5
14、0.0 mL Na2CO3和Na2SO4的混合溶液，加入过量BaCl2溶液后得到14.51 g白色沉淀，用过量稀硝酸处理后沉淀量减少到4.66 g，并有气体放出。试计算：(1)原混合液中Na2CO3和Na2SO4的物质的量浓度；(2)产生的气体在标准状况下的体积。29.（1995年全国，31）A、B、C是在中学化学中常见的三种化合物，它们各由两种元素组成，甲、乙是两种单质。这些化合物和单质之间存在如下的关系：据此判断：（1）在A、B、C这三种化合物中，必定含有乙元素的是_（用A、B、C填写）。（2）单质乙必定是_（“金属”或“非金属”），其理由是 。（3）单质乙的化学式可能是_，则化合物B的化
15、学式是_。30.(1994年上海，36)从某物质A的水溶液出发有下图所示的一系列变化：试回答：(1)物质的分子式：A ，B_,C_,D_,E_,F_；(2)写出EF的离子方程式 。(3)鉴定物质F的方法 。答案解析（一）选择题1.答案：C解析：因玻璃态水的密度与液态水的密度相同，所以由液态水变为玻璃态水其体积不发生变化。固体有三种形态：晶体、玻璃态和无定形，所以玻璃态水并不是晶体，而是水的一种存在形态。2.答案：D解析：SO3溶于水生成H2SO4，H2SO4与BaCl2反应生成BaSO4沉淀，SO2在硫酸溶液中不易溶解，另外，BaSO3能溶解在酸中，即硫酸溶液中SO2不会与BaCl2反应。3.
16、答案：C解析：氟氯代烃为一类含氯、氟的有机物，它在日光照射下分解产生的氯原子是破坏臭氧层的“罪魁祸首”。为了保护臭氧层，可采取减少氟氯代烃的排放量这一措施。4.答案：C解析：属于大气污染物的是：二氧化硫、氮氧化物、悬浮颗粒。CO2是空气的成分之一，含量的变化只能引起“温室效应”，对空气质量影响不大。5.答案：C解析：此题考查了学生思维能力的严密性。只要仔细分析四个选项，不必计算就可找出答案，SO2与H2S不能共存，故A不可能；若只剩余O2，说明O2过量，则必有SO2生成，故B也不可能；H2S在过量O2中燃烧只能生成SO2，SO2要转化为SO3必须有催化剂的参与，故D项不可能；所以答案应为C。6
17、.答案：A解析：环境污染与保护是当今社会普遍关注的问题，这类题目在今后的高考中也会出现，且比重会增加。引发酸雨的主要是氮和硫的氧化物，光化学烟雾主要与NO2和NO有关；氟利昂是破坏臭氧层的最主要物质；大气中CO2含量的增加引起了温室效应。7.答案：B解析：浓硫酸可干燥酸性气体和一些中性气体，但不能干燥具有还原性的气体，如H2S、HI等。SO2尽管有较强的还原性，但不能被浓硫酸氧化。8.答案：AD解析：此题全面考查了硫的存在和性质。硫是一种淡黄色不溶于水的晶体，直接与氧气反应的产物是SO2，SO2被氧气氧化为SO3必须是在催化剂的条件下进行。9.答案：C解析：此题考查了工业生产H2SO4的重要设
18、备之一接触室中气体的流向。SO2和O2进入热交换器的管外时，虽具备合成温度，但无V2O5催化，不会生成SO3，只有SO2和O2。10.答案：C解析：锌与稀HNO3反应，被还原的是氮元素，产生的是氮的氧化物而不是H2。因氯化氢易溶于水，制备时用固体食盐与浓H2SO4反应。浓H2SO4中H浓度小与CaCO3反应慢，且CaSO4微溶于水，反应难于进行。11.答案：C解析：n(S)= =0.025 mol,该单质与硫的物质的量之比是21，所以该单质在四个选项中只能是钾。12.答案：B解析：H2S在足量O2中燃烧，方程式为2H2S3O2=2SO22H2O。O2不足时：2H2SO2=2S2H2O。SO2与
19、Ca(OH)2反应时首先发生：SO2Ca（OH）2=CaSO3H2O，当SO2过量时又发生反应：CaSO3SO2H2O=Ca(HSO3)2。稀H2SO4与Zn反应放出H2，浓H2SO4与Zn反应放出SO2。13.答案：C14.答案：A解析：n(浓H2SO4)=0.0518=0.9 mol。由反应Cu+2H2SO4CuSO4SO22H2O，看出有2 mol H2SO4参加反应，被还原的H2SO4为参加反应的一半，由此有0.9 mol 浓H2SO4反应时就有0.45 mol H2SO4被还原。但实际上由于H2SO4随反应进行浓度变稀，而变为稀H2SO4后，则不能与Cu反应。所以实际被还原的H2SO
20、4应小于0.45 mol。故选A。15.答案：C解析：酸雨的形成主要是煤和石油的大量使用造成的，开发新能源可以减少对煤的使用，燃料脱硫可以减少SO2的排放量，这些都是可行的。16.答案：A解析：A项KCl与Br2水不作用，故符合题意。B项反应为H2SBr2=S2HBr,溴水变浅溶液浑浊。C项CCl4可萃取溴水中的溴，溴水变浅。D项Mg+Br2=MgBr2，溴水褪色。17.答案：B解析：此题考查的是硫酸盐的俗名和组成，芒硝的化学式是：Na2SO410H2O，明矾的化学式是KAl(SO4)212H2O，生石膏的化学式是CaSO42H2O，大理石的化学式是CaCO3。18.答案：B解析：.容器内反应
21、后的气体只能为SO2或H2S(因常温水为液态，S为固态)，若气体密度大，则应SO2过量，设SO2为5 mol，H2S为1 mol，由方程式2H2SSO2=3S2H2O知余SO2为4.5 mol，所以密度为4.564/20=14.4 gL1。.极限法，假设无H2S，有SO2 5 mol(因此时密度最大)，则密度为564/20=16 gL1，参照选项只能选B。19.答案：B解析：因在某温度下，溶解度为定值，可得方程：解之得m=，选B。(也可由某温度下饱和溶液的溶质的质量分数为一定值列方程：)20.答案：AD则其物质的量之比为n(H2SO4)n(H2O)= =11/9。即可判断A正确，B、C不正确。
22、D项略作变形：SO3H2OSO3H2OH2OH2SO4H2O，即与A选项相同，故也正确。（二）笔答题21.答案：（1）308 （2）52（3）设SO2为x（体积分数）则有4(11+0.0800)=10.0800xx=0.0923(4)13b=20010a 如下图解析：（1）1.00 mol FeS2完全氧化需O2为mol，则需标况下的空气为： mol22.4 Lmol10.200=308 L(2)采用体积差列式求减少的体积4FeS2 + 11O2=8SO2+2Fe2O3 V11 355 L0.200 3最后气体体积为55 L3 L=52 L(3)设SO2为x（体积分数）则有4（11+0.080
23、0）=10.0800x x=0.0923(4)100 L气体混合物中有N2为（100ab） L而生成b L SO2耗O2为L则：（100ab）(+a)=41即：13b=20010 a22.答案：(1)稀氨水和酚酞 稀氨水中的NH3气体逸出，所以溶液的颜色变浅(2)溶有SO2气体的品红 SO2气体逸出，品红溶液恢复红色解析：此题考查了学生由实验现象判断实验原理的直觉和逆向思维能力。首先要审清实验的装置为一封闭的体系，受热时，有气体从溶液中逸出进入气球，导致溶液的颜色的变化；冷却后，逸出的气体又溶解在溶液中，得到原来溶液，恢复到原来的溶液的颜色。另外要注意溶液颜色的变化，能使溶液在红色和无色之间变
24、化的物质在中学阶段最常见的是酚酞和品红。导致酚酞溶液在无色和红色之间变化的气体是碱性气体，即氨气；导致品红溶液在无色和红色之间变化的气体是SO2。23.答案：(1)2CO2NO2CO2N2(2)SO2转化为SO3，产生硫酸酸雾 (3)ab解析：在催化剂作用下把CO和NO都转化为参与大气生态环境循环的无毒气体即NO转化为N2、CO转化为CO2，反应的方程式为2NO2CO2CO2N2。同时SO2也在催化剂的条件下转化为了SO3，从而提高了空气的酸度。控制城市空气的污染源主要是减少煤和汽油的使用。24.答案：(1)SO2 (2)BDF，BCF解析：本题设置的目的有两个：一是由于题设条件不复杂，看似很
25、容易，易使考生产生轻视题目的心理状态，而不去深入分析而失误。试题通过这种方式体现对考生知识、能力和心理素质的考查；二是因本题作出判断需较大的思维强度，本题的关键在于能否从量上分析H2S和SO2的关系，这就考查了学生思维的深刻性和逻辑性。从题给条件上首先可判断出不存在的气体是SO2，溶液中Na2CO3和Na2S并存。再由混合溶液与稀H2SO4反应有黄色沉淀的现象，对硫的来源作出两种思考：其一：H2SO4+Na2S2O3=Na2SO4+S+SO2+H2O，但反应中有SO2生成，又与前面的判断相矛盾。这就给考生造成了很大的干扰。又因H2SO4+Na2S=H2S+Na2SO4。如果能从定量的角度考虑2
26、H2S+SO2=3S+2H2O，当n(H2S)=2n(SO2)时，SO2就不会放出了，因此，第一种情况为Na2S、Na2S2O3和Na2CO3。其二：若用Na2SO3代替Na2S2O3，按上述理由也可由硫产生而无SO2放出，因此第二种情况为：Na2S、Na2SO3和Na2CO3。若溶液中存在Na2S、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3也符合现象，但不符合“至少”这一条件。25.答案：（1）1.8 L (2)c(Fe2)=0.50 molL1 c(H)=1.0 molL1解析：(1)由FeS+2H=Fe2H2S可知HCl过量，应以FeS的量计算。n(FeS)= =0.10 mol共生成H
27、2S为0.10 mol。在溶液中溶解的H2S为：n(H2S)=0.10molL10.20L=0.020mol,所以收集到的H2S体积为V(H2S)22.4 Lmol1(0.100.020) mol=1.8 L(2)生成Fe2为0.10 mol,浓度为=0.50 molL1，消耗H0.20 mol,反应前n(H)=2.00.20=0.40 mol, 故c(H)= =1.0 molL1。26.答案：（1）153.6 kg (2)Na2SO3 0.1 mol NaHSO3 0.05 mol(3)解析：本题较好地体现了考试说明的要求，侧重考查学生的综合应用能力，设计颇具特色。本题的三大特色是：计算与推
28、断相结合；数学和化学的综合应用；化学知识与环保相互联系。因此，反映出了高考化学计算命题的发展趋势和特点。解题过程如下：(1)由硫原子守恒可得关系式SO2 CaSO42H2O22.4 L 172 g11041030.2 L m(CaSO42H2O)103解之得 m(CaSO42H2O)=153.6 kg(2)要运用极端假设法进行推断，溶液中可能发生两个反应：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O SO2+NaOH=NaHSO3 假设按反应进行，产物为Na2SO3，m(Na2SO3)=12.6 g假设按反应进行，产物为NaHSO3，m(NaHSO3)=20.8 g由于20.816.712.6，所
29、以溶质成分为Na2SO3和NaHSO3的混合物。设混合物中NaHSO3的物质的量为x,Na2SO3的物质的量为y解之得x=0.1 mol, y=0.05 mol(3)可借用数轴进行分析讨论：根据反应(1)和(2)可确定=和=1两个界点。讨论结果为27.答案：(1)a2/3 (2)a2 大于(3)2/3a2 1 1+解析：反应为：2H2S3O2=2SO22H2O（g） 反应为：2H2SO2=2S2H2O（g） 可由数轴分析：n(H2S)/n(O2)(1)当全部为SO2时O2过量，或恰好发生反应即n(H2S)n(O2)=a123 a2/3(2)当全部为S时，H2S过量，或恰好发生反应即n(H2S)n(O2)=a121 a2又反应前后等压；密度比等于相对分子质量之比，反应前后气体相对分子质量都大于18，所以d1d2。(3)当SO2、S同时有时；、反应都发生，a取值必为a2。而后两空的计算有两种方法：方法一：设反应过程是向a L H2S中逐渐通入O2，先发生反应，O2未用完。所生成物量用H2S计算：即S=a mol, H2O=a mol，
