題目列表(包括答案和解析)
(一)硫及其重要化合物間的相互轉化關系(見上圖)
注意:
1、氧化性酸與酸的氧化性的區(qū)別
酸根部分易得電子--有氧化性--氧化性酸
酸的氧化性應包括H+的氧化性(酸所共有的)與酸根的氧化性(氧化性酸的特點)兩種類型
2、根據氯氣、硫等非金屬單質性質的學習,掌握非金屬單質性質的一般方法應從下列幾個方面分析:
與氫氣的反應;與金屬的反應;與氧氣的反應;與非金屬的反應;與水的反應;與氧化物的反應;與堿的反應;與酸的反應;與鹽的反應;(與有機物反應)等。
3、掌握化合物性質的一般方法應從下列幾個方面分析:
穩(wěn)定性;可燃性;酸堿性;氧化性和還原性;特殊性等。
3.例題精講
[例1]哪些實驗事實說明氯元素的非金屬性比硫元素強,并用原子結構知識加以解釋。
解析:目前,已學習過多種非金屬元素,通過鹵族、氧族元素的學習可得出,比較兩種非金屬元素的非金屬性相對強弱一般可根據以下幾方面的實驗事實:①非金屬單質與H2化合的難易以及氫化物的穩(wěn)定性大;②最高價氧化物對應水化物的酸性強弱;③非金屬單質間的置換反應。
答案:可以說明氯元素非金屬性比硫元素強的主要實驗事實有:①氯氣與氫氣反應時光照可發(fā)生爆炸,反應劇烈,硫單質加熱變?yōu)檎魵獠趴膳cH2化合,且H2S不如HCl穩(wěn)定;②H2SO4的酸性不如HClO4強;③H2S與Cl2反應可生成硫單質;④鐵與Cl2反應生成FeCl3,而硫與鐵反應生成FeS。
S、Cl兩原子電子層數(shù)相同,但Cl原子最外層電子數(shù)較多,且Cl原子半徑比S原子小,最外層電子受原子核的引力較大,故氯元素非金屬性應比硫元素強。
點評:結構決定性質,本題意在運用以前所學的知識,來指導元素化合物知識的學習,以此來加深對原子結構和元素周期律知識的理解。
[例2]含有硒(Se)的保鍵品已進入市場,已知該元素與氧具有相同的最外層電子數(shù)。則下列關于硒的敘述中不正確的是
A.最高價氧化物的化學式為SeO3
B.單質Se是一種半導體材料
C.原子半徑比硫大,比溴小
D.單質的氧化性比氯氣弱,比溴強,比O3弱
解析:本題解題的關鍵在于搞清楚Se與O、S、Cl、Br等元素在元素周期表中的相對位置關系及Se單質和臭氧的特殊性質。如Se可作為半導體材料,臭氧是很強的氧化劑等。另外元素周期律的知識是判斷選項正誤的鑰匙。
Se位于元素周期表的第ⅥA族,最外層為6個電子,故最高價為+6價,最低價為-2價,因此最高價氧化物的形式為SeO3。再由于Se原子半徑較S原子的大,故體現(xiàn)部分金屬性質。硒可作為半導體材料。因此選項A、B都正確。
根據O、S、Cl、Br與Se在元素周期表中的相對位置關系,運用元素周期律的知識不難判斷出原子半徑大小關系為:Se>S、Se>Br;單質的氧化性的關系為O3>O2>S>Se、Cl2>Br2>Se,因此可判斷C、D兩選項中的部分判斷存在錯誤。
答案:CD
點評:在學習元素化合物知識時,應能利用結構 性質 用途之間的相互關系,類比同族中代表性元素,抓住同周期、同主族元素性質的遞變性來分析、推理未知的或不太熟悉的元素或化合物的性質,是學習元素化合物知識或解決部分信息遷移題的常見思維方法。
[例3]0.1 mol某單質跟足量的硫充分反應后,質量增加1.6 g,則組成這種單質的元素是
A.鐵 B.銅 C.鋁 D.鉀
解析:充分反應后,質量增加的1.6 g必為參加反應的硫的質量,則n(S)=
,說明:n(單質):n(S)=0.1 mol∶0.05 mol=2∶1。分析四個選項,符合該反應物質的量之比(2∶1)的,只有Cu和K,2Cu+SCu2S,2K+SK2S。
答案:BD
點評:本題涉及到S單質的氧化性,是基礎知識,但由于其氧化性相對較弱,遇到一些變價金屬時,許多同學往往把握不準。通過此題,可以幫助學生掌握該知識點,同時也可培養(yǎng)學生思維的敏捷性和嚴密性。有助于同學們分析和定量處理所學化學反應能力的培養(yǎng)。
[例4]1995年諾貝爾化學獎授予致力于研究臭氧層被破壞問題的三位環(huán)境化學家,大氣中的臭氧層可濾除大量的紫外線,保護地球上的生物,氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解,產生Cl原子,Cl原子會對臭氧層產生長久的破壞作用(臭氧的分子式為O3),有關反應為:
O3 O2+O Cl+O3====ClO+O2 ClO+O====Cl+O2
總反應:2O3====3O2
(1)在上述臭氧變成氧氣的反應過程中,Cl是
A.反應物 B.生成物 C.中間產物 D.催化劑
(2)O2和O3之間的關系是 。
解析:回答第1題時,要注意觀察總反應,此反應的反應物是O3,生成物是O2,顯然選項A、B都可以立即排除,又由于反應物中不含氯元素,氯原子顯然也不會是中間產物,因而選項C當然也不是本題答案。這樣可判斷,氯原子只能是催化劑。從給出的反應歷程看,第二、三兩步反應很明確地顯示了氯原子在反應前后組成與質量都不變的這一特征。
因此,第1題的答案是選項D。
O3和O2都是單質,而且都是由氧元素構成的單質,只是它們的分子組成不相同,由此可見,O3和O2屬于“由同種元素構成的不同單質”這一基本特征,它們應屬于氧的兩種同素異形體。
答案:(1)D (2)同素異形體
點評:本組試題是信息遷移試題。它引用了1995年諾貝爾化學獎授予的研究項目,并介紹了氟利昂破壞大氣臭氧層的反應機理。
題目的取材較新,而且是當前環(huán)境化學中被關注的焦點之一,但是,設問的情境卻不難,通過簡單的思考,就會正確回答。
[例5](1994年全國)下列反應適用于實驗室制備氧氣的是
①高錳酸鉀熱分解
2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
②硝酸銨熱分解
2NH4NO34H2O+2N2↑+O2↑
③過氧化氫催化分解2H2O22H2O+O2↑
④二氧化氮熱分解2NO22NO+O2
A.只有① B.①和② C.①和③ D.①③④
解析:在本題所給出的4個反應中,除了高錳酸鉀熱分解反應是眾所周知的實驗室里氧氣的制法之外,過氧化氫催化分解也可以方便地用于實驗室制備氧氣。為此,可將二氧化錳置于一只燒瓶內,從分液漏斗中滴入過氧化氫立即有氧氣產生,并可用控制滴速的方法來調節(jié)產生氧氣的氣流量。
硝酸銨的熱分解不能用于實驗室制氧氣。一方面因為溫度不同硝酸銨分解的產物不同,即使發(fā)生了題目所指出的反應,生成的是氮氣和氧氣的混合氣體,難以分離;同時,硝酸銨受熱易發(fā)生爆炸,因而缺乏可靠的安全性。
NO2的熱分解也顯然不能用于實驗室制備氧氣。氣體作為反應物不易控制,即使反應實現(xiàn)了,兩種氣體也不易分離,而且它們在常溫下還可能化合起來再生成NO2。
答案:C
點評:一般說來,物質的實驗室(尤其是在中學化學實驗室里)制法所要求的條件大致為:反應盡可能快一些,反應條件盡可能簡單,操作比較易行,盡量使制備的產物單一易于分離;而對反應物的成本、能耗,可以較少考慮,盡可能使用常用的儀器設備,如試管、燒瓶、燒杯等等,反應較為安全。
[例6]臭氧(O3)是一種有點腥氣味的淡藍色氣體,它具有比氧氣更強的氧化性。臭氧能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{,反應中有氧氣產生,這個反應的化學方程式是: ,這個反應的氧化產物是 ,還原產物是 。
解析:由題干信息可知這是一個牽涉由臭氧(O3)與KI發(fā)生的氧化還原反應。淀粉碘化鉀試紙變藍,說明有單質(I2)產生,產物中還同時產生氧氣(O2)。由化合價分析,生成氧氣的O元素價態(tài)不變,即實際并沒有參加氧化反應,因此可推知起氧化作用的實際上是臭氧中的部分氧原子。被還原的氧原子在有水存在的情況下一般產物為OH-,與K+組成產物中的KOH,因此反應中還須有H2O參加反應,從而解決問題。
答案:方程式:O3+2KI+H2O====I2+O2+2KOH;氧化產物:碘單質(I2);還原產物:氫氧化鉀(KOH)。
點評:本題屬信息挖掘題,要善于挖掘分析題給信息,抓住“淀粉KI試紙變藍”這一特征(暗示有I2單質生成),充分利用氧化還原的規(guī)律來解決問題。
[例7](1999年廣東,25)針對以下A-D四個涉及H2O2的反應(未配平),填寫空白
A.Na2O2+HCl--H2O2+NaCl
B.Ag2O+H2O2--Ag+O2+H2O
C.H2O2H2O+O2
D.H2O2+Cr2(SO4)3+KOH--K2CrO4+K2SO4+H2O
(1)H2O2僅體現(xiàn)氧化性的反應是(填代號) 。
(2)H2O2既體現(xiàn)氧化性又體現(xiàn)還原性的反應是(填代號) 。
(3)H2O2體現(xiàn)弱酸性的反應是(填代號) ,其理由為 。
解析:反應A是一個非氧化還原反應。鹽酸是為人熟知的強酸,它與Na2O2反應除了生成鹽以外還得到H2O2,按照“強酸可置換弱酸”的規(guī)律,在此反應中H2O2表現(xiàn)出弱酸的性質。
反應B中Ag2O變成單質銀,可見H2O2當是一種還原劑,其中的氧元素應合理地認為轉化成為氧氣。至于生成物中的水,其氧元素可認為從氧化銀而來。
過氧化氫的分解反應C,是一個自身氧化還原反應,H2O2既表現(xiàn)了氧化性,又表現(xiàn)了還原性。
答案:(1)D (2)C
(3)A 這一反應可看作是強酸制取弱酸的反應
點評:本題以過氧化氫為素材,考查考生有關氧化還原的基礎知識以及思維的嚴密性,同時考查對具體問題的分析判斷能力。
4.實戰(zhàn)演練
44.8 L,F(xiàn)將此條件下V1 L SO2和O2的混合氣體通過裝有催化劑的反應器,充分反應后(假設反應完全)氣體的體積為V2 L。所得氣體用含a mol的NaOH溶液吸收,恰好完全反應。當產物分別為下列三種情況時,計算并推導a的表達式(用V1,V2表示)。
(1)Na2SO4
(2)Na2SO4和Na2SO3
(3)Na2SO4和NaHSO3
16.(8分)(吉林省調研題)已知273℃,1.01×105 Pa時,1 mol氣體所占的體積為
15.(6分)室溫時,V L真空容器內通入n mol SO2和m mol H2S!
(1)若n=2,則當m等于多少時,反應后容器內氣體的密度最?
(2)若2n>m,則反應后氧化產物與還原產物的質量差為多少克?
(3)若5n=m,且反應后氧化產物與還原產物的質量和為48 g,則n+m的值是多少?
14.(6分)Na2SO3在空氣中極易被氧化,現(xiàn)有a g樣品,將其溶解后,
加入足量BaCl2溶液,可得干燥的沉淀b g!
(1)若Na2SO3未被氧化,b= a!
(2)若Na2SO3全部被氧化,b= a!
(3)若Na2SO3部分被氧化,b與a的關系式為 。
13.(12分)實驗室制取SO2的反應原理為:Na2SO3+H2SO4(濃)===Na2SO4+SO2↑+H2O。請用下列裝置設計一個實驗,以測定SO2轉化為SO3的轉化率:
(1)這些裝置的連接順序(按氣體左右的方向)是 → → → →
→ → → (填各接口的編號)。
(2)實驗時甲儀器的作用與原理是 。
(3)從乙處均勻通入O2,為使SO2有較高的轉化率,實驗時Ⅰ處滴入濃硫酸與Ⅱ處加熱催化劑的先后順序是 。
(4)Ⅳ處觀察到的現(xiàn)象是 。
(5)在Ⅰ處用大火加熱燒瓶時,SO2的轉化率會 (填“增大”“不變”或“減小”)。
(6)用n mol Na2SO3粉末與足量濃硫酸進行此實驗,當反應結束時,繼續(xù)通入O2一段時間后,稱得Ⅲ處增重m g,則本實驗中SO2的轉化率為 。
12.(8分)A和B在常溫下都是氣體,A和B在空氣中都不能被點燃,A的式量比B大,F(xiàn)分步實驗如下:在A溶液中通入適量B氣體,溶液酸性顯著增強;繼續(xù)加硝酸鋇溶液反應,得到一種不溶于稀硝酸的白色沉淀;過濾,濾液無色;再向濾液中加入硝酸銀溶液,析出另一種不溶于稀硝酸的白色沉淀;卮鹣铝袉栴}:
(1)寫出A、B兩種氣體的名稱:A ,B 。
(2)寫出上述各步實驗中的化學方程式,屬離子反應的寫離子方程式: 。
11.(10分)將SO2通入下列溶液中:
①氫硫酸,②溴水,③品紅溶液,④澄清石灰水,⑤酸性高錳酸鉀,⑥氯化鈣溶液,
⑦用硝酸酸化的硝酸鋇溶液,⑧硝酸鋇
(1)使溶液顏色褪去的有 。
(2)先生成沉淀而后能溶解的有 。
(3)有沉淀產生不能溶解的有 。
(4)SO2作還原劑的有 。
(5)SO2作氧化劑的有 。
(6)無明顯現(xiàn)象的有 。
10.一定物質的量的SO2與NaOH溶液反應,所得產物中含Na2SO3和NaHSO3物質的量之比為3∶5,則參加反應的SO2與NaOH物質的量之比為
A.1∶2 B.3∶5
C.8∶11 D.18∶8
9.為了除去混入CO2中的SO2和O2,下列試劑的使用順序正確的是
①飽和Na2SO4溶液;②飽和NaHCO3;③濃硫酸;④灼熱的銅網;⑤堿石灰!
A.①③④ B.②③④
C.②④③ D.③④⑤
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