27.答案:(1)a≤2/3 (2)a≥2 大于
(3)2/3<a<2 1- 1+
解析:反应为:2H2S+3O2===2SO2+2H2O(g) ①
反应为:2H2S+O2===2S+2H2O(g) ②
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①
即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≤2∶3 a≤2/3
(2)当全部为S时,H2S过量,或恰好发生反应②
即n(H2S)∶n(O2)=a∶1≥2∶1 a≥2
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d1>d2。
(3)当SO2、S同时有时;①、②反应都发生,a取值必为<a<2。
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②,O2未用完。所生成物量用H2S计算:即S=a mol, H2O=a
mol, 耗O2=mol,余O2=(1-
) mol, 而过量O2可与S反应:S+O2===SO2 ③
由反应可知,生成n(SO2)=n(O2)=(1-) mol。
反应生成气体总量为n(SO2)+n(H2O)=1-+a=(1+
) mol
方法二:总反应方程式法。因反应物、生成物均已知,且反应物量已知,直接写出方程式其系数即为解:
a H2S+O2=== S+ SO2+aH2O
配平时:由H守恒得H2O系数为a;由O守恒得SO2系数为(1-),最后由S守恒得S系数为a-(1-
)=(
a-1)。
22.4 L 172 g
1×104×103×0.2% L m(CaSO4·2H2O)×10-3
解之得 m(CaSO4·2H2O)=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 ①
SO2+NaOH===NaHSO3 ②
假设按反应①进行,产物为Na2SO3,m(Na2SO3)=12.6 g
假设按反应②进行,产物为NaHSO3,m(NaHSO3)=20.8 g
由于20.8>16.7>12.6,所以溶质成分为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
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 - CaSO4·2H2O
25.答案:(1)1.8 L (2)c(Fe2+)=0.50 mol·L-1 c(H+)=1.0 mol·L-1
解析:(1)由FeS+2H+===Fe2++H2S↑可知HCl过量,应以FeS的量计算。
n(FeS)= =0.10
mol
共生成H2S为0.10 mol。在溶液中溶解的H2S为:n(H2S)=0.10mol·L-1×0.20L=0.020mol,所以收集到的H2S体积为
V(H2S)=22.4 L·mol-1×(0.10-0.020) mol=1.8 L
(2)生成Fe2+为0.10
mol,浓度为=0.50 mol·L-1,消耗H+0.20
mol,反应前
n(H+)=2.0×0.20=0.40
mol, 故c(H+)==1.0 mol·L-1。
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2H2S+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。
23.答案:(1)2CO+2NO2CO2+N2
(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2NO+2CO2CO2+N2。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。
22.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。
21.答案:(1)308 (2)52
(3)设SO2为x(体积分数)则有4×(×11+0.0800)=1-0.0800-x
x=0.0923
(4)①13b=200-10a ②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:
mol×22.4 L·mol-1÷0.200=308 L
(2)采用体积差列式求减少的体积
4FeS2 + 11O2===8SO2+2Fe2O3 ΔV
11 3
55 L×0.200 3
最后气体体积为55 L-3 L=52 L
(3)设SO2为x(体积分数)
则有4×(×11+0.0800)=1-0.0800-x
x=0.0923
(4)100 L气体混合物中有N2为(100-a-b) L
而生成b L SO2耗O2为L
则:(100-a-b)∶(+a)=4∶1
即:13b=200-10 a
20.答案:AD
则其物质的量之比为n(H2SO4)∶n(H2O)==1∶1/9。
即可判断A正确,B、C不正确。D项略作变形:SO3·H2O→SO3·H2O·
H2O→H2SO4·
H2O,即与A选项相同,故也正确。
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:
)
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