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硫及其化合物　環(huán)境保護(hù) A卷　全國(guó)卷 硫及其化合物 (2016課標(biāo)全國(guó)Ⅲ，27，15分)煤燃燒排放的煙氣含有SO2和NOx，形成酸雨、污染大氣，采用NaClO2溶液作為吸收劑可同時(shí)對(duì)煙氣進(jìn)行脫硫、脫硝，回答下列問(wèn)題： (1)NaClO2的化學(xué)名稱為_(kāi)_______。 (2)在鼓泡反應(yīng)器中通入含有SO2和NO的煙氣，反應(yīng)溫度323 K，NaClO2溶液濃度為510－3 molL－1。反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中離子濃度的分析結(jié)果如下表。 離子 SO SO NO NO Cl－ c/(molL－1) 8.3510－4 6.8710－6 1.510－4 1.210－5 3.410－3 ①寫出NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式_________________________________________。增加壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率________(填“提高”、“不變”或“降低”)。 ②隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 ③由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，脫硫反應(yīng)速率________脫硝反應(yīng)速率(填“大于”或“小于”)。原因是除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是_______________________________________________________________。 (3)在不同溫度下，NaClO2溶液脫硫、脫硝的反應(yīng)中SO2和NO的平衡分壓pc如圖所示。 ①由圖分析可知，反應(yīng)溫度升高，脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均________(填“增大”、“不變”或“減小”)。 ②反應(yīng)ClO＋2SO===2SO＋Cl－的平衡常數(shù)K表達(dá)式為_(kāi)_____________。 (4)如果采用NaClO、Ca(ClO)2替代NaClO2，也能得到較好的煙氣脫硫效果。 ①?gòu)幕瘜W(xué)平衡原理分析，Ca(ClO)2相比NaClO具有的優(yōu)點(diǎn)是_____________。 ②已知下列反應(yīng)： SO2(g)＋2OH－(aq)===SO(aq)＋H2O(l)　ΔH1 ClO－(aq)＋SO(aq)===SO(aq)＋Cl－(aq)　ΔH2 CaSO4(s)===Ca2＋(aq)＋SO(aq)　ΔH3 則反應(yīng)SO2(g)＋Ca2＋(aq)＋ClO－(aq)＋2OH－(aq)===CaSO4(s)＋H2O(l)＋Cl－(aq)的ΔH＝______________。 解析　(1)NaClO2的化學(xué)名稱為亞氯酸鈉。(2)①亞氯酸鈉具有氧化性，可將NO氣體氧化為NO，則NaClO2溶液脫硝過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為4NO＋3ClO＋4OH―===4NO＋3Cl－＋2H2O。該反應(yīng)是一個(gè)氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，有利于反應(yīng)向消耗NO的方向進(jìn)行，所以增大壓強(qiáng)，NO的轉(zhuǎn)化率提高。②脫硝反應(yīng)消耗OH―，故隨著吸收反應(yīng)的進(jìn)行，吸收劑溶液的pH逐漸減小。③根據(jù)題中表格數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)一段時(shí)間后溶液中SO的離子濃度最大，說(shuō)明脫硫反應(yīng)速率大于脫硝反應(yīng)速率。原因除了SO2和NO在煙氣中的初始濃度不同，還可能是NO溶解度較低或脫硝反應(yīng)活化能較高。(3)①由圖分析可知，溫度升高，SO2或NO平衡分壓的負(fù)對(duì)數(shù)均減小，說(shuō)明升高溫度，平衡逆向移動(dòng)，因此脫硫、脫硝反應(yīng)的平衡常數(shù)均減小。②根據(jù)反應(yīng)ClO＋2SO===2SO＋Cl―可寫出其平衡常數(shù)表達(dá)式為K＝。(4)①相對(duì)于NaClO，Ca(ClO)2能形成CaSO4沉淀，有利于平衡向脫硫方向移動(dòng)，提高了SO2的轉(zhuǎn)化率。②將題中的3個(gè)反應(yīng)依次標(biāo)記為①、②、③，根據(jù)蓋斯定律，①＋②－③即得所求的反應(yīng)，ΔH＝ΔH1＋ΔH2－ΔH3。 答案　(1)亞氯酸鈉　(2)①4NO＋3ClO＋4OH―===4NO＋3Cl－＋2H2O　提高?、跍p小　③大于　NO溶解度較低(或脫硝反應(yīng)活化能較高)　(3)①減小?、贙＝ (4)①形成硫酸鈣沉淀，反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向移動(dòng)，SO2轉(zhuǎn)化率提高 ②ΔH1＋ΔH2－ΔH3 B卷　地方卷 　硫及其化合物 1．(2015天津理綜，1，6分)下列有關(guān)“化學(xué)與生活”的敘述不正確的是(　　) A．點(diǎn)燃爆竹后，硫燃燒生成SO3 B．中國(guó)古代利用明礬溶液的酸性清除銅鏡表面的銅銹 C．服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時(shí)，用NaHCO3溶液解毒 D．使用含鈣離子濃度較大的地下水洗衣服，肥皂去污能力減弱 解析　A項(xiàng)，硫燃燒生成的產(chǎn)物為SO2，不是SO3，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，明礬溶液因Al3＋ 水解而呈酸性，銅銹的成分主要是Cu2(OH)2CO3，Cu2(OH)2CO3能溶于酸性溶液，故可用明礬溶液的酸性清洗銅鏡表面的銅銹，正確；C項(xiàng)，水楊酸中含有羧基，可與NaHCO3溶液反應(yīng)放出CO2，故服用阿司匹林出現(xiàn)水楊酸反應(yīng)時(shí)，可用NaHCO3溶液解毒，正確；D項(xiàng)，使用含鈣離子濃度較大的地下水洗衣服時(shí)，肥皂中的有效成分高級(jí)脂肪酸鈉會(huì)與鈣離子反應(yīng)生成高級(jí)脂肪酸鈣沉淀，從而使肥皂去污能力減弱，正確。 答案　A 2．(2013廣東理綜，11，4分)下列措施不合理的是(　　) A．用SO2漂白紙漿和草帽辮 B．用硫酸清洗鍋爐中的水垢 C．高溫下用焦炭還原SiO2制取粗硅 D．用Na2S作沉淀劑，除去廢水中的Cu2＋和Hg2＋ 解析　SO2具有漂白性，可以用來(lái)漂白紙漿和草帽辮，A項(xiàng)合理；B項(xiàng)中由于水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2，硫酸與CaCO3反應(yīng)生成的CaSO4為微溶，附著在水垢上面阻止反應(yīng)的進(jìn)行，故B項(xiàng)不合理；焦炭可以與SiO2發(fā)生化學(xué)反應(yīng)SiO2＋2C2CO↑＋Si，而制得粗硅，C項(xiàng)合理；Na2S電離產(chǎn)生的S2－可以與Cu2＋、Hg2＋反應(yīng)生成難溶物CuS、HgS，故D項(xiàng)合理。 答案　B 　環(huán)境污染與保護(hù) 3．(2013天津理綜，10，14分)某市對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)該市首要污染物為可吸入顆粒物PM2.5(直徑小于等于2.5 μm的懸浮顆粒物)，其主要來(lái)源為燃煤、機(jī)動(dòng)車尾氣等。因此，對(duì)PM2.5、SO2、NOx等進(jìn)行研究具有重要意義。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測(cè)試樣。 若測(cè)得該試樣所含水溶性無(wú)機(jī)離子的化學(xué)組分及其平均濃度如下表： 離子 K＋ Na＋ NH SO NO Cl－ 濃度/molL－1 410－6 610－6 210－5 410－5 310－5 210－5 根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷PM2.5的酸堿性為_(kāi)_______，試樣的pH＝________。 (2)為減少SO2的排放，常采取的措施有： ①將煤轉(zhuǎn)化為清潔氣體燃料。 已知： H2(g)＋O2(g)===H2O(g)　ΔH＝－241.8 kJmol－1 C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝－110.5 kJmol－1 寫出焦炭與水蒸氣反應(yīng)的熱化學(xué)方程式：____________________________ ___________________________________________________________。 ②洗滌含SO2的煙氣。以下物質(zhì)可作洗滌劑的是________。 a．Ca(OH)2　 b．Na2CO3 　c．CaCl2　 d．NaHSO3 (3)汽車尾氣中NOx和CO的生成及轉(zhuǎn)化： ①已知汽缸中生成NO的反應(yīng)為： N2(g)＋O2(g)2NO(g)　ΔH＞0 若1 mol 空氣含0.8 mol N2和0.2 mol O2，1 300 ℃時(shí)在密閉容器內(nèi)反應(yīng)達(dá)到平衡，測(cè)得NO為810－4mol。計(jì)算該溫度下的平衡常數(shù)K＝________。汽車啟動(dòng)后，汽缸溫度越高，單位時(shí)間內(nèi)NO排放量越大，原因是_____________________ _________________________________________________________________。 ②汽車燃油不完全燃燒時(shí)產(chǎn)生CO，有人設(shè)想按下列反應(yīng)除去CO：2CO(g)===2C(s)＋O2(g) 已知該反應(yīng)的ΔH＞0，簡(jiǎn)述該設(shè)想能否實(shí)現(xiàn)的依據(jù)：___________________ _____________________________________________________________。 ③目前，在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器可減少CO和NO的污染，其化學(xué)反應(yīng)方程式為_(kāi)______________________________________________________ ______________________________________________________________。 解析 　(1)由電荷守恒關(guān)系可得：c(K＋)＋c(Na＋)＋c(NH)＋c(H＋)＝2c(SO)＋c(NO)＋c(Cl－)＋c(OH－)，代入數(shù)據(jù)有：c(H＋)－c(OH－)＝10－4mol/L，故PM2.5為酸性，忽略c(OH－)，則試樣的pH＝4。(2)①用下式減去上式即可得所求反應(yīng)的ΔH＝－110.5 kJmol－1－(－241.8 kJmol－1)＝＋131.3 kJ/mol。②SO2為酸性氣體，可以用堿性溶液吸收。(3)①平衡時(shí)：N2的量為0.8 mol－410－4 mol≈0.8 mol，O2的量為0.2 mol－410－4 mol≈0.2 mol，NO的量為810－4mol 。K＝＝410－6。該反應(yīng)為吸熱反應(yīng)，所以升溫時(shí)，平衡正向移動(dòng)，NO的排放量增大。②從反應(yīng)方程式看，氣體的量在減少，故ΔS<0，又因反應(yīng)的ΔH>0，則該反應(yīng)一定不能自發(fā)，所以設(shè)想不現(xiàn)實(shí)。③CO和NO為兩種有毒氣體，在催化劑作用下，可以反應(yīng)生成兩種無(wú)毒氣體，即CO2和N2。 答案　(1)酸性　4 (2)①C(s)＋H2O(g)===CO(g)＋H2(g)　ΔH＝＋131.3 kJmol－1 ②ab (3)①410－6　溫度升高，反應(yīng)速率加快，平衡右移 ②該反應(yīng)是焓增、熵減的反應(yīng)，任何溫度下均不自發(fā)進(jìn)行 ③2CO＋2NO2CO2＋N2