氧族元素及环境保护

1、名师中心化学组 tel: 28120078第六章氧族元素及环境保护第一节 氧族元素1(2010·四川成都三校联考)下列有关环境问题的说法正确的是()ApH在5.67.0之间的降水通常称为酸雨B臭氧的体积分数超过105%的空气有利于人体健康C燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的量D含磷合成洗涤剂易于被细菌分解，故不会导致水体污染解析：A项中pH小于5.6的降水称为酸雨；B项中臭氧的体积分数超过105%的空气对人体健康有害；D项中含磷合成洗涤剂容易导致水体污染。答案：C2(2010·模拟题)吸进人体内的O2有2%转化为氧化性极强的活性氧(O)，它能加速人体衰老，因而被称为

2、“夺命杀手”。我国科学家尝试用含硒化合物Na2SeO3消除人体内的活性氧，这时Na2SeO3的作用是()A氧化剂 B还原剂 C催化剂 D是氧化剂也是还原剂解析：在Na2SeO3中Se呈4价，Se最高价为6价，显然Na2SeO3具有还原性，还原人体内的活性氧。答案：B3(2010·改编题)据报道，科学家已成功合成了少量O4，有关O4的说法正确的是() AO4与O3、O2是同素异形体BO4比O3和O2的结构复杂、性质稳定C相同质量的O4与O3所含原子个数比为43D64 g的O4占有的体积为22.4 L解析：O4是氧元素的一种新单质，所以A项正确；O2能够稳定存在于大气中，比O4分子稳定，

3、B项不正确；相同质量的O4、O3、O2所含的O原子个数均相等，C项不正确；64 g的O4为1 mol，它占有的体积不一定是22.4 L，这与温度压强有关。答案：A4(2010·模拟题)氢硫酸不稳定，要现用现配；从H2S的性质全面考虑，下列吸收H2S制备氢硫酸的装置最合理的是()解析：H2S气体可溶于水，1体积水大约溶解2.6体积H2S，H2S有毒，不能随意排放到大气中，可见只有D项符合题意。答案：D5(2010·山西师大附中期中考题)青藏铁路于2006年7月1日全线通车，为防止旅客出现高原反应，列车上特备有氧气罐，青藏高原上水烧开的温度低于100。如图所示，夹子开始处于关闭

4、状态，试管内盛有96的水，内的空气处于标准大气压。将液体A滴入试管与气体B充分反应，打开夹子，可发现试管内的水立刻沸腾了。则液体A与气体B的组合不可能是下列中的()A氢氧化钠溶液、二氧化碳 B硝酸钾溶液、氯化氢C水、氧气 D水、二氧化氮解析：96水立刻沸腾，说明液体A吸收了气体B，使整个系统内气体压强减小，可见只有C项符合题意。答案：C6(2009·天津八校5月联考题)1995年三位美国科学家因在氟利昂和臭氧层方面的工作获得诺贝尔化学奖，他们的研究揭示了大气中臭氧层被破坏的机理，由图可知()A日光在反应中作催化剂B过氧化氯是一种很稳定的物质C过氧化氯的结构式为OClClOD臭氧分子最

5、终转变成氧气分子解析：A项，日光提供反应的能量而非催化作用。由知过氧化氯不是很稳定的物质。根据化学键理论，过氧化氯的结构式应为ClOOCl。O3经过循环最终变为O2，臭氧层被破坏。答案：D7(2010·东营一中期中考题)已知S2O8n离子和H2O2一样含有过氧键，因此也有强氧化性，S2O8n离子在一定条件下可把Mn2氧化成MnO4离子；若反应后S2O8n变成SO42，反应中氧化剂与还原剂的离子数之比为52，则S2O8n中的n值和S元素的化合价是 ()A2，7 B2，6 C4，7 D4，4解析：由题干条件可以写出以下反应：5S2O8n2Mn28H2O=10SO422MnO416H，根据

6、电荷守恒可知n2；结合信息，S2O82中存在“”，根据电子转移可知，5 mol S2O82转移10 mol e，即每mol S2O82转移2 mol e，即一个S2O82中含有一个“”，那么“S”元素在反应中化合价未发生变化，即为6价。答案：B8(2010·广州五校联考题)近期，北京大学的两位教授率先发现人体心肺血管中存在微量硫化氢，它对调节心血管功能具有重要作用。下列叙述正确的是()A硫化氢分子很稳定，受热难分解B硫化氢分子中所有原子的最外电子层都达到8电子结构C将硫化氢通入溴水，溴水褪色D硫化氢是电解质，其电离方程式是H2S=2HS2解析：A项，H2S加热时可发生分解反应；B项，

7、H2S分子中H原子的最外层达到2电子结构；C项，发生的反应为：H2SBr2=2HBrS，H2S能使溴水褪色；D项，H2S是二元弱酸，应是分步电离。答案：C9(2010·改编题)已知3O2(g) 2O3(g)；H144.8 kJ/mol且“Cl”大多数来自致冷剂氟利昂。下列说法不正确的是 ()A臭氧层中氟利昂释放出的氯原子是O3分解的催化剂B高压放电条件下O2可以生成O3CO3转变为O2的能量曲线可用右图表示DO3和O2为同素异形体解析：从已知条件可判断A项叙述正确；也可以得出“2O3”的总能量比“3O2”的总能量高144.8 kJ，那么不是最高处的能量比“3O2”的总能量高144.8

8、 kJ，所以C项不正确；雷雨过后，空气清新，就是因为打雷放电条件下，O2生成了O3的原因，B项正确。答案：C10(2010·模拟题)张老师做了一个如图所示的实验(H2燃烧)，发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液，溶液显红色。判断下列说法中正确的是 ()A该条件下生成的水分子化学性质比较活泼B该条件下H2被冷却为液态氢，液氢的水溶液具有还原性C该条件下H2燃烧生成了只具有氧化性的物质D该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2解析：根据实验现象知，该物质既能与酸性高锰酸钾溶液反应，又能与氯化亚铁反应，说明它既有氧化性又有还原性，H

9、2O2H2O2。2MnO45H2O26H=2Mn25O28H2O,2Fe2H2O22H=2Fe32H2O。答案：D11(2010·德州一中期中考题)为了探究铁与硫反应的产物中是否存在Fe2S3，某研究性学习小组拟设计实验进行探究。他们查阅资料获得以下信息：在酸性溶液中2Fe3S2=2Fe2S；在碱性溶液中，Fe2S3不溶解，Fe2S3为黑色固体。实验操作步骤如下：将铁粉和硫粉按一定质量比混合，在氩气存在的环境中，用灼热的玻璃棒点触混合物粉末，反应即可发生并持续进行，冷却后得到黑色固体M。取黑色固体少许，加入浓氢氧化钠溶液并稍加热，冷却后过滤，得一黑色滤渣。将滤渣洗涤、烘干、称量、得其

10、质量为8.8 g。向滤渣中先加入过量的硫酸溶液，再加入双氧水，最后加入过量的氢氧化钠溶液，得到沉淀。将沉淀过滤、洗涤、灼烧、称量，得氧化铁质量为8.0 g。(1)反应在稀有气体环境中进行的原因是_；铁粉与硫粉的混合粉末中，二者的量的关系是_，原因是_。(2)用灼热的玻璃棒点触混合物粉末，反应即可发生并持续进行的原因是_；加入浓氢氧化钠溶液并稍加热的目的是_，反应的离子方程式为_。(3)通过计算可知，8.8 g固体产物中，铁、硫元素的质量比为_，由此得出的结论是_。(4)步骤中有关金属元素参加反应的离子方程式是_。(5)为了探究上述黑色固体M的性质，他们设计了如下装置：实验过程中，观察到E瓶中产

11、生黑色沉淀。简述检验装置A气密性的方法：_。B中现象可能是_，D中的现象是_。写出C、E装置的离子方程式：_。推断M与稀硫酸反应产生的气体的性质：_。a酸性 b还原性 c氧化性 d漂白性解析：(3)依题意，实验最终的氧化物是氧化铁，n(Fe)×20.1 mol，m(Fe)0.1 mol×56 g·mol15.6 g,8.8 g固体产物中只含硫和铁，则m(S)8.8 g5.6 g3.2 g，n(S)0.1 mol，故m(Fe)m(S)5.6 g3.2 g74，n(Fe)n(S)0.1 mol0.1 mol11。答案：(1)防止氧气参与反应硫粉稍过量防止铁与硫化铁反应

12、，干扰实验结果(2)铁与硫粉反应是放热反应除去过量的硫3S6OH=2S2SO323H2O(3)74铁与硫反应的产物中不存在Fe2S3，而全部是FeS(4)FeS2H=Fe2H2S2Fe2H2O22H=2Fe32H2OFe33OH=Fe(OH)3(5)关闭活塞，向长颈漏斗中加入适量水，使漏斗中液面高于试管中液面，停止加水，片刻后，液面差没有变化，表明装置A气密性良好紫色石蕊试液变红色溶液紫红色褪去Br2H2S=S2Br2H；H2SCu2=CuS2Hab12(2008·北京理综)通常状况下，X、Y和Z是三种气态单质。X的组成元素是第三周期原子半径最小的元素(稀有气体元素除外)；Y和Z均由

13、元素R组成，反应Y2I2H=I2ZH2O常作为Y的鉴定反应。(1)Y与Z的关系是_(选填字母)。a同位素 b同系物 c同素异形体 d同分异构体(2)将Y和二氧化硫分别通入品红溶液，都能使品红溶液褪色。简述用褪色的溶液区别二者的实验方法_。(3)举出实例说明X的氧化性比硫单质的氧化性强(用化学方程式表示)_。(4)气体(CN)2与X化学性质相似，也能与H2反应生成HCN(其水溶液是一种酸)。HCN分子中含有4个共价键，其结构式是_。KCN溶液显碱性，原因是(用离子方程式表示)_ _。(5)加热条件下，足量的Z与某金属M的盐MCR3(C为碳元素)完全反应生成CR2和MmRn(m、n均为正整数)。若

14、CR2质量为w1 g，MmRn质量为w2 g，M的相对原子质量为a，则MmRn中mn_(用含w1，w2和a的代数式表示)。解析：本题考查原子结构与元素周期律。第三周期除稀有气体原子外，原子半径最小的是氯元素，故X为Cl2。由Y2I2H=I2ZH2O知，Y为O3，Z为O2。(1)Y与Z互为同素异形体。(2)臭氧具有强氧化性，能使品红溶液永久性褪色；二氧化硫与品红溶液化合生成不稳定的无色物质，受热后溶液恢复至原来的颜色。(3)证明氯气的氧化性比硫单质的强，其方法较多，最简单的方法是向硫化氢溶液中通入氯气，溶液变浑浊。(4)HCN分子中每个原子最外层均达到稳定结构，故其结构式为CHN。(5)Z为O2

15、，MCR3是MCO3，反应的化学方程式为O2mMCO3=mCO2MmOn 44m (am16n) w1 g w2 g则44m：(am16n)w1 gw2 g，即m(44w2aw1)16nw1，故mn16w1(44w2aw1)。答案：(1)c(2)加热褪色后的溶液，若溶液恢复红色，则原通入气体为SO2；若溶液不变红，则原通入气体是O3(3)2Fe3Cl22FeCl3；FeSFeS(或H2SCl2=S2HCl)(4)CHNCNH2OHCNOH(5)16w1(44w2aw1)13(2010·模拟题).1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家。O3能吸收有害紫外线，保护人类

16、赖以生存的空间。O3分子的结构如图所示：呈型，键角116.5°。三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键(虚线内部分)三个O原子均等地享有这4个电子。请回答：(1)下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是()AH2O BCO2 CSO2 DBeCl2(2)O3分子是否为极性分子_(填“是”或“否”)。(3)O3与O2间的转化是否为氧化还原反应_(若否，请回答小题；若是，请回答小题)。O3具有强氧化性，它能氧化PbS为PbSO4，而O2不能，试配平：_PbS_O3_PbSO4_O2O

17、3在催化剂作用下生成1 mol O2转移电子_mol。.某一反应体系有反应物和生成物共七种物质：O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、H2O2、H2O、K2SO4。已知该反应中H2O2只发生如下过程：H2O2O2。试回答下列问题：(1)该反应中的氧化剂是_。(2)该反应中，发生还原反应的过程是_。(3)配平下面化学反应的化学方程式：KMnO4H2O2H2SO4=K2SO4MnSO4H2OO2(4)若反应转移了2 mol电子，则产生的气体在标准状况下的体积为_。解析：.O3分子中的特殊化学键O3分子中电荷分布为：O3分子是极性分子。O3O2变化中有一个O降，两个O均升1 mol O3分解时转

18、移 mol e生成1 mol O2时转化× mol e。.由O2O2H2O2作还原剂KMnO4作氧化剂MnSO4是还原产物KMnO4与H2O2物质的量之比是25配平(2、5、3,1、2、8、5)。答案：.(1)C(2)是(3)是4/9.(1)KMnO4MnSO4MnSO4(3)253=1285(4)22.4 L14(2010·模拟题)下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去)，已知(a)A、B、C、D是非金属单质，其中B、C、D在常温常压下是气体。(b)反应、是化工生产中的重要反应。(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一，化合物K是

19、常用的氮肥。(d)化合物L具有漂白性，可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。(e)化合物J由两种元素组成，其相对分子质量为32。请按要求填空：(1)反应的化学方程式_。(2)C的结构式_；H的化学式_。(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式_。(4)化合物J的化学式_。解析：突破口在于C、D常温常压下为气态的非金属单质、反应是化工生产中重要的反应，符合这两个条件的是H2和Cl2，N2和H2，K为常用的氮肥，则F为NH3；E为造成酸雨的污染物，可由常温常压下非气体的非金属A和气体B制得，故为SO2，H即为NH4HSO3或(NH4)2SO3。由Cl2与NaOH制得的漂白性物质L为NaClO，它与NH3反应