专题十八开放性试题1.(2018广东,25,10分)用煤直接做燃料如果不进行处理,会因煤中的硫生成SO2气体造成大气污染。(1)现有南方产的一种煤含硫8%。某火力发电厂燃烧100t这种煤,假设燃烧时煤中的硫全部转化为SO2,则产生SO2的质量是多少?(2)如在煤中混入粉末状的石灰石,则燃烧产生的SO2会与CaCO3反应生成CaSO3进入炉渣而减少大气污染。取50g此炉渣(含24%CaSO3)逐滴加入20%的盐酸,请在下图坐标中画出相应的曲线图(纵坐标为盐的质量,请设定具体物质;并标出曲线中必要的数据)。 【已知】①设炉渣已不含石灰石,炉渣其他成分不与盐酸反应;②CaSO3和盐酸反应类似于CaCO3。(3)向燃烧后的烟气喷洒石灰浆也可吸收SO2生成CaSO3。现用一万元分别购买两种原料来除去SO2,相关数据如下表:答案(1)设可产生SO2质量为x。S+O2 SO23264100t×8%x = 解得x=16t答:可产生16tSO2。[在横纵坐标上标出数值,或曲线拐点处标出如(36.5,11.1)也行;曲线的其他正确画法同样给分](3)方法B比A吸收效率高,生成的CaSO3可利用(或纯度较高)[可计算出:A法吸收率为50%,B法吸收率约90%;B法产物可氧化生产石膏]解析(2)设纵坐标为生成CaCl2的质量(或为CaSO3的质量)。炉渣中CaSO3的质量为50g×24%=12g。设生成氯化钙的质量为y,反应消耗HCl的质量为m。CaSO3+2HCl CaCl2+SO2↑+H2O1207311112gmy = y=11.1g = m=7.3g反应消耗盐酸的质量为 =36.5g。根据以上计算关系可作出相应的曲线图。(3)根据表中数据分别计算10000元的原料吸收SO2的吸收率,分别设10000元石灰石、熟石灰理论上能吸收SO2的质量为a和b。SO2+CaCO3 CaSO3+CO264100a×90%解得a=28.8t吸收率为 ×100%=50%SO2+Ca(OH)2 CaSO3+H2O6474b ×94%解得b≈16.26t吸收率为 ×100%≈90%因为50%<90%,故熟石灰吸收SO2的吸收率比石灰石高。2.(2018北京,24,6分)为探究碳还原氧化铜的最佳实验条件,用木炭粉和氧化铜的干燥混合物1~2.5g进行系列实验。【查阅资料】①氧化铜(CuO)为黑色固体。②碳还原氧化铜得到的铜中可能含有少量的氧化亚铜;氧化亚铜为红色固体,能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4 CuSO4+Cu+H2O【进行实验】实验1:取质量比为1∶11的木炭粉和氧化铜混合物1.3g,进行实验。实验2:取一定质量的混合物,用1-2装置进行实验。答案(1)1C+2CuO 2Cu+1CO2↑(2)澄清石灰水变浑浊(3)探究最佳的加热方式(4)在加热方式相同时,木炭粉与CuO的最佳质量比为1∶12(5)质量比为1∶13时,已有较多黑色固体(6)稀硫酸解析(1)根据质量守恒定律,化学反应前后原子的种类和数目不变,配平化学方程式:C+2CuO 2Cu+CO2↑。(2)CO2与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀和H2O,澄清石灰水变浑浊证明实验1-2中产生了二氧化碳气体。(3)实验1-1和1-2中加热方式不同,所得物质的颜色、状态不同,因此实验1的目的是探究最佳的加热方式。(4)分析实验2中的五组数据及对应反应后物质的颜色、状态可知,在加热方式相同时,木炭粉与氧化铜的最佳质量比为1∶12。(5)当木炭粉与氧化铜的质量比为1∶13时,已经有较多黑色物质剩余,氧化铜的质量再增加会导致有更多黑色物质剩余,因此不需要进行质量比为1∶14的实验。(6)依据所给资料②可知,Cu2O能与稀硫酸反应:Cu2O+H2SO4 CuSO4+Cu+H2O,CuSO4溶液呈蓝色。2-4实验中只得到红色固体,其成分可能是铜或铜与氧化亚铜的混合物,铜与稀硫酸不反应,若向固体中加入稀硫酸后,过滤,所得溶液呈蓝色,则说明固体中含有Cu2O;若溶液为无色,则说明红色固体中只有铜。知识拓展木炭还原氧化铜的反应为C+2CuO 2Cu+CO2↑,实验中有任一黑色反应物剩余,都会混在生成的红色固体中,理论上木炭粉与氧化铜恰好反应的质量比为12∶160=3∶40。但考虑到在实验中随温度升高会有部分木炭和空气中的氧气发生反应,故木炭粉与氧化铜的最佳质量比应大于3∶40。3.(2018黑龙江齐齐哈尔,23,3分)目前环境问题日趋严重,保护环境刻不容缓。请你根据所学知识回答下列问题:(1)爱护水资源,一方面要节约用水,另一方面要防治水体污染。防治水体污染的措施有哪些?(答一点即可)(2)汽车尾气中含有多种会造成空气污