第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1.下列物质的使用不涉及化学变化的是
A.明矾作净水剂 B.活性炭作吸附剂 C.用氢氟酸刻蚀玻璃 D.生石灰作干燥剂
2.下列有关物质性质、用途的叙述不正确的是
A.工业上可用氨水消除燃煤烟气中的二氧化硫
B.氨气易液化,因此可用作制冷剂
C.晶体硅的导电性介于导体和绝缘体之间,常用于制造光导纤维
D.氢氟酸与反应,可以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品
3.下列说法正确的是
A.二氧化硅溶于水显酸性
B.二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸
C.因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳,所以硅酸比碳酸强
D.二氧化硅是酸性氧化物,它不溶于任何酸
4.下列实验装置正确且能达到实验目的的是
A.检验草木灰中钾元素的存在 B.用于分离I2和固体 C.比较S、C、Si的非金属性 D.实验室中保存液溴
A.A B.B C.C D.D
5.下列叙述正确的是
A.SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色,体现了它的漂白性
B.浓硫酸在常温下与铁不反应,所以可以用铁罐车运输浓硫酸
C.浓硫酸使木棒或棉花变黑,体现了浓硫酸的吸水性
D.浓硝酸在光照下颜色变黄,说明浓硝酸不稳定
6.标准状况下,在三个干燥的烧瓶中,一瓶装入氨气,一瓶装入含一半空气的氯化氢,一瓶装入二氧化氮和氧气(体积比为4:1),然后分别以水作溶剂作喷泉实验。实验结束后三个烧瓶中所得溶液的物质的量浓度之比为
A.2:1:2 B.5:5:4 C.1:1:1 D.无法确定
7.下列有关物质性质和用途说法错误的是
A.液氨可用作制冷剂 B.MgO熔点很高,可用于制造耐火材料
C.SO2可用作食品防腐剂 D.ClO2可用于杀菌消毒,H2O2不可以
8.生物固氮是指( )
A.生物从土壤中吸收含氮养料
B.豆科植物根瘤菌将含氮化合物转变为植物蛋白质
C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物
D.生物将空气中的氮气转变成含氮化合物
9.下列关于氮及其化合物,说法不正确的是
A.氮的固定是将N2转化成含氮化合物
B.氮元素在自然界中既有游离态又有化合态
C.NO和NO2都可稳定存在于空气中
D.N2既可作氧化剂又可做还原剂
10.下列变化中,气体被还原的是
A.二氧化碳使固体变白 B.氯气使溶液变黄
C.二氧化硫使品红溶液褪色 D.氨气使溶液产生白色沉淀
11.下列对于SO2的性质预测中,不是从酸性氧化物通性的角度进行预测的是( )
A.SO2能与水发生化合反应 B.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色
C.SO2能与澄清石灰水反应 D.SO2能与CaO发生化合反应
12.下列有关硫及其化合物性质的说法中,正确的是( )
A.铜粉和硫粉混合加热可制得CuS
B.浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性
C.SO2通入石蕊试液中,溶液颜色先变红,再褪色
D.久置酸雨酸性增强,原因是水的挥发
13.“人造太阳”、墨子“传信”、超算“发威”、中国空间站、C919投运,是中国“赶上世界”的强国梦实现了历史性跨越。下列有关说法正确的是
A.“人造太阳”核聚变反应堆的2H中子数为2
B.量子通信的光纤和超算“天河一号”的芯片的主要材料均为SiO2
C.火箭用液氢为燃料生成的水,水分子的空间构型为V形
D.C919民航客机材料中的复合纤维属于天然有机高分子
14.硅及其化合物在材料领域中应用广泛。下列叙述中正确的是
A.溶液可与反应
B.晶体硅主要用途是制造光导纤维
C.属于酸性氧化物,不与任何酸反应
D.硅的化学性质很稳定,因此硅在自然界中以游离态形式存在
15.下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是
选项 实验操作 现象 解释或结论
A 将Na投入水中 Na在水面游动 Na的熔点低
B 将通入品红溶液中 品红溶液褪色 具有氧化性
C 用坩埚夹住打磨过的铝箔在酒精灯上加热 铝箔熔化但不滴落 铝的熔点高
D 向某溶液中胸加少量硝酸酸化后,再滴加溶液 产生白色沉淀 该溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
16.硅是无机非金属材料的主角,硅的氧化物和硅酸盐占地壳质量的90%以上。
(1)高铁信息传输系统中使用光导纤维,制造光导纤维的主要原料是___________(填名称)。
(2)下列物质的主要成份不属于硅酸盐的是___________(填字母)。
A.陶瓷 B.玻璃 C.水泥 D.生石灰
(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞,是因为玻璃中含有___________(填化学式),NaOH与其发生反应的化学方程式为___________。
(4)用硅酸钠水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明硅酸钠可用作___________。
17.硝酸工业尾气中氮氧化物(NO 和NO2)是主要的大气污染物之一,可用氨氧混合气体进行选择性还原处理。其主要反应原理如下:4NO+4NH3+O24N2+6H2O 6NO2+8NH37N2+12H2O,某硝酸厂排放的尾气中氮氧化合物的含量为2490mg/m3(体积已换算成标准状况),其中NO NO2的物质的量比为4:1。设尾气中氮氧化物与氨氧混合气恰好完全反应。
(1)尾气中氮氧化物的平均相对原子量为_____________;尾气中NO的含量为_____mg/m3。
(2)要处理5m3的尾气,需要氨氧混合气的体积为_______L。
另一种处理氮氧化物的方法是用烧碱进行吸收,产物为NaNO2、NaNO3和H2O。现有含0.5mol氮氧化物的尾气,恰好被一定体积25%NaOH溶液(密度1.28g/cm3)完全吸收。
(3)NaOH溶液的物质的量浓度为_____________mol/L,体积为_____mL。
(4)已知反应后溶液含有0.35molNaNO2。若将尾气NO 和NO2的平均组成用NOx表示,则x=______
18.是严重危害环境的气体,吸收并加以利用是当前科学研究的热点。
(1)“沉淀吸收法”:将用氨水溶液吸收得到溶液,写出该过程的离子反应方程式___________;白色CuCl悬浊液中加入溶液中,得到黑色固体。
(2)“铁盐氧化吸收法”:用溶液吸收,溶液中有淡黄色的固体析出,反应的原理用离子方程式表示为___________;反应后的溶液在硫杆菌作用下进行再生,反应为:,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是___________。
(3)“氧化吸收法”:一定条件下将通入双氧水中,随着参加反应的变化,产物发生变化。若产物中,则理论上消耗的=___________。
(4)“循环吸收法”:将和空气的混合气体通入、、的混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。空白圆圈内的物质的化学式为___________。
三、计算题
19.在标准状况下将3.84g铜粉投入一定量浓HNO3中,随着铜粉的溶解,反应生成的气体颜色逐渐变浅,当铜粉完全溶解后共收集到由NO2和NO组成的混合气1.12L (标况)。
(1)Cu的物质的量是__mol。
(2)反应消耗HNO3的物质的量__mol。
(3)NO2和NO的体积比为__。
20.32.0g Cu 与 100 mL 10.0 mol·L-1的浓硝酸反应,标准状况下测得反应产生的 NO、NO2 混合气体 6.72 L,且充分反应后铜仍有剩余。请计算:
(1)混合气体中 NO 与 NO2的物质的量之比为 ___________;
(2)向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解,若该过程中只有 NO 气体生成,则还能产生 NO 的物质的量为____ 。
四、实验题
21.实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)判断铜与浓硫酸反应有二氧化硫生成所依据的现象是_______。
(2)甲装置中发生的主要反应的化学方程式是_______,浓硫酸表现的性质是_______。
(3)装置乙中试管口放有一团浸有饱和碳酸钠溶液或氢氧化钠溶液的棉花,请写出二氧化硫与氢氧化钠溶液反应的离子方程式:_______。
(4)该反应中若有3.2 g铜参加反应,则被还原的硫酸的物质的量为_______,起酸的作用的硫酸的物质的量为_______。
(5)含有0.2 mol硫酸的浓硫酸,在加热时能否溶解6.4 g铜,结论和理由是_______。
五、元素或物质推断题
22.下图是各物质的反应关系图:已知A和E都是黄色粉末。F有刺激性气味且有漂白性常被不法商人用来漂白腐竹等。请据此回答下列问题:
(1) 写出下列各物质的化学式: A.______ E______
(2)写出图中编号的化学方程式:
①______
②______
23.已知A、B、C都是非金属单质,各种物质间的转化关系如图:
根据图示转化关系回答:
(1)写出A的化学式___。
(2)A与NaOH溶液反应的化学方程式___。
(3)乙溶液与过量CO2反应的离子方程式___。
(4)将一定量的A加入到NaOH溶液中,产生的C在标准状况下的体积为67.2L,则消耗的A的物质的量为___,转移电子的数目为___。
【参考答案】
一、单选题
1.B
解析:A.明矾用作净水剂是由于电离产生的Al3+发生水解反应形成的Al(OH)3胶体有吸附作用,发生的是化学变化,A项错误;
B.活性炭表面积大,吸附力强,故活性炭做吸附剂是只是物理作用,不发生化学变化,B项正确;
C.氢氟酸可以与玻璃的成分SiO2发生反应产生SiF4,而刻蚀玻璃,由于产生了新的物质,因此发生的是化学变化,C项错误;
D.生石灰与水发生反应产生Ca(OH)2,故可以作干燥剂,由于产生了新的物质,故涉及化学变化,D项错误;
故答案为B。
2.C
解析:A.煤烟气中的二氧化硫为酸性氧化物可与氨水反应生成亚硫酸铵,A正确;
B.氨气易液化,汽化后吸热,可用作制冷剂,B正确;
C.光导纤维传导光信号,晶体硅导电,不能传导光信号,C不正确;
D.氢氟酸与反应,可以利用氢氟酸刻蚀石英制作艺术品,D正确;
故选C。
3.B
解析:A.二氧化硅不溶于水,A错误;
B.二氧化碳和硅酸钠反应生成原硅酸和碳酸钠,B正确;
C.不能通过高温下的反应比较酸性强弱,C错误;
D.二氧化硅是酸性氧化物,但能溶于氢氟酸,D错误;
故选B。
4.C
解析:A.检验草木灰中钾元素的存在,要透过钴玻璃片观察,故A不符合题意;
B.I2易升华,在冷处凝固,受热分解生成氨气和氯化氢,在冷处氨气和氯化氢反应生成氯化铵固体,两者无法分离,故B不符合题意;
C.碳酸钠溶液中加入硫酸,有气泡二氧化碳冒出,二氧化碳通入到硅酸钠溶液中,溶液变浑浊,生成硅酸沉淀,能比较S、C、Si的非金属性,故C符合题意;
D.实验室中保存液溴时不能用橡皮塞,只能用玻璃塞,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
5.D
解析:A.SO2具有还原性,可以被酸性KMnO4溶液氧化而使其变为无色的Mn2+,因而溶液褪色,这体现了SO2的还原性,A错误;
B.浓硫酸具有强氧化性,在常温下与铁接触,使铁表面产生一层致密的氧化物保护膜,阻止金属的进一步氧化,即发生钝化现象,所以可以用铁罐车运输浓硫酸,B错误;
C.浓硫酸使木棒或棉花变黑,这是由于浓硫酸能够使木棒或棉花中的有机物纤维素的H、O两种元素以2:1的组成脱去,体现了浓硫酸的脱水性,C错误;
D.浓硝酸在光照下颜色变黄,是浓硝酸在光照时分解产生的红棕色的NO2在硝酸中溶解所致,体现了浓硝酸的不稳定,D正确;
故合理选项是D。
6.B
解析:装入氨气的烧瓶将完全充满水,假设气体体积为标况下22.4L,则物质的量为1mol,溶液的体积也为22.4L,所得氨水的物质的量浓度为1/22.4mol/L;装入含一半空气的氯化氢的烧瓶,水的体积为容器的一半,故所得溶液的浓度也为1/22.4mol/L;因4NO2+O2+2H2O==4HNO3,故装入二氧化氮和氧气(体积比为4:1)的烧瓶将完全充满水,假设窗口的体积为22.4L,则HNO3的物质的量为0.1×4/5=0.08mol,溶液体积为22.4L,所得溶液的物质的量浓度为1/22.4×4/5mol/L,故三个烧瓶中溶液的物质的量浓度之比为5:5:4 ,选项B正确。
7.D
解析:A.液氨气化吸热,导致周围温度降低,则液氨可用作制冷剂,故A正确;
B.MgO熔点很高,可用于制造耐火材料,故B正确;
C.二氧化硫可以作为食品添加剂用于食品中,二氧化硫可以作为功能 漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等,可以添加到坚果、淀粉、面制品、腐竹等产品中,故C正确;
D.双氧水具有强氧化性,能使蛋白质变性,病毒属于蛋白质,所以双氧水能杀菌消毒,故D错误;故选D。
8.D
解析:A.土壤中含有的NO3-、NH4+,被植物吸收合成植物所需的物质,是氮的化合物转化为氮的化合物,A不符合题意;
B.根瘤菌将含氮化合物转化为蛋白质,是氮的化合物转化为氮的化合物,B不符合题意;
C.将氨转变成硝酸及其它氮的化合物,是氮的化合物转化为氮的化合物,C不符合题意;
D.生物将氮气转化为含氮化合物,符合生物固氮的定义,D符合题意;
答案选D。
9.C
解析:A.氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。如豆类植物共生的根瘤菌。它们能吸收大气中的氮气分子,将其转变成氨及铵离子,A正确;
B.自然界中N有游离态,如N2,也有化合态,如铵盐、硝酸盐等,B正确;
C.NO不稳定,易与O2反应生成NO2,C错误;
D.N2中N元素处于中间价态,既可以升高又可以降低,N2既可以做氧化剂又可以做还原剂,D正确;故答案选C。
10.B
解析:A.二氧化碳与淡黄色的反应生成白色的碳酸钠,该反应中既作氧化剂又作还原剂,二氧化碳中各元素化合价没有发生变化,故A不选;
B.氯气使溶液变黄,该反应中氯气作氧化剂,被还原,故B选;
C.二氧化硫使品红溶液褪色过程中没有发生氧化还原反应,故C不选;
D.氨气与溶液的反应不是氧化还原反应,故D不选;
答案选B。
11.B
解析:A.SO2能与水发生化合反应生成亚硫酸,体现了酸性氧化物和水生成酸的性质,A不符合题意;
B.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色发生氧化还原反应,体现了二氧化硫的还原性,B符合题意;
C.SO2能与澄清石灰水反应,体现了酸性氧化物和碱的反应,C不符合题意;
D.SO2能与CaO发生化合反应是酸性氧化物和碱性氧化物的反应,D不符合题意;
故选B。
12.B
解析:A.硫的氧化性较弱,将铜氧化为低价态化合物,则铜粉和硫粉混合加热得到的产物是Cu2S,故A错误;
B.浓硫酸具有吸水性,能吸收空气中的水和结晶水合物中的水,所以浓硫酸使胆矾变白是由于浓硫酸具有吸水性,故B正确;
C.SO2是酸性氧化物,溶于水形成亚硫酸显酸性,其漂白性具有选择性,不能使变红的石蕊溶液褪色,所以将SO2通入石蕊试液中,溶液只变红不褪色,故C错误;
D.酸雨具有酸性主要是由于里面溶解了SO2,久置的酸雨中SO2与水反应生成的H2SO3被氧化为H2SO4,酸性增强,故D错误;
答案选B。
13.C
解析:A.2H表示质量数为2=中子+质子,求得中子数为1,A项错误;
B.光纤为SiO2,而芯片的材料为高纯的Si,B项错误;
C.H2O为sp3杂化,其空间构型为V形,C项正确;
D.复合纤维属于合成材料而非天然有机高分子,D项错误;
故选C。
14.A
解析:A.二氧化碳和硅酸钠生成硅酸沉淀,A正确;
B.光导纤维是用二氧化硅制造的,B错误;
C.属于酸性氧化物,但是能和氢氟酸反应,C错误;
D.Si在自然界中以SiO2、硅酸盐等化合态形式存在,D错误;
故选A。
15.D
解析:A.钠在水面游动是因为钠密度小于水,钠与水反应产生氢气推动钠在水面上四处游动,A错误;
B.将通入品红溶液中,颜色褪去说明具有漂白性,B错误;
C.氧化铝的熔点高包裹在铝的外面,铝熔化但不滴落说明氧化铝的熔点高于铝,C错误;
D.硝酸能排除其他离子干扰,能和硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀的离子是氯离子,D正确;
故选D。
二、填空题
16.(1)二氧化硅
(2)D
(3)
(4)防火剂
解析: (1)制造光导纤维的主要原料是SiO2,名称为二氧化硅;
(2)陶瓷、玻璃、水泥的主要成分均是硅酸盐,而生石灰是CaO,不属于硅酸盐,故答案选D;
(3)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不用玻璃塞,是因为玻璃中含有SiO2,SiO2可与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O,反应的化学方程式为:;
(4)用硅酸钠水溶液浸泡过的棉花不易燃烧,说明硅酸钠能够阻止燃烧,可用作防火剂。
17.2 1800 10.64 8 62.5 1.8
解析:(1)先根据尾气中二氧化氮和一氧化氮的关系计算二氧化氮、一氧化氮的物质的量,再根据方程式计算氨气和氧气的物质的量,最后根据M=计算其平均相对分子质量;根据m=nM计算出质量,再计算含量;
(2)根据V=nVm计算需要氨氧混合气体的体积;
(3)C=计算NaOH的浓度,根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知:氮氧化物的物质的量=NaOH的物质的量,由此计算;
(4)由氧化还原反应规律可写出NOx与NaOH反应的方程式为:2NOx+2NaOH=(5-2x)NaNO2+(2x-3)NaNO3+H2O,据此计算。
(1)①设1m3尾气中NO2的物质的量为x,则NO的物质的量为4x,4xmol×30g/mol+46xg=2.49g,x=0.015mol,所以1m3尾气中NO2的物质的量为0.015mol,则NO的物质的量为0.06mol,
根据4NO+4NH3+O24N2+6H2O可知,0.06molNO需要0.06molNH3,0.015molO2,根据方程式6NO2+8NH37N2+12H2O,0.015molNO2需要0.02molNH3,所以氮氧化物混合气体的平均摩尔质量为=33.2g/mol,所以其相对分子质量为33.2,;1m3尾气中NO的物质的量为0.06mol,所以1m3尾气中NO的质量为m=nM=0.06mol×30g/mol=1800mg,则NO的含量为;故答案为:1800;33.2;
(2)处理1m3尾气需要氨氧混合物的体积=(0.06+0.02+0.015)mol×22.4L/mol=2.128L,则要处理5m3的尾气,需要氨氧混合气的体积为=2.128L×5=10.64L,故答案为:10.64;
(3)C=,根据方程式2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O可知,氮氧化物的物质的量=氢氧化钠的物质的量=0.5mol,所以NaOH的体积V===0.0625L=62.5mL,故答案为:8;62.5;
(4)氮氧化物表示为NOx,则NOx与NaOH反应的化学方程式为:2NOx+2NaOH=(5-2x)NaNO2+(2x-3)NaNO3+H2O,因为氮氧化物为0.5mol,NaNO2的物质的量为0.35mol,则计算如下:
2NOx+2NaOH=(5-2x)NaNO2+(2x-3)NaNO3+H2O
2mol (5-2x)mol
0.5mol 0.35mol 计算得:x=1.8,故答案为:1.8。
18. 硫杆菌失去活性(蛋白质变性) CuS
解析:(1)“沉淀吸收法”:氢硫酸是弱酸,与碱反应生成盐和水,将用氨水溶液吸收得到溶液,离子反应方程式。故答案为:;
(2)“铁盐氧化吸收法”:铁离子具有氧化性,能将-2价的硫氧化生成硫单质,用溶液吸收,溶液中有淡黄色的固体析出,离子方程式表示为;反应后的溶液在硫杆菌作用下进行再生,就是将亚铁氧化成铁离子,反应为:,若反应温度过高,反应速率下降,其原因是硫杆菌失去活性(蛋白质变性)。故答案为:;硫杆菌失去活性(蛋白质变性);
(3)“氧化吸收法”:一定条件下将通入双氧水中,随着参加反应的变化,产物发生变化。若产物中,根据电子得失守恒:令n(s)=4mol,n(SO)=3mol,则n(H2S)=4mol+3mol=7mol,n(H2O2 )= =16m0l,则理论上消耗的=。故答案为:;
(4)“循环吸收法”:由图可知:一共发生的有三个反应①H2S+Cu2+=CuS↓+2H+②CuS+2Fe3+=2Fe2++Cu2++S③4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O,由此可以推出总反应2H2S+O2=2S↓+2H2O,再结合氧化还原反应,在转化过程中Cu和Cl,还有H化合价不变,空白圆圈内的物质的化学式为CuS。故答案为:CuS。
三、计算题
19.06 0.17 3∶7
解析:(1)Cu的物质的量是,故答案为:0.06;
(2)根据原子守恒法可知:被还原的硝酸物质的量即为气体NO2与NO物质的量的总和,,未被还原的HNO3的物质的量等于Cu(NO3)2中NO3-的物质的量,,所以n[Cu(NO3)2]=0.06mol,故消耗的HNO3的物质的量为,故答案为:0.17;
(3)在标准状况下NO2和NO组成的混和气体1.12L,设NO2、NO的物质的量分别是x、y,x+y=0.05mol,根据电子得失守恒:x+3y=0.06mol×2,x=0.15,y=0.35,x:y=0.15:0.35=3:7,故答案为3∶7。
20.2:1 0.100mol
解析:(1)铜和硝酸反应后铜有剩余,说明硝酸完全反应,反应的方程式为:3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O,Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,假设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol,根据方程式有(x+y) ×22.4=6.72 4x+2y=10.0×0.1,解x=0.2,y=0.1,则一氧化氮和二氧化氮的物质的量比为0.2:0.1=2:1.
(2)反应中消耗的铜的物质的量有1.5x+0.5y=0.5×0.2+0.5×0.1=0.35mol,铜的总物质的量为0.5mol,剩余的铜的物质的量为0.5-0.35=0.15mol,反应后的溶液中加入稀硫酸,相当于铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,故0.15mol铜反应生成0.1mol一氧化氮。
四、实验题
21.(1)乙中品红溶液褪色
(2) Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O 强氧化性、酸性
(3)2OH-+SO2=SO+H2O
(4) 0.05 mol 0.05 mol
(5)溶解铜的质量小于6.4 g,因为随反应的进行,浓硫酸的浓度减小,变为稀硫酸就不再与铜反应了
解析:(1)二氧化硫具有漂白性,能使品红溶液褪色,所以若乙中品红溶液红色褪去,证明有二氧化硫产生;
(2)甲装置中铜和浓硫酸在加热条件下发生反应生成二氧化硫、硫酸铜和水,化学反应方程式:Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2↑+2H2O;该反应中浓硫酸被还原,且同时有盐和水生成,所以体现浓硫酸的强氧化性和酸性;
(3)二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠,离子反应方程式为:2OH-+SO2=SO+H2O;
(4)根据反应方程式可知被还原的硫酸的物质的量=参与反应的铜的物质的量,3.2 g 铜的物质的量==0.05mol,被还原的硫酸的物质的量=0.05mol;生成0.05mol硫酸铜,所以起酸的作用的硫酸的物质的量为0.05mol;
(5)根据反应方程式可知,0.2mol硫酸若完全反应则可以消耗0.1molCu,即6.4gCu,但随铜与浓硫酸反应的进行,浓硫酸的浓度减小,变为稀硫酸不再与铜反应,反应中实际溶解铜的质量小于6.4 g。
五、元素或物质推断题
22. Na2O2 S 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
【分析】A和E都是黄色粉末,A与CO2反应,则A为Na2O2,F有刺激性气味且有漂白性常被不法商人用来漂白腐竹,则F为SO2;由元素守恒可知,E为S,再由转化关系可知,B为Na2CO3,C为O2,G为SO3,H为H2SO4,然后结合元素化合物性质及化学用语来解答。
解析:(1)由上述分析可知,A为Na2O2,E为S,故答案为:Na2O2;S;
(2)过氧化钠常用作供氧剂,与CO2发生氧化还原反应,生成碳酸钠和氧气,则反应①的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;铜与浓硫酸混合加热。反应生成硫酸铜、二氧化硫和水,则反应②的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O。
23. Si Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑ SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3- 1.5mol 6NA
【分析】能与氢氧化钠反应的非金属单质为Si,与氢氧化钠反应生成硅酸钠和氢气,乙能与二氧化碳反应,则乙为硅酸钠,与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀,C为H2;B与Si和H2都能反应,且Si与B反应生成的甲可以与氢氧化钠反应生成硅酸钠,则B为O2,甲为SiO2,丙为H2O。
解析:(1)根据分析可知A为Si;
(2)Si与氢氧化钠溶液反应方程式为Si+2NaOH+H2O=Na2SiO3+2H2↑;
(3)硅酸钠溶液与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠和硅酸沉淀,离子方程式为SiO32-+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3-;
(4)67.2L氢气的物质的量为3mol,根据反应方程式可知消耗Si的物质的量为1.5mol,氢元素由+1价变为0价,则生成一个氢气转移2个电子,所以生成3mol氢气转移电子数目为6NA。