第五章化工生产中的重要非金属元素测试题(含解析)2022-2023高一下学期化学人教版(2019)必修第二册

第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1.下列有关说法正确的是( )
A.二氧化硅分子由1个硅原子和2个氧原子构成
B.二氧化硅和晶体硅都是良好的半导体材料
C.玛瑙和红宝石的主要成分都是二氧化硅
D.二氧化硅属于酸性氧化物
2.15gSiO2和足量的碳在高温下发生反应:SiO2+2CSi+2CO↑。下列叙述中正确的是( )
A.氧化剂和还原剂的质量之比为1∶2 B.SiO2是还原剂
C.反应中有6g碳被氧化 D.反应中生成了28gCO
3.某无色混合气体中可能含有Cl2、SO2、NO、NO2、CO2中的两种或多种气体。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,把剩余气体接触空气,很快变为红棕色。对于原混合气体成分的判断正确的是
A.一定有NO和Cl2 B.一定有SO2和NO
C.可能有Cl2,一定有NO D.可能有SO2,一定有NO
4.下列说法正确的是
A.SO2有毒,不能用作食品添加剂
B.浓盐酸与浓硝酸按体积比1:3混合。所得混合溶液可以溶解金、铂等金属
C.溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物的雨水(pH<5.6)叫酸雨
D.含氮的化合物转化为游离态的氮,叫做氮的固定
5.实验室制取并收集少量NH3,下列实验装置和操作不能达到实验目的的是
A.用装置甲制取NH3 B.用装置乙干燥NH3
C.用装置丙收集NH3 D.用装置丁吸收NH3
6.根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
实验操作和现象 结论
A. 在溶液中通入气体,有沉淀生成 酸性:
B. 镁在燃烧匙中点燃,迅速伸入盛满的集气瓶中,产生大量白烟且瓶内有黑色颗粒产生 有氧化性
C. 将溶液滴入酸性溶液中,紫红色褪去 有还原性
D. 向蔗糖中加入浓硫酸,蔗糖变成疏松多孔的海绵状 浓硫酸具有吸水性和强氧化性
A.A B.B C.C D.D
7.下列两种物质发生反应①和②和浓硫酸③澄清石灰水与④与⑤溶液和⑥溶液与,因反应物用量或反应条件的不同而生成不同产物的是
A.①②④⑥ B.①②③⑤ C.①②⑤⑥ D.②③⑤
8.下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 实验 现象 结论
A 将稀硝酸加入过量铁粉中,充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生成,溶液呈血红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B 将铜粉加入到1.0Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼
C SO2通入到紫色石蕊中 溶液先变红,后褪色 二氧化硫具有酸性和漂白性
D 向久置的Na2SO3溶液中加入过量盐酸,再加入少量BaCl2溶液 出现白色浑浊 该溶液已氧化变质
A.A B.B C.C D.D
9.下列实验操作错误的是
A.在分液漏斗中用苯萃取碘水中的碘,分液时将上层液体从下口放出
B.蒸馏时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口
C.具有强氧化性的浓硫酸可以干燥还原性气体二氧化硫
D.用蒸发结晶的方法可使NaCl从溶液中析出
10.下列说法正确的是
A.光导纤维的主要成分是单质硅
B.新型氢动力汽车的使用可减少雾霾的产生
C.明矾可用于自来水消毒
D.福尔马林可用于食品保鲜
11.下列有关无机非金属材料的说法中,不正确的是
A.高纯硅可用于制造半导体材料
B.SiO2制成的玻璃纤维,由于导电能力强而被用于制造光缆
C.玻璃、水泥和陶瓷,其成分均含有硅酸盐
D.硅胶可以做干燥剂和催化剂载体
12.关于硅及其化合物用途的叙述中,不正确的有
A.Na2SiO3可用作助燃剂 B.SiO2可用作制造光导纤维
C.单晶硅可用于制造太阳能电池 D.Si可用作制造变压器铁芯的原料
13.下列关于物质性质与用途具有对应关系的是
A.氢氧化铝具有弱碱性,可用于作胃酸中和剂
B.二氧化硫有漂白、杀菌性能,可在食品加工中大量使用
C.二氧化硅是半导体材料,可将太阳能直接转化为电能
D.二氧化锰具有较强的氧化性,可作H2O2分解的氧化剂
14.下列解释事实的方程式中,正确的是
A.工业制粗硅:SiO2+CSi十CO2↑
B.向铜粉中滴加稀硝酸产生气体:Cu+4H++2NO=Cu2++2NO2↑+2H2O
C.浓硝酸通常显黄色:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O
D.硫在纯氧中点燃发出蓝紫色火焰:2S+3O22SO3
15.将一定量的充入量筒中并倒立于水槽中,待量筒中的液面不再上升时,向量筒中缓缓通入。当耗掉 42 mL时量筒中的液面与未通前等高,则的体积为
A.24 mL B.48 mL C.72 mL D.100 mL
二、填空题
16.碳酸钠是一种重要的无机化工原料,以“侯氏制碱法”为原理,实验室中用碳酸氢铵和粗盐(含有MgCl2、CaCl2)制备碳酸钠如图所示。
已知:Ksp(CaCO3)=2.8×10-9,Ksp(MgCO3)=6.8×10-6,Ksp[Ca(OH)2]=4.7×10-6,Ksp[Mg(OH)2]=5.6×10-12
向母液中加入研细的NaCl粉末可以制得NH4Cl晶体,为使NH4Cl晶体充分析出并分离,根据溶解度曲线,需采用的操作为___________、___________、洗涤、干燥。
17.某兴趣小组利用废铜屑制备硫酸铜晶体,装置如图所示(夹持装置和加热装置已略去),在实验中将适量硝酸逐滴加入到废铜屑与稀硫酸的混合物中,加热使之反应完全,通过蒸发浓缩、冷却结晶,制得硫酸铜晶体。
(1)将硝酸逐滴加入到废铜屑与稀硫酸的混合物中的目的是___。
(2)实验过程中盛有NaOH溶液的烧杯上方仍然出现了红棕色气体,请对该实验装置提出改进意见:___。
18.(1)制硫酸的三种原料是___、___、___,三个生产过程是①___,写出反应方程式___,②___,写出反应方程式___,③___,写出反应方程式__,三废指的是____、___、___。
(2)合成氨的反应原理工业合成氨的反应条件为浓度使用过量的___、温度___℃、高压__MPa、___。
三、计算题
19.10.7g 氯化铵和足量的氢氧化钙混合后充分加热,再将所生成的气体完全溶于水后得 50 mL 溶液,计算:
(1)可生成标准状况下的氨气多少升?______________
(2)所得溶液的物质的量浓度是多少? ______________
20.5.6gFe和一定量的稀硝酸恰好完全反应,生成一氧化氮气体,反应后的溶液加入0.25moL的氢氧化钠恰好使铁离子完全沉淀。
(1)则参加反应的硝酸的物质的量为_______________________ ;
(2)写出总反应的离子方程式___________________________。
四、实验题
21.亚硝酸钙[Ca(NO2)2]是水泥混凝土外加剂的主要原料,可配制成混凝土防冻剂、钢筋阻锈剂等。某学习小组用如图所示实验装置及药品来制备亚硝酸钙(夹持装置略去)。
已知:①2NO+CaO2=Ca(NO2)2;2NO2+CaO2=Ca(NO3)2
②酸性条件下,NO能与KMnO4溶液反应生成NO和Mn2+。
请回答下列问题:
(1)上述装置按气流方向连接的顺序为___(填字母)。
(2)A装置中反应的化学方程式为___。
(3)C装置中反应的离子方程式为___。
(4)工业上可用石灰乳和硝酸工业的尾气(含NO、NO2)反应,既能净化尾气,又能获得应用广泛的Ca(NO2)2,反应原理为:Ca(OH)2+NO+NO2=Ca(NO2)2+H2O。若n(NO):n(NO2)<1:1,则会导致___。将2.88gCaO2完全转化为Ca(NO2)2,理论上至少需要铜的物质的量为___。
22.利用下图所示装置制取SO2并验证其部分性质(夹持装置已省略)。
已知: Na2SO3+ H2SO4(浓)=Na2SO4+ SO2↑+H2O
回答下列问题:
(1)仪器a的名称为______;装置B中品红溶液褪色,说明SO2具有______性。
(2)装置C中有白色沉淀生成,则该白色沉淀为_________(填化学式) 。
(3)装置D中无白色沉淀产生,再向其中通入______ (填标号) 气体仍不会产生沉淀。
a.Cl2 b.NH3 c.O2 d.CO2
(4)装置E中有淡黄色沉淀生成,则该反应的化学方程式为_____________。
(5)该实验装置的缺陷是________________。
五、元素或物质推断题
23.A为日常生活中常见的化合物,B为淡黄色固体,C、G、H均为气体,其中C、H为单质,G能使红色石蕊试剂变蓝,E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL。
(1)B的电子式为_____。
(2)E的化学式为_____。
(3)写出反应②的离子方程式(D足量):_____。
(4)写出反应③的化学方程式:_____。
24.物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题:
(1)X的化学式为___________,将X与SO2混合,可生成淡黄色固体,该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为___________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应,生成___________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现,反应的化学方程式为___________。
(3)欲制备Na2S2O3,从氧化还原角度分析,下列合理的是___________(选填字母)。
A.Na2S+S B.Na2SO3+S C.Na2SO3+Na2SO4 D.SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中,转化②是在___________(填设备名称)进行的。进行转化③时,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是___________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则发生反应的离子方程式为___________。
【参考答案】
一、单选题
1.D
解析:A.二氧化硅为原子晶体,不存在分子,故A错误;
B.晶体硅是良好的半导体,二氧化硅不是,故B错误;
C.红宝石的主要成分是氧化铝,玛瑙的主要成分是二氧化硅,故C错误;
D.二氧化硅与碱反应生成盐和水,属于酸性氧化物,故D正确;
故答案为D。
2.C
解析:A.由化合价变化分析:SiO2中硅的化合价为+4价,反应后生成了单质硅,硅的化合价为0价,化合价降低,SiO2是氧化剂,碳的化合价从0价升高到了CO中的+2价,C是还原剂,氧化剂和还原剂的物质的量之比为1∶2,故A错误;
B.SiO2是氧化剂,故B错误;
C.15 g SiO2为0.25 mol,需消耗碳6 g,故C正确;
D.15 g SiO2为0.25 mol,生成14gCO,故D错误;
故选C。
3.B
解析:气体为无色,说明混合气体中不含有黄绿色的Cl2和红棕色的NO2气体;此无色混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,由于没有Cl2和NO2,则一定含有SO2;把剩余气体排入空气中,很快变为红棕色,说明含有气体NO,则一定没有能与NO反应的O2,根据以上分析可知,混合物中肯定没有Cl2、O2和NO2,一定含有的气体为:SO2、NO,故选B。
4.C
解析:A.二氧化硫具有还原性,可用作葡萄酒抗氧化剂,少量能用作食品添加剂,A说法错误;
B.浓盐酸(HCl)和浓硝酸(HNO3)按体积比为3:1组成的混合物,所得混合溶液可以溶解金、铂等金属,B说法错误;
C.酸雨为pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,其为溶解了空气中的二氧化硫、氮氧化合物的雨水(pH<5.6),C说法正确;
D.游离态的氮转化为含氮的化合物,叫做氮的固定,D说法错误;
答案为C。
5.B
解析:A.生石灰即氧化钙,与水反应放热可以促进浓氨水中氨气的挥发,且生成强碱氢氧化钙,也利于氨气挥发,该装置可以制取氨气,A不符合题意;
B.氨气为碱性气体,会和浓硫酸反应,不能用浓硫酸干燥,B符合题意;
C.氨气密度比空气小,可以向下排空气法收集,C不符合题意;
D.氨气难溶于四氯化碳,所以四氯化碳可以避免导管中氨气直接与水接触,可以防倒吸,该装置可以吸收氨气,D不符合题意;
综上所述答案为B。
6.B
解析:A.二者发生氧化还原反应生成硫酸钙,不能比较亚硫酸、HClO的酸性,故A错误;
B.由现象可知Na与二氧化碳反应生成碳酸钠和C,C元素的化合价降低,则CO2具有氧化性,故B正确;
C.将FeCl2溶液滴入酸性KMnO4溶液中,由于酸性条件下氯离子能够被高锰酸根离子氧化,干扰了检验结果,无法证明Fe2+有还原性,故C错误;
D.浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性,该实验中浓硫酸将蔗糖中H、O元素以2:1水的形式脱去,体现浓硫酸的脱水性和强氧化性,故D错误;故选:B。
7.D
解析:①和反应都生成四氧化三铁,故①不符合题意;
②和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铝、二氧化硫和水,在常温下发生钝化,故②符合题意;
③澄清石灰水和少量反应生成亚硫酸钙和水,澄清石灰水和足量反应生成亚硫酸氢钙和水,故③符合题意;
④与反应只生成氧化锂,故④不符合题意;
⑤溶液和少量反应生成氯化亚铁和单质碘,溶液和过量反应生成氯化铁、单质碘,故⑤符合题意;
⑥溶液与只生成碳酸氢钠和次氯酸,故⑥不符合题意;
因此②③⑤是因反应物用量或反应条件的不同而生成不同产物,故D符合题意。
综上所述,答案为D。
8.D
解析:A.将稀硝酸加入过量铁粉中,反应生成亚铁离子,加入KSCN溶液,溶液不变红,故A错误;
B.铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子,没有黑色固体生成,且不能证明铁比铜活泼,故B错误;
C.二氧化硫与水反应生成亚硫酸,亚硫酸电离生成氢离子,显酸性,溶液变红色,但二氧化硫不会漂白石蕊试液,溶液不褪色,故C错误;
D.加入过量盐酸再加入少量BaCl2溶液,出现白色浑浊为硫酸钡,说明该溶液已氧化变质,故D正确;
故选:D。
9.A
解析:A.在分液漏斗中用苯萃取碘水中的碘,分液时上层液体应该从上口倒出,故A错误;
B.蒸馏时,温度计用来测量馏分的温度,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口,故B正确;
C.虽然浓H2SO4具有强氧化性,二氧化硫就有强还原性,但两者为同种元素的相邻价态,故不能发生反应,因此浓硫酸可以干燥二氧化硫,故C正确;
D.水易挥发,可用蒸发结晶的方法使NaCl从溶液中析出,故D正确;
故选:A。
10.B
解析:A、光导纤维的主要成分是二氧化硅,A错误;
B、氢气燃烧的产物是水,无污染,因此新型氢动力汽车的使用可减少煤炭燃烧产生的污染物,防止雾霾的产生,B正确;
C、明矾水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中杂质,可以用来净水,但不可用于自来水消毒,C错误;
D、福尔马林溶液中含有甲醛,有毒,不能用于食品保鲜,D错误。
故答案选B。
11.B
解析:A.高纯度的硅可以制造半导体材料,故A正确;
B.制成的玻璃纤维,不导电,故B错误;
C.玻璃、水泥和陶瓷,其成分均含有硅酸盐,故C正确;
D.硅胶可以做干燥剂和催化剂载体,故D正确;
答案选B。
12.A
解析:A.硅酸钠耐高温,不燃烧,常用作防火材料,故A错误;
B.二氧化硅具有良好的光学特性,是制造光导纤维主要原料,故B正确;
C.单晶硅是良好的半导体材料,可用于制造太阳能电池,故C正确;
D.硅钢本身是一种导磁能力很强的磁性物质,可以用做制造变压器铁芯的材料,故D正确;
故选A。
13.A
解析:A.氢氧化铝能与盐酸反应生成盐和水,且其碱性较弱对人体无害,常用于中和胃酸的药物,故A正确;
B.SO2有毒,不能用于食品加工,少量的可以,故B错误;
C.晶体硅是半导体材料,可将太阳能转化成电能,故C错误;
D.H2O2的分解中MnO2作催化剂,故D错误;
故选:A。
14.C
解析:A.工业制粗硅的反应方程式为:SiO2+2CSi十2CO↑,C的还原性强于硅,只能生成CO,A不正确;
B.铜与稀硝酸反应生成NO,故向铜粉中滴加稀硝酸产生气体反应方程式为:3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O,B不正确;
C.浓硝酸见光易分解生成NO2,故浓硝酸通常显黄色反应方程式为:4HNO34NO2↑+O2↑+2H2O,C正确;
D.硫与氧气反应只能生成SO2,故硫在纯氧中点燃发出蓝紫色火焰反应方程式为:S+O2SO2,D不正确;故选C。
15.C
解析:二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,充入氧气的过程中,NO不断消耗当消耗O242mL时,量筒中的液面和未通O2前等高,此时量筒中的气体全部为氧气。设原来二氧化氮体积为V,根据3NO2+H2O=2HNO3+NO可知,生成一氧化氮的体积为,根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知,一氧化氮完全反应消耗氧气体积为,反应的氧气和未反应的氧气体积之和为42mL,即+=42mL,V=72mL。故答案选C。
二、填空题
16. 降温结晶 过滤
根据分离物质的特点选择不同的方法进行分离;
解析:根据溶解度曲线可知,NH4Cl的溶解度随着温度的升高而增大,NaCl的溶解度随温度变化不明显,所以采取降温结晶的方式得到晶体,然后过滤分离,答案为降温结晶,过滤;
17. 确保所有硝酸都作氧化剂,在溶液中将铜氧化,以生成硫酸铜,避免一次性加入导致硝酸过量,使产物中混有硝酸铜 可在中间安全瓶橡胶塞处加入一根导气管,向瓶内通入空气(或在烧瓶左侧再加一个空气鼓入装置)
解析:(1)制备硫酸铜过程中,若一次性加入硝酸,会导致硝酸过量使溶液中混有硝酸铜,制得的晶体不纯,因此将硝酸逐滴加入到废铜屑与稀硫酸的混合物中的目的是确保所有硝酸都作氧化剂,在溶液中将铜氧化,以生成硫酸铜,避免一次性加入导致硝酸过量,使产物中混有硝酸铜;
(2)实验过程中盛有NaOH溶液的烧杯上方仍然出现了红棕色气体,说明反应过程中由于硝酸与铜反应生成的一氧化氮气体不能被氢氧化钠吸收,一氧化氮在空气中不能稳定存在,易被氧气氧化为二氧化氮,二氧化氮可与氢氧化钠反应,气体吸收更彻底,则实验装置可在中间安全瓶橡胶塞处加入一根导气管,向瓶内通入空气(或在烧瓶左侧再加一个空气鼓入装置)确保气体能被氢氧化钠溶液吸收完全。
18. 硫磺 空气 水 造气 S+O2SO2 催化氧化 2SO2+O22SO3 吸收 SO3+H2O=H2SO4 废气 废水 废渣 氮气 400~500 10~30 原料循环利用
解析:(1)制硫酸的三种原料是硫磺、空气和水,三个生产过程是造气、催化氧化和吸收三个阶段,反应方程式分别是S+O2SO2、2SO2+O22SO3、SO3+H2O=H2SO4,三废指的是废气、废水和废渣。
(2)工业合成氨的反应条件为浓度使用过量的氮气,温度为400~500℃,压强一般是10~30MPa,为提高原料利用率,采用原料循环利用。
三、计算题
19.(1)4.48 L (2)4 mol / L
解析: 10.7g氯化铵的物质的量为:n===0.2mol,根据方程式计算:
n==0.2mol。
(1)标准状况下的氨气的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为4.48L;
(2)将制得的氨气全部溶于水制成0.05L溶液,所得氨水物质的量浓度为:c===4mol/L,故答案为4mol/L。
20. mol 6Fe+20H++5NO3-=3Fe2++3Fe3++5NO↑+10H2O
解析:n(Fe)==0.1mol,若铁与硝酸反应生成的是Fe(NO3)2,Fe(NO3)2与氢氧化钠反应生成氢氧化亚铁需要氢氧化钠的物质的量为0.2mol;若铁与硝酸反应生成的是Fe(NO3)3,Fe(NO3)3与氢氧化钠反应生成氢氧化铁需要氢氧化钠的物质的量为0.3mol;实际使用了0.25moL氢氧化钠,说明铁与硝酸反应的产物有硝酸铁和硝酸亚铁。假设反应产生的Fe(NO3)2的物质的量为x,则反应产生的Fe(NO3)3的物质的量为(0.1-x),根据OH-守恒可知2x+3(0.1-x)=0.25mol,解得x=0.05mol,因此硝酸亚铁与硝酸铁的物质的量之比为0.05mol:0.05mol=1:1,因此根据铁原子守恒知,有一半的铁生成硝酸亚铁,一半的铁生成硝酸铁。
(1)根据方程式Fe+4HNO3= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O 可知0.05molFe发生该反应,消耗硝酸物质的量为0.05mol×4=0.2mol;根据方程式3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O可知0.05molFe发生该反应消耗硝酸的物质的量为0.05mol×=mol,所以反应共消耗硝酸的物质的量为n(HNO3)(总)= 0.2mol+mol=mol;
(2)Fe与硝酸反应产生等物质的量的Fe(NO3)2、Fe(NO3)3,根据电子守恒、原子守恒,可将上述第一个式子Fe+4HNO3= Fe(NO3)3+NO↑+2H2O扩大三倍与第二个式子3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O叠加,可得总反应方程式,再根据物质的拆分原则铁为单质写化学式,NO是气体写化学式,水是弱电解质写化学式,硝酸、硝酸盐是可溶性强电解质写离子,则该反应的离子方程式为:6Fe+20H++5NO3-=3Fe2++3Fe3++5NO↑+10H2O。
四、实验题
21.(1)AEBDC
(2)3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3)3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O
(4) NO2过量,产品中混有Ca(NO3)2杂质 0.12mol
解析:本实验的目的是制备亚硝酸钙,首先需要利用稀硝酸和铜片反应制取NO,然后利用水除去混有的NO2,经无水氯化钙干燥后与过氧化钙反应生成亚硝酸钙,最后利用酸性高锰酸钾吸收未反应的NO。
(1)根据分析可知连接顺序为AEBDC;
(2)装置A中稀硝酸和铜片反应制取NO,化学方程式为3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)装置C中酸性高锰酸钾将NO氧化吸收,NO被氧化为NO,根据得失电子守恒可知MnO和NO的系数比为3:5,再结合元素守恒可得离子方程式为3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O;
(4)若n(NO):n(NO2)<1:1,则NO2过量,产品中混有Ca(NO3)2杂质;2.88gCaO2的物质的量为=0.04mol,根据元素守恒可知n(NO)=2n[Ca(NO2)2]=2n(CaO2)=0.08mol,根据反应方程式可知生成0.08molNO需要0.12mol铜。
22. 分液漏斗 漂白性 BaSO4 d SO2+2H2S=3S↓+2H2O 缺少尾气处理装置
解析:(1)根据仪器a的形状,可知为分液漏斗;SO2具有漂白性,可使装置B中品红溶液褪色;
(2)二氧化硫可以和硝酸钡反应生成硫酸钡沉淀,装置C中有白色沉淀生成,是BaSO4沉淀;
(3)a.二氧化硫和氯化钡不反应,再向其中通入Cl2,氯气具有氧化性,会和二氧化硫、氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故a不符合题意;
b.NH3、二氧化硫可以和硝酸钡反应生成亚硫酸钡沉淀,故b不符合题意;
c.O2具有氧化性,会和二氧化硫、氯化钡反应生成硫酸钡沉淀,故c不符合题意;
d.CO2和二氧化硫,氯化钡都不反应,故气体仍不会产生沉淀,故d符合题意;
答案选d;
(4)装置E中有淡黄色沉淀生成,二氧化硫有氧化性,硫化氢有还原性,硫化氢和二氧化硫反应可以生成硫单质和水,化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O;
(5)该实验装置缺少尾气处理装置,二氧化硫有毒,会污染空气。
五、元素或物质推断题
23.(1)
(2)AlN
(3)AlN+OH- +H2O=+NH3 ↑
(4)4NH3+3O22N2↑ +6H2O
【分析】B是淡黄色固体,B与化合物A反应产生单质气体C和化合物D,则B是Na2O2,C是O2,G能使红色石蕊试剂变蓝,则G是NH3,NH3与O2在高温下发生反应:4NH3+3O22N2+6H2O,可知A是H2O,H是N2;D是NaOH;E是一种由两种元素组成的具有耐高温、硬度大的耐热冲击材料,其摩尔质量为 41 g/moL,由于其中一种元素是N元素,N相对原子质量是14,则另一种元素相对原子质量是42-14=27,则另外一种元素是Al元素,E是AlN,NaOH、H2O、AlN发生反应,产生NH3和NaAlO2;则F是NaAlO2,据此解答。
解析:(1)B是Na2O2,B的电子式为;故答案为:;
(2)E是氮化铝,E的化学式为AlN;故答案为:AlN;
(3)反应②是NaOH、AlN、H2O反应的离子方程式为:AlN+OH- +H2O=+NH3 ↑;故答案为:AlN+OH- +H2O=+NH3 ↑;
(4)反应③是氨气被氧气氧化的反应,该反应的化学方程式是4NH3+3O22N2 +6H2O。故答案为:4NH3+3O22N2↑ +6H2O;
24. H2S 2:1 SO2和H2 2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O B 接触室 SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热,产生酸雾降低SO3吸收效率 2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【分析】根据价类二维图可知,X为硫元素的氢化物,且硫元素的化合价为-2价 ,故X的化学式为H2S,W是硫元素的+6价含氧酸,所以W是H2SO4,据此分析解答。
解析:(1)通过硫元素的价类二维图可知,X为硫元素的氢化物,且硫元素的化合价为-2价 ,故X的化学式为H2S。将X与SO2混合,既是将H2S与SO2混合,生成淡黄色固体硫,其反应的化学方程式是2H2S + SO2=3S+2H2O,通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知,S既是氧化产物又是还原产物,且二者物质的量比为2:1,故二者的质量比也为2:1。
(2)根据硫元素的价类二维图可知,W是硫酸,则过量的Fe粉与一定量浓硫酸溶液混合加热反应首先生成的气体是SO2,随着反应进行,浓硫酸浓度变小,所以后期又有H2生成,故答案为SO2和H2;转化①是硫转化为SO2,可由S粉与热的W浓溶液反应实现,则其反应的化学方程式为:2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O。
(3) Na2S2O3中的硫为+2价,根据氧化还原反应的价态变化规律,可知:
A.Na2S 中硫是-2价,S是0价,故A不符合题意;
B.Na2SO3中硫是+4价,S是0价,故B符合题意;
C.Na2SO3中的硫是+4价,Na2SO4中硫是+6价,故C不符合题意;
D.SO2和Na2SO3中的硫都是+4价,故D不符合题意;
本题答案B。
(4)转化②是SO2转化为SO3,其过程在工业制硫酸中是在设备接触室中进行的,转化③是SO3转化为H2SO4,不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3,原因是SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热,产生酸雾降低SO3吸收效率。
(5) NaHSO4溶液显强酸性,向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液,恰好使溶液呈中性,则反应的化学方程式是2NaHSO4+ Ba(OH)2=Na2SO4+ BaSO4↓+2 H2O,则其离子方程式为2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。

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