第五章化工生产中的重要非金属材料含解析

第五章 化工生产中的重要非金属材料
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．“我是碳家族的大女儿，让大地充满生机、让地球因我而温暖；我调皮可爱，钻进石灰水，搅得人家不安宁；我藏在汽水里，小朋友喝了直打嗝。”这里叙述中的“我”是指
A．二氧化碳 B．氧气 C．氮气 D．一氧化碳
2．市场上销售的“84”消毒液，其商品标识上注明；①本品为无色液体呈碱性；②使用时应加水稀释；③可对餐具、衣物进行消毒，可漂白浅色衣物。其有效成分可能是
A．Cl2 B．H2SO4 C．NaClO D．KMnO4
3．下列实验装置或操作设计正确且能达到目的的是
A．实验Ⅰ：配制一定物质的量浓度的稀硫酸
B．实验Ⅱ：用氯化氢作喷泉实验
C．实验Ⅲ：进行中和热的测定
D．实验Ⅳ：验证酸性的强弱：
4．鉴别稀硫酸和浓硫酸既简单，又可靠的方法是
A．加酚酞试液 B．与铜片作用
C．加BaCl2溶液和硝酸 D．用玻璃棒各蘸一点滴在纸上
5．检验气体中是否混有气体，可采用的方法是
A．先通过酸性溶液，后通过品红溶液，再通过澄清石灰水
B．通过澄清石灰水
C．先通过NaOH溶液，再通过澄清石灰水
D．通过品红溶液
6．根据下列实验操作，实验现象和所得出的结论都正确的是
选项 实验操作 实验现象 结论
A 在溶液中加入溶液，再加入苯，振荡 下层呈紫色 的氧化性比强
B 向中滴入浓盐酸 生成黄绿色气体 具有还原性
C 向溶液中滴加少量稀溶液，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口 石蕊试纸不变蓝 不能确定溶液中是否存在
D 取久置的粉末，向其中滴加过量的稀盐酸 产生无色气体 没有变质
A．A B．B C．C D．D
7．下列实验过程中，始终无明显现象的是
A．通入溶液中 B．通入溶液中
C．通入溶液中 D．通入溶液中
8．下列物质的检验，其结论一定正确的是
A．向某溶液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入HNO3后，白色沉淀不溶解，也无其他现象，说明原溶液中一定含有
B．向某溶液中加盐酸产生无色气体，该气体能使澄清的石灰水变浑浊。说明该溶液中一定含有或
C．取少量久置的Na2SO3样品于试管中加水溶解，再加足量盐酸酸化，然后加BaCl2溶液，若加HCl时有气体产生，加BaCl2时有白色沉说产生，说明Na2SO3样品已部分被氧化
D．将某气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，该气体一定是CO2
9．为了验证浓硫酸和木炭粉在加热条件下产生的气体产物，某同学选用了如图所示的实验装置。下列说法错误的是
A．B装置用来检验产物中是否有水蒸气生成
B．C装置用来检验产物中是否有SO2生成
C．D装置中溴水褪色，则说明SO2具有漂白性
D．F装置用来检验产物中是否有CO2生成
10．某溶液中只可能含有OH 、、、、、Na+、Fe3+、Mg2+、Al3+等离子。当向该溶液中逐滴加入一定物质的量浓度的盐酸时，发现生成沉淀的物质的量随盐酸溶液的体积变化的图象如图所示，下列说法正确的是
A．原溶液中一定含有的阴离子是OH 、、、
B．反应后最终溶液中的溶质只有AlCl3
C．原溶液中一定含有Na2SO4
D．原溶液中含有与的物质的量之比为1∶1
二、多选题
11．A、B、C、X均为中学化学常见的物质,一定条件下,它们有如下转化关系(部分产物已略去),下列说法正确的是
A．若X为Cl2，则C可能为FeCl3
B．若X为KOH溶液，则A可能为AlCl3溶液
C．若X为O2，则A可能为S或NH3
D．若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则X可能为CO2
12．已知：Pb3O4与HNO3溶液发生反应I：Pb3O4＋4H＋=PbO2＋2Pb2+＋2H2O； PbO2与酸化的MnSO4溶液发生反应II：5PbO2＋2Mn2+＋4H＋＋5=2＋5PbSO4＋2H2O。下列推断不正确的是
A．由反应I可知，Pb3O4中Pb(IV)和Pb(II)含量之比为1∶2
B．由反应I、II可知，氧化性：HNO3＞PbO2＞
C．Pb可与稀硝酸发生反应：3Pb＋16HNO3=3Pb(NO3)4＋4NO↑＋8H2O
D．Pb3O4可与盐酸发生反应：Pb3O4＋8HCl=3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑
13．向100 mL稀H2SO4与稀HNO3的混合溶液中逐渐加入铁粉，假设加入铁粉的质量与产生气体的体积（标准状况）之间的关系如图所示，且每一段只对应一个反应。下列说法正确的是（ ）
A．产生H2的体积为2.24 L
B．m2＝8.4
C．所用混合溶液中c(H2SO4)＝2 mol·L-1
D．AB段发生的反应为置换反应
14．X、Y、Z、W四种物质间的转化关系如图所示，下列转化能一步实现的是
序号 X Y Z W
A N2 NH3 NO NO2
B Al Al2O3 NaAlO2 Al(OH)3
C Cl2 Ca(ClO)2 HClO HCl
D H2S S SO3 H2SO4
A．A B．B C．C D．D
三、填空题
15．（1）①写出的名称：________；②写出丙烷的结构简式：________。
（2）写出铜与浓硫酸加热条件下反应的化学方程式：________。
16．研究氮的循环和转化对生产，生活有重要的价值。
I.氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示。
(1)写出设备1发生反应的的化学方程式：_______，设备2中通入的物质A是_______。
II.废水的去除是当前科学研究的热点问题。氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：
含NH的废水低浓度氨氮废水含余氯废水达标
(2)检验达标废水中氯元素所用试剂为_______。
(3)过程①的目的是将NH转化为NH3，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，写出NH转化为NH3的离子方程式：_______，鼓入热空气能将氨吹出的原因_______。
(4)过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为_______、_______。
(5)含余氯废水的主要成分是NaClO以HClO，X可选用以下_______溶液以达到去除余氯的目的(填字母)。
a. KOH b. Na2SO3 c.KMnO4 d.NaCl
写出该物质除去HClO的离子方程式：_______。
17．硫、氮及其化合物是这一段时间学习的重点。现就硫、氮及其化合物的知识，回答下列问题：
(1)工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应有关的化学方程式是：_______。
(2)为实现燃煤脱硫，向煤中加入，使燃烧产生的转变为稳定的盐类，写出该反应的化学方程式：_______。
(3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。
①被烧碱溶液吸收时，生成两种钠盐，其物质的量之比1：1，写出该反应的化学方程式：_______。
②NO与按物质的量之比1：1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐，该钠盐的化学式是_______。
(4)浓氨水可以检验输送氯气的管道是否泄漏，如泄漏会冒白烟，写出该反应的化学方程式_______(氨水用氨气表示)
(5)将一定量的锌与浓硫酸充分反应后，锌完全溶解，同时生成气体A33.6L(标准状况)。将反应后的溶液稀释至1L，测得溶液的，则反应过程中转移的电子的物质的量为_______。
18．化学与人类生活密切相关。请按要求，回答下列问题：
(1)蔗糖中加入浓硫酸后，蔗糖变黑并体积膨胀，同时有刺激性气味的气体产生。该气体是_______(填“CO2”或“SO2”)。
(2)面包发酵粉的主要成分之一的俗名是_______(填“小苏打”或“苏打”)。
(3)NaClO是常用的新冠病毒消杀剂，其杀菌消毒主要利用的是它有较强的_______(填“氧化”或“还原”)性。
四、计算题
19．5.6克Fe和100 mL某浓度的硝酸在一定条件下反应，Fe完全溶解，生成标况下气体的体积为4.48 L，反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L (假设溶液体积不变)，回答下列问题：
(1)所得溶液中存在的金属阳离子为___________；
(2)该硝酸溶液的物质的量浓度为___________。(写出简单的计算过程)
20．某稀溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3，若向其中逐渐加入铁粉，溶液中Fe2＋浓度和加入铁粉的物质的量之间的关系如图所示，则稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为____，按反应的先后顺序写出该过程的离子反应方程式：___________。
五、工业流程题
21．钌(Ru)为重要的稀有元素，广泛应用于电子、航空航天、化工等领域。一种以含钌废料(主要成分为Ru，含有SiO2、Bi2O3等杂质)为原料制RuCl3的工艺流程如图：
已知：滤液1中Ru元素和Bi元素存在形式为RuO、BiO。
回答下列问题：
(1)“氧化碱浸”时，为提高钌的浸出率可采取的措施有____(任写一条)，Ru发生反应的离子方程式为_____。
(2)滤液2的主要成分有NaCl、CH3CHO和____，反应1的离子方程式是___。
(3)金属钌与乙醇的质量比x和反应温度T对钌的回收率的影响如图所示，则回收钌较为适宜的条件是____。
(4)气体X经处理可以循环利用，“吸收”过程发生反应的化学方程式为____。
(5)可用氢还原重量法测定产品的纯度，其原理为2RuCl3+3H2=2Ru+6HCl。产品纯度进行测定时，所得数据见表：
实验序号 产品质量/g 固体Ru质量/g
① 5.000 2.0210
② 5.000 2.0190
③ 5.000 2.0200
④ 5.000 1.6200
则产品的纯度为____。
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【详解】二氧化碳能参与植物的光合作用，让大地充满生机；二氧化碳能产生温室效应，让地球变暖；二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水，搅得石灰水不安宁；汽水中含有溶有CO2，进入体内后，当温度升高时，CO2的溶解度随温度的升高而减小会从体内逸出，因此喝了汽水以后，常常会打嗝，则“我”是指二氧化碳，故选A。
2．C
【详解】A.Cl2水溶液为氯水，显酸性，与本品为无色液体呈碱性相矛盾，故A错误；
B.H2SO4为酸性溶液，与本品为无色液体呈碱性相矛盾，故B错误；
C.市场上销售的“84”消毒液，主要成分为NaClO，溶液显碱性，且具有漂白性和强氧化性，故C正确；
D. KMnO4溶液具有强氧化性，溶液显紫色，与本品为无色液体呈碱性相矛盾，故D错误；
故答案选C。
3．B
【详解】A．一定物质的量浓度的稀硫酸的配制，应先将浓硫酸在烧杯中稀释并冷却至室温后再转移到容量瓶内定容，故A错误；
B．挤压胶头滴管，HCl与NaOH发生反应，烧瓶内压强减小，烧瓶内外能形成大的压强差，打开弹簧夹，可以产生喷泉，故B正确；
C．缺少环形玻璃搅拌棒，导致混合溶液温度不均匀，故C错误；
D．盐酸有挥发性，产生的二氧化碳中含有氯化氢，通入硅酸钠溶液后都会生成白色沉淀，无法验证碳酸与硅酸酸性强弱，故D错误；
综上所述，答案为B。
4．D
【详解】A．二者均与酚酞不反应，现象相同，不能鉴别，A错误；
B．Cu与稀硫酸不反应，与浓硫酸反应需要加热，可鉴别，但需要加热且生成有毒气体，B错误；
C．各取少量于试管中滴加BaCl2溶液和硝酸，均生成硫酸钡沉淀，现象相同，不能鉴别，C错误；
D．用玻璃棒各蘸少许点在纸上，变黑的为浓硫酸，可鉴别，既简单又安全，D正确；
答案选D。
【点睛】该题侧重浓硫酸性质的考查，把握稀硫酸和浓硫酸的性质差异，特别是浓硫酸的脱水性为解答的关键，注意鉴别方法安全、简单。
5．A
【详解】A． 先通过酸性溶液，混合气体中的SO2被吸收，后通过品红溶液，品红不褪色，说明二氧化硫已被吸收，再通过澄清石灰水，若有白色沉淀，说明混有CO2，故A正确；
B． SO2与CO2均可以与澄清石灰水反应生成白色沉淀，故B错误；
C． SO2与CO2均可以与NaOH反应，再通过澄清石灰水，均无白色沉淀生成，故C错误；
D．品红溶液可以检验SO2而不能检验CO2，故D错误；
答案选A。
6．C
【详解】A．在FeCl3溶液中加入KI溶液，再加入苯，振荡，苯层呈紫色，苯的密度小于水，应该在上层，现象描述不正确，故A错误；
B．向PbO2中滴入浓盐酸，产生黄绿色气体，说明二者发生了氧化还原反应，生成氯气，Pb元素化合价由+4价变为+2价、Cl元素化合价由-1价变为0价，则二氧化铅是氧化剂、氯气是氧化产物，二氧化铅具有氧化性，故B错误；
C．铵根离子和稀的NaOH溶液反应生成一水合氨，不加热得不到氨气，根据现象，不能确定溶液中是否存在，故C正确；
D．过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和氧气；过氧化钠和空气中的二氧化碳能够反应生成碳酸钠，碳酸钠也能和稀盐酸反应生成无色气体二氧化碳，不能根据现象判断过氧化钠是否变质，故D错误；
故选C。
7．B
【详解】A．由反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知，通入溶液中溶液的颜色由浅绿色变为棕黄色，有明显的现象，A不合题意；
B．由于HCl的酸性比H2CO3的强，故CO2与CaCl2溶液不反应，即通入溶液中无明显现象，B符合题意；
C．NH3溶于水中呈碱性，则有CuCl2+2NH3·H2O=Cu(OH)2↓+2NH4Cl，故通入溶液中有蓝色絮状沉淀生成，C不合题意；
D．由反应CO2+Ba(OH)2=BaCO3↓+H2O，故通入溶液中有白色沉淀生成，D不合题意；
故答案为：B。
8．C
【详解】A．若溶液中含有Ag+，同样的操作会看到相同的现象，A错误；
B．也有可能是HCO或HSO，B错误；
C．加足量盐酸时有气体产生说明含，再加BaCl2溶液时有白色沉淀产生，说明有SO，则Na2SO3样品已部分被氧化，C正确；
D．使澄清石灰水变浑浊的也可能是SO2，D错误；
故选C。
9．C
【分析】浓硫酸和碳在加热时生成SO2、CO2和水。先通过无水硫酸铜检验水的生成，无水硫酸铜会变蓝；再通过品红，检验二氧化硫，二氧化硫有漂白性，可以使品红溶液褪色；再通过溴水，二氧化硫可以和溴水反应以除去二氧化硫；再通过品红溶液，检验二氧化硫是否除尽，最后通入澄清石灰水检验二氧化碳。
【详解】由以上分析可知：
A．B装置用来检验产物中是否有水蒸气生成，正确；
B．C装置用来检验产物中是否有SO2生成，正确；
C．D装置中溴水和SO2反应：Br2+2H2O+SO2=H2SO4+2HBr，溴水褪色，体现了SO2的还原性，错误；
D．F装置用来检验产物中是否有CO2生成，正确；
故选C。
【点睛】SO2使溴水褪色，体现了SO2的还原性，SO2和溴水发生了氧化还原反应：Br2+2H2O+SO2=H2SO4+2HBr，同理，SO2使酸性高锰酸钾溶液褪色，也体现了SO2的还原性，SO2把KMnO4还原为Mn2+，从而高锰酸钾溶液的紫色褪去。SO2的漂白性体现在能使品红褪色，或使鲜花、湿润的红布条等有机物褪色。
10．A
【分析】向溶液中滴入盐酸时，开始没有沉淀生成，说明溶液中有OH-，Fe3+、Mg2+、Al3+能和OH-反应生成沉淀，所以Fe3+、Mg2+、Al3+不存在，则Na+一定存在于溶液中；OH-消耗完毕后，再滴入盐酸，有沉淀生成，当加入过量盐酸时，部分沉淀溶解，说明溶液中有Al(OH)和SiO，Al(OH)和H+反应生成的Al(OH)3沉淀能溶于过量的盐酸，SiO和盐酸反应生成的H2SiO3不溶于盐酸；当加入盐酸使沉淀量达到最大时，再滴入盐酸，沉淀量不发生变化，此时发生的反应不生成沉淀，即原溶液中有CO，和盐酸反应先生成HCO，进而生成CO2和水。
【详解】A．根据上述分析可知，原溶液中一定含有的阴离子是Al(OH)、SiO、CO、OH-，故A正确；
B．原溶液中含有Na+，所以反应后最终溶液中的溶质一定还有NaCl，故B错误；
C．不能确定原溶液中是否有SO，所以原溶液中不一定含有Na2SO4，故C错误；
D．根据图象，CO消耗的HCl和Al(OH)3消耗的HCl的物质的量之比为1:2，根据离子方程式：CO+2H+=H2O+CO2↑和Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O，原溶液中含有的CO和Al(OH)的物质的量之比为3:4，故D错误；
故选A。
【点睛】溶液是电中性的，Fe3+、Mg2+、Al3+等阳离子都不存在，则Na+一定存在。图象的横坐标是盐酸的体积，由于盐酸浓度一定，所以体积比等于物质的量之比。
11．BD
【分析】根据图知，A+X→C，A+X→B，B+X→C，由此看出，A反应生成B还是C与X的量有关，结合物质间的反应分析解答。
【详解】A. 无论氯气是否过量，铁在氯气中燃烧都只生成氯化铁，与氯气的量无关，A项错误；
B. AlCl3和过量氢氧化钾发生反应4KOH+AlCl3═KAlO2+H2O+3KCl，则C是KAlO2，AlCl3和少量氢氧化钾溶液发生反应3KOH+AlCl3═Al(OH)3↓+3KCl，B是Al(OH)3，Al(OH)3和氢氧化钾溶液发生反应Al(OH)3+KOH═KAlO2+2H2O，则若X为KOH溶液，则A可能为AlCl3，B项正确；
C. 无论氧气是否过量，S在氧气中燃烧只生成SO2，SO2与氧气在催化剂加热的条件下生成SO3，则若X是O2，A不可能是S；氨气与氧气可以生成氮气，也可以生成一氧化氮，氮气与氧气反应生成一氧化氮，则若X是O2，A可以是氨气，C项错误；
D. 若A、B、C均为焰色反应呈黄色的化合物，则这三种物质都含有钠元素，则X可能为CO2，A为NaOH，氢氧化钠和过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠，和少量二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，所以生成物与二氧化碳的量有关，D项正确；
答案选BD。
12．BC
【详解】A．由反应I(Pb3O4＋4H＋=PbO2＋2Pb2+＋2H2O)可知，Pb3O4中有1个+4价和2个+2价Pb，因此Pb3O4中Pb(IV)和Pb(II)含量之比为1∶2，故A正确；
B．由反应I是非氧化还原反应，因此不能得出氧化性：HNO3＞PbO2，故B错误；
C．根据Pb3O4＋4H＋=PbO2＋2Pb2+＋2H2O ，硝酸并没有氧化Pb2+生成PbO2，说明氧化性：PbO2＞HNO3，+4价的Pb的氧化性大于硝酸，因此Pb可与稀硝酸发生反应：3Pb＋8HNO3=3Pb(NO3)3＋2NO↑＋4H2O，故C错误；
D．Pb3O4的氧化性大于盐酸，可与盐酸发生反应：Pb3O4＋8HCl=3PbCl2＋4H2O＋Cl2↑，故D正确。
综上所述，答案为BC。
13．BC
【分析】由坐标图象可知，OA段，发生反应：Fe + 4H+ +=Fe3++ NO↑+ 2H2O；AB段，发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+；BC段，发生反应Fe+2H+=Fe2++H2↑。OA段，n(NO)==0.1mol，则n(Fe)=0.1mol，n(H+)=0.4mol，n()=0.1mol，n(Fe3+)=0.1mol；AB段，n(Fe)=n(Fe3+)= 0.05mol；BC段，n(H+)=2n(H2)=2×=0.1mol。
【详解】A．由分析可知，产生H2的体积为3.36L-2.24 L=1.12L，A不正确；
B．m2＝(0.1mol+0.05mol)×56g/mol=8.4g，B正确；
C．由n()=0.1mol可知，所用混合溶液中HNO3为0.1mol，则H2SO4电离产生的H+为0.4mol，c(H2SO4)= =2 mol·L-1，C正确；
D．AB段发生的反应为2FeCl3+Fe=3FeCl2，属于化合反应，D不正确；
故选BC。
14．AC
【详解】A．氮气和氢气合成氨气，氨气发生催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化为二氧化氮，二氧化氮与氨气反应可以生成氮气，故A符合；
B．铝氧化为氧化铝，氧化铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠，偏铝酸钠通入足量的二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，氢氧化铝加热分解为氧化铝，不能直接到金属铝，故B错误；
C．氯气与石灰乳反应生成次氯酸钙，次氯酸钙与强酸反应生成次氯酸，次氯酸分解为盐酸，电解盐酸溶液生成氯气，故C正确；
D．硫化氢与氧气反应生成硫，硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫发生催化氧化，生成三氧化硫，硫不能直接氧化为三氧化硫，故D错误；
故选AC。
15． 碳酸钡
【详解】（1）①BaCO3的名称为碳酸钡；答案：碳酸钡；
②丙烷的结构简式：CH3CH2CH3。答案：CH3CH2CH3；
（2）铜与浓硫酸加热条件下反应生成硫酸铜，二氧化硫和水，其反应的化学方程式：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O。
答案：Cu+2H2SO4(浓) CuSO4+SO2+2H2O。
16．(1) 4NH3＋5 O24NO＋6H2O 空气或O2
(2)硝酸和硝酸银
(3) NH＋OH－NH3↑＋H2O 利用热空气能够降低NH3的溶解度，以便于NH3挥发逸出
(4) N2 Cl－
(5) b ＋HClO Cl－＋＋H＋
【分析】氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气、水反应生成硝酸，硝酸和氨气反应生成硝酸铵；氨氮废水中的氮元素多以NH和NH3 H2O的形式存在，工业常加入NaOH溶液加热得到氨气，再将低氮的氨氮废水用次氯酸钠反应，得到含余氯的废水，再用还原剂除掉多余的余氯。
【详解】（1）设备1是氨气的催化氧化个，其发生反应的的化学方程式：4NH3＋5 O24NO＋6H2O，设备2中发生4NO＋3O2＋4H2O＝4HNO3，则通入的物质A是空气或O2；故答案为：4NH3＋5 O24NO＋6H2O；空气或O2。
（2）常用硝酸和硝酸银检验氯离子，因此检验达标废水中氯元素所用试剂为硝酸和硝酸银；故答案为：硝酸和硝酸银。
（3）过程①的目的是将NH转化为NH3，即NH和OH－反应转化为NH3的离子方程式：NH＋OH－NH3↑＋H2O，并通过鼓入大量空气将氨气吹出，利用热空气能够降低NH3的溶解度，以便于NH3挥发逸出；故答案为：NH＋OH－NH3↑＋H2O；利用热空气能够降低NH3的溶解度，以便于NH3挥发逸出。
（4）过程②加入NaClO溶液可将氨氮物质转化为无毒物质，则氮元素化合价升高变为氮气，次氯酸跟中氯化合价降低变为氯离子，因此反应后含氮元素、氯元素的物质化学式分别为N2、Cl－；故答案为：N2；Cl－。
（5）含余氯废水的主要成分是NaClO以HClO，具有强氧化性，则选用还原性物质即X可选用以下Na2SO3溶液以达到去除余氯的目的；该物质除去HClO的离子方程式：＋HClO Cl－＋＋H＋；故答案为：b；＋HClO Cl－＋＋H＋。
17．(1)2Cu+O22CuO、
(2)
(3)
(4)
(5)3mol
【解析】（1）
与氧气反应生成CuO，氧化铜与硫酸反应生成硫酸铜与水，反应方程式为：2Cu+O22CuO，CuO和稀硫酸反应方程式为：，
故答案为：2Cu+O22CuO、；
（2）
向燃煤中加入浆状物进行脱硫，脱硫的产物用于制造石膏，说明煤燃烧产生和反应生成了石膏，反应的方程式为；
（3）
①由分析可知，与烧碱溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，由得失电子守恒和元素守恒，可得反应方程式为，
故答案为：；
②由分析可知，NO与与NaOH溶液反应生成亚硝酸钠，由得失电子守恒和元素守恒，可得反应方程式为
故答案为：；
（4）
氨气遇到氯气发生氧化还原反应生成氮气和氯化铵，反应的化学方程式：；
（5）
锌与浓硫酸发生：，随着反应的进行，硫酸浓度降低，发生：，反应中Zn元素均呈价，1molZn失去2mol电子，设气体A中、的物质的量分别为xmol、ymol，则根据反应方程式，，可知，无论是发生哪个反应，生成气体的物质的量，都和消耗的锌的物质的量相等，反应中生成气体的物质的量为，则参加反应的锌的物质的量为1.5mol，转移电子数为。
18．(1)SO2
(2)小苏打
(3)氧化
【详解】（1）蔗糖中加入浓硫酸后，蔗糖变黑并体积膨胀，同时有刺激性气味的气体产生，蔗糖脱水生成C，C与浓硫酸进行反应，化学反应式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；二氧化碳无味，该气体是SO2；
（2）面包发酵粉的主要成分之一为碳酸氢钠，俗名是小苏打；
（3）NaClO是常用的新冠病毒消杀剂，用NaClO杀菌消毒也是利用其强氧化性使蛋白质变性。
19． Fe3+ 反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L，说明硝酸过量，反应后的溶液中硝酸的浓度为1mol/L，硝酸铁的浓度为1mol/L，浓硝酸与铁反应生成二氧化氮，稀硝酸与铁反应生成一氧化氮，标况下生成的气体的体积为4.48 L，根据氮原子守恒，硝酸的物质的量=+1.0 mol/L×0.1L+1.0 mol/L×0.1L×3 =0.6mol，该硝酸溶液的物质的量浓度为=6mol/L
【详解】(1)5.6克Fe和100 mL某浓度的硝酸在一定条件下反应，Fe完全溶解，反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L，说明硝酸过量，硝酸具有强氧化性，能将铁直接氧化为Fe3+，则所得溶液中存在的金属阳离子为Fe3+；
(2)根据(1)中分析，反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L，说明硝酸过量，反应后的溶液中硝酸的浓度为1mol/L，硝酸铁的浓度为1mol/L，浓硝酸与铁反应生成二氧化氮，稀硝酸与铁反应生成一氧化氮，标况下生成的气体的体积为4.48 L，根据氮原子守恒，硝酸的物质的量=+1.0 mol/L×0.1L+1.0 mol/L×0.1L×3 =0.6mol，该硝酸溶液的物质的量浓度为=6mol/L。
20． 1:1:4 Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O 2 Fe3++ Fe=3 Fe2+ Cu 2++ Fe=Fe2++Cu
【分析】氧化性顺序为HNO3＞Fe (NO3) 3＞Cu (NO3) 2，加入铁后，铁依次发生氧化还原反应，根据发生的反应结合图象分析解答。
【详解】稀溶液中各物质的氧化性顺序为HNO3＞Fe(NO3)3＞Cu(NO3) 2，加入铁后会依次发生氧化还原反应，①Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O；②Fe+2Fe3+=3Fe2+；③Fe+Cu2+=Cu+Fe2+；从图象中可知铁为1mol时，无Fe2+生成，发生的反应①，消耗硝酸为4mol，生成Fe3+1mol；再加入1mol铁发生反应②，生成Fe2+物质的量为3mol，反应的Fe3+物质的量为2mol，其中原溶液中的Fe3+物质的量1mol；再加入1mol铁发生反应③，此时又生成Fe2+1mol，说明原溶液中Cu2+物质的量为1mol；综上所述可知原溶液中Fe (NO3) 3为1mol，Cu (NO3) 2物质的量为1mol，HNO3物质的量为4mol，稀溶液中Fe(NO3)3、Cu(NO3)2、HNO3物质的量浓度之比为1∶1∶4，故答案为1∶1∶4；Fe+4H++NO3-= Fe3++NO↑+2H2O；Fe+2Fe3+=3Fe2+；Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。
21．(1) 适当升高温度、增大碱的浓度、将废料粉碎等（任写一条） Ru+2OH- +3ClO- =RuO+H2O+3Cl-
(2) Na2SiO3、NaBiO2 RuO+CH3CH2OH+2H2O=Ru(OH)4↓+CH3CHO+2OH-
(3)x=1:2.5、T=50
(4)2RuO4+16HCl=2RuCl3+5Cl2↑+8H2O
(5)83%
【分析】含钌废料(主要成分为Ru，含有SiO2、Bi2O3等杂质)，经过次氯酸钠氧化、氢氧化钠碱浸后，根据给定已知信息可知，Ru元素和Bi元素以RuO、BiO存在形式留在滤液1中，同时SiO2与NaOH反应生成可溶于水的硅酸钠、还有反应得到的氯化钠也是滤液1的溶质之一，后经过乙醇还原RuO得到Ru(OH)4沉淀和滤液2，Ru(OH)4再被氯酸钠氧化后蒸馏得到RuO4(g)后被盐酸吸收，经反应可得到氯气、RuCl3和水，则推知气体X为氯气，据此分析。
(1)
适当升高温度、增大碱的浓度、将废料粉碎等均可提高反应速率，继而提高钌的浸出率；主要成分为Ru的含钌废料在碱性条件下被次氯酸钠氧化为RuO，次氯酸根离子被还原为氯离子，根据氧化还原反应的配平原则可知，该反应的离子方程式为：Ru+2OH- +3ClO- =RuO+H2O+3Cl-，故答案为：适当升高温度、增大碱的浓度、将废料粉碎等（任写一条）；Ru+2OH- +3ClO- =RuO+H2O+3Cl-；
(2)
根据上述分析可知，结合滤液1的成分前后联系可知，滤液2中除了生成氯化钠、乙醛以外，还有NaBiO2和Na2SiO3；结合已知信息可知乙醇被氧化为乙醛，RuO被还原为Ru(OH)4，再根据氧化还原的配平原则可知，该反应的离子方程式为：RuO+CH3CH2OH+2H2O=Ru(OH)4↓+CH3CHO+2OH-，故答案为：Na2SiO3、NaBiO2；RuO+CH3CH2OH+2H2O=Ru(OH)4↓+CH3CHO+2OH-。
(3)
金属钌与乙醇的质量比x对钌的回收率的影响变化趋势可看出，随着x比值不断减小，钌的回收率不断增大，当x=1:2.5时，其回收率达到94%左右，再减小x的值，钌的回收率增大不明显，所以最佳的质量比x取x=1:2.5，同理，观察随着反应温度T的增大，钌的回收率不断增大，当T=50时，其回收率达接近96%左右，再升高温度，变化非常微弱，反而增大成本，所以选取最佳温度为T=50，故答案为：x=1:2.5、T=50；
(4)
结合上述分析推知气体X为氯气，RuO4属于高价态氧化物，类似于PbO2或MnO2与浓盐酸的反应原理，RuO4与盐酸反应可生成氯气、RuCl3和水，即“吸收”过程涉及的化学方程式可表示为：2RuO4+16HCl=2RuCl3+5Cl2↑+8H2O；
(5)
根据上述数据可知，第④组实验数据误差较大，应舍去，所以上述前三组实验得到的固体Ru质量的平均值为，则根据2RuCl3+3H2=2Ru+6HCl可知，参加反应的RuCl3的质量为，因产品质量为5.000g，所以产品的纯度为=83%。
答案第1页，共2页
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