专题4 硫与环境保护 单元检测题
一、单选题
1.下列环境污染与SO2有关的是( )
A.温室效应 B.水华 C.化学烟雾 D.酸雨
2.全球变暖给我们敲响了警钟,地球正面临巨大的挑战.下列不利于控制温室气体排放的是( )
A.推广“低碳经济”,减少温室气体的排放
B.大力发展新能源,减少化石能源的使用
C.推广“绿色自由”计划,吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油
D.研究采煤、采油新技术,尽量提高其产量以满足工业生产快速发展的需要
3.我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”,是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列措施不利于以上工程实施的是( )
A.在燃煤中添加生石灰
B.在燃油汽车上安装尾气催化转化器
C.将废旧电池分类回收,深埋处理
D.工业废水排放前要“脱硝”、“除磷”,防止水体富营养化
4.化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是( )
A.乙烯可作水果的催熟剂 B.不可用于杀菌消毒
C.和可用于制造氢弹 D.苯可用作萃取剂
5.化学与生活、生产密切相关,下列说法错误的是( )
A.江河入海口三角洲的形成与胶体性质有关
B.“柴油树”的树油用于生产生物柴油,可作柴油使用
C.废旧电池应集中处理主要是要回收其中的金属材料
D.将二氧化硫添加于红酒中可以起到杀菌和抗氧化作用
6.N2O曾作麻醉剂,对于反应:3CO+2NO2=3CO2+N2O,下列说法正确的是( )
A.CO在反应中表现出氧化性
B.N2O作还原剂
C.反应中每生成1molN2O,转移4mol电子
D.CO发生氧化反应
7.将SO2气体通入BaCl2溶液,无明显现象,然后再通入X气体或加入X溶液,有白色沉淀生成,X不可能是( )
A.Cl2 B.CO2 C.H2O2 D.NH3 H2O
8.下列物质转化需要加入还原剂的是( )
A.Mg→Mg2+ B.HCl→Cl2 C.SO2→S D.SO→SO2
9.保护环境是公民的责任和义务。下列说法正确的是( )
A.禁止使用“氟利昂”作为制冷剂的目的是为了减少酸雨
B.采用原煤脱硫技术,可减少燃煤产生的二氧化硫
C.大量开采地下水,矿产资源,以满足社会经济发展的需求
D.废旧电池应集中回收,并填埋处理
10.用如图所示装置探究Cl2和NO2在NaOH溶液中的反应,若通入适当比例的Cl2和NO2,即发生反应Cl2+2NO2+4NaOH=2NaNO3+2NaCl+2H2O。
下列叙述正确的是( )
A.实验室中用二氧化锰与1 mol·L-1的盐酸共热制备氯气
B.装置Ⅰ中盛放的试剂是浓硫酸,作用是干燥氯气
C.装置Ⅲ的作用是便于控制通入NO2的量
D.若制备的NO2中含有NO,应将混合气体通入水中以除去NO
11.化学与社会,生产、生活密切相关。下列说法正确的是( )
A.为了治理酸雨污染,政府应关闭硫酸厂、火电厂,水泥厂等
B.废旧电池中含有镍、镉等重金属,可用填埋法处理
C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等新能源符合“低碳生活”理念
D.酸雨样品久置过程中pH减小是因为溶解了更多的CO
12.接触法制硫酸工业中,无需用到的设备是( )
A.沸腾炉 B.接触室 C.过滤器 D.吸收塔
13.已知:,下列说法正确的是( )
A.反应中氧化剂是,氧化产物是
B.反应中氧化剂和还原剂的个数比为1∶8
C.标准状况时,每生成就转移电子
D.氧化性:
14.在酸性条件下,黄铁矿( FeS2)催化氧化的反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,实现该反应的物质间转化如图所示。下列分析错误的是( )
A.反应I的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+= 4Fe3++4NO+2H2O
B.反应Ⅱ的氧化剂是Fe3+
C.反应Ⅲ是氧化还原反应
D.黄铁矿催化氧化中NO作催化剂
15.下列气体能形成酸雨的是( )
A. B. C. D.
16.化学与生活、生产、科技、社会发展息息相关,下列有关说法正确的是( )
A.“84"消毒液是以NaClO为主要有效成分的消毒液,为了提升消毒效果,可以与洁厕灵(主要成分为盐酸)混合使用
B.PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物
C.节日燃放烟花过程中的焰色试验是化学反应
D.从石墨中剥离出的石墨烯薄片能导电,故石墨烯是电解质
二、综合题
17.化学与我们的生活、生产、环境、资源利用等息息相关。回答下列问题:
(1)大气中下列气体含量的升高会对环境产生一定的影响,用物质的序号填空,过量会导致温室效应加剧的主要物质是 ,会造成酸雨的物质是 ,会导致光化学烟雾的物质是 。
①二氧化碳 ②二氧化硫 ③氮氧化物NOx
(2)电子工业常用质量分数为30%的FeCl3溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔,制造印刷电路板。写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式 。
(3)饮用水消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病爆发的有效方法之一,漂白粉是常用的消 毒剂,其有效成分是 (填化学式)。Cl2是传统的自来水消毒剂,而ClO2是新型的自来水消毒剂,这两种消毒剂消毒完成后,氯元素均以Cl—形式存在。现要消毒1.00 m3生活污水,分别用Cl2和ClO2来消毒处理,所耗Cl2与ClO2的质量比值为 (保留小数点后2位)。
18.氨和硝酸都是重要的工业原料。
(1)工业上常用过量氨水吸收二氧化硫,该反应的化学方程式为 。
(2)氨氧化法是工业生产中合成硝酸的主要途径。合成的第一步是将氨和空气的混合气通过灼热的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮,该反应的化学方程式为 。
下列反应中的氨与氨氧化法中的氨作用相同的是 。
A.2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑
B.2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O
C.4NH3+6NO=5N2+6H2O
D.HNO3+NH3=NH4NO3
工业中的尾气(假设只有NO和NO2)用烧碱进行吸收,反应的离子方程式为2NO2+2OH﹣=NO2-+NO3-+H2O和NO+NO2+2OH﹣= +H2O(配平该方程式)。
(3)向27.2gCu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀HNO3500mL,反应过程中产生的气体只有NO。固体完全溶解后,在所得溶液(金属阳离子只有Cu2+)中加入1L1mol·L-1的NaOH溶液使金属离子恰好完全沉淀,此时溶液呈中性,所得沉淀质量为39.2g。
①Cu与稀HNO3反应的离子方程式为 。
②Cu与Cu2O 的物质的量之比为 。
19.有四种物质:①铝②稀硫酸③碳酸氢钠④氢氧化钠
(1)属于盐的物质是 (填序号,下同)。
(2)溶液显碱性的是 。
(3)分析①与②反应,i表示的内容为 。
a.得到e-×6,化合价升高,被还原
b.得到e-×6,化合价降低,被还原
c.失去e-×6,化合价升高,被氧化
(4)①与④发生反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑,还原剂是 。
(5)写出③与④反应的离子方程式 。
20.
(1)Ⅰ. 某厂废水中含有KCN,其浓度为0.1mol/L ,现用氯氧化法处理,发生如下反应(化合物中N化合价均为-3价):KCN+2KOH+Cl2=KOCN+2KCl
+H2O
上述反应中被氧化的元素是 (用元素符号表示)。
(2)投入过量液氯,可将氰酸盐进一步氧化为氮气,请配平下列化学方程式:
KOCN+ Cl2+ = K2CO3
+ N2+ KCl + 。
(3)若将10L含KCN的浓度为0.01mol/L 的废水中KCN氧化为N2除去,最少需要氯气 mol。
(4)Ⅱ. 某实验小组为了测定(3)中溶液多余Cl2的含量,常用Na2S2O3标准溶液进行定量测定。
现实验室需用80mL一定浓度的Na2S2O3溶液,配制该溶液所需玻璃仪器除烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管外,还需
;
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化为SO42-,因此Na2S2O3常用作脱氯剂,该反应的离子方程式为
。
21.某小组同学欲研究SO2的性质.
(1)将相关的含硫物质分为如下表所示3组,第2组中物质X的化学式是 .
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
(2)利用如图所示的装置研究SO2的性质:
(熔点:SO2 76.1℃,SO3 16.8℃;沸点:SO2 10℃,SO3 45℃)
①装置I模拟工业生产中SO2催化氧化的反应,其化学方程式是 .
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的顺序连接装置,装置II的作用是 ;装置Ⅲ中溶液逐渐褪色,生成Mn2+,则该反应的离子方程式是 .
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置,若装置IV中有40mL 2.5mol L﹣1NaOH溶液,反应后增重4.8g,则装置Ⅳ中发生总反应的化学方程式是 .
答案解析部分
1.【答案】D
【解析】【解答】解:A.温室效应的罪魁祸首为二氧化碳,故A错误;
B.水华是水体富营养化导致的,与二氧化硫气体无关,故B错误;
C.化学烟雾与氮的氧化物有关,故C错误;
D.酸雨是大量排放SO2等酸性气体造成的大气污染,故D正确;
故选D.
【分析】二氧化硫与水反应生成亚硫酸,导致与水酸性增强,易导致形成酸雨,据此进行解答.
2.【答案】D
【解析】【解答】解:A.推广“低碳经济”,减少二氧化碳温室气体的排放可以减缓温室效应,故A正确;
B.新能源是清洁能源,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应,故B正确;
C.吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油,可以减少二氧化碳的排放,减缓温室效应,故C正确;
D.煤和石油为不可再生能源,应合理开采,不能尽量提高其产量以满足工业生产快速发展的需求,要及时寻找替代品,尽量提高其产量以满足工业生产快速发展的需要,会增加二氧化碳的排放,加重温室效应,故D错误.
故选D.
【分析】A.二氧化碳能引起温室效应;
B.新能源是清洁能源;
C.吸收空气中的CO2并利用廉价能源合成汽油,可以减少二氧化碳的排放;
D.煤和石油为不可再生能源,应合理开采.
3.【答案】C
【解析】【解答】A. 燃煤中添加生石灰,可减少SO2的排放,A项不符合题意;
B.汽车尾气中的NO、CO,通过催化转化器转化为N2和CO2,B项不符合题意;
C.废旧电池中含有重金属,深埋仍然会造成土壤及水体污染,C项符合题意;
D.氮、磷是农作物需要的化肥的成分,脱硝、除磷可避免水体富营养化,D项不符合题意。
故选C。
【分析】A. 依据“固硫”的原理分析;
B.依据产物的性质分析;
C.重金属离子有毒;
D.氮、磷会使水体富营养化。
4.【答案】B
【解析】【解答】A. 乙烯能催熟果实,可用作水果的催熟剂,故A不符合题意;
B. 可用于杀菌消毒,如在葡萄酒酿制过程中,葡萄汁中某些细菌的繁殖会影响发酵,添加适量的二氧化硫可以起到杀菌的作用,故B符合题意;
C. 和是氢的同位素,常用于制造氢弹,故C不符合题意;
D. 苯不溶于水,不与水反应,且其化学性质稳定,能溶解多数的有机物,可用做萃取剂,故D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】少量的二氧化硫可以作为食品添加剂,防止细菌的繁殖使食品变质
5.【答案】C
【解析】【解答】解:A、河水可以看作是胶体,海水中含有电解质,因此江河入海口三角洲的形成与胶体性质即胶体的聚沉有关,A不符合题意;
B、“柴油树”的树油主要成分是有机物,可用于生产生物柴油,可作柴油使用,B不符合题意;
C、废旧电池应集中处理主要是防止重金属污染环境,例如水源和土壤等,C符合题意;
D、二氧化硫具有还原性,且具有杀菌消毒作用,因此可将二氧化硫添加于红酒中可以起到杀菌和抗氧化作用,D不符合题意。
故答案为:C。
【分析】C、回收旧电池是为了防止重金属离子的污染。
6.【答案】D
【解析】【解答】A.CO中碳元素化合价升高,失去电子被氧化,在反应中表现出还原性,A不符合题意;
B.二氧化氮中氮元素化合价降低,得到电子,被还原,二氧化氮是氧化剂,N2O是还原产物,B不符合题意;
C.氮元素化合价从+4价降低到+1价,因此反应中每生成1molN2O,转移6mol电子,C不符合题意;
D.碳元素化合价升高,失去电子,CO发生氧化反应,D符合题意;
故答案为:D。
【分析】3CO+2NO2═3CO2+N2O反应中,C的化合价升高,为还原剂,生成的CO2为氧化产物;NO2中N的化合价降低,为氧化剂,生成的N2O为还原产物,结合化合价的变化分析。
A.化合价升高的物质为还原剂,表现还原性;
B.化合价降低的物质为氧化剂,表现氧化性;
C.根据得失电子守恒计算;
D.还原剂被氧化,发生氧化反应;氧化剂被还原,发生还原反应。
7.【答案】B
【解析】【解答】解:A.发生Cl2+SO2+2H2O═H2SO4+2HCl,H2SO4+BaCl2═BaSO4↓+2HCl,有沉淀生成,故A不选;
B.二氧化碳是酸性气体,和二氧化硫以及氯化钡均不反应,不会产生沉淀物,故B选;
C.过氧化氢具有强氧化性,与二氧化硫反应生成硫酸,可生成硫酸钡沉淀,故C不选;
D.发生2NH3+H2O+SO2═(NH4)2SO3,(NH4)2SO3+BaCl2═BaSO3↓+2NH4Cl,有沉淀生成,故D不选.
故选B.
【分析】将SO2气体通入BaCl2溶液,未见沉淀生成,然后通入X气体,有沉淀生成,可X应为强氧化性物质或碱性物质,可生成硫酸钡或亚硫酸钡沉淀,以此来解答.
8.【答案】C
【解析】【解答】A.Mg→Mg2+,Mg元素化合价升高,被氧化,自身作还原剂,实现该变化,需加入氧化剂,故A不符合题意;
B.HCl→Cl2,Cl元素化合价升高,被氧化,自身作还原剂,实现该变化,需加入氧化剂,故B不符合题意;
C.SO2→S,S元素化合价降低,被还原,自身作氧化剂,实现该变化,需加入还原剂,故C符合题意;
D.SO→SO2,S元素化合价不变,不需加入还原剂,故D不符合题意;
故答案为C。
【分析】需要加入还原剂才能实现,说明给予物质作氧化剂,在反应中得电子化合价降低,据此分析解答。
9.【答案】B
【解析】【解答】A.“氟利昂”即氟氯代烷,氟氯代烃能破坏臭氧层,减少使用氟氯代烃的目的是为了保护臭氧层,A不符合题意;
B.硫燃烧时产生二氧化硫,在空气中形成酸雨,污染环境,原煤脱硫,能减少燃煤时产生的二氧化硫,B符合题意;
C.大量开采地下水、矿产资源,会导致地下水资源、矿产资源枯竭,同时影响地质结构、破坏环境等,应尽量减少地下水、矿产资源的开采,C不符合题意;
D.废旧电池中重金属能污染水体和土壤,废旧电池应集中回收处理,不能填埋处理,防止污染水体和土壤,D不符合题意;
故答案为:B。
【分析】A.酸雨和氟利昂无关,主要是和二氧化硫和含氮氧化物有关
B.脱硫技术可以将硫元素固定减少二氧化硫的产生
C.开采地下水破坏地壳结构造成地表塌陷
D.废旧电池中含有重金属元素应该集中处理不应掩埋
10.【答案】C
【解析】【解答】A.实验室中用二氧化锰与浓盐酸共热制取氯气,而1 mol·L-1的盐酸是稀盐酸,因此不能发生反应制取氯气,A不符合题意;
B.该实验不需要保证氯气是干燥的,所以装置Ⅰ中盛放的试剂是饱和NaCl溶液,作用是除去氯气中的杂质HCl气体,B不符合题意;
C.由于NO2气体不能再CCl4中溶解,气体通过装置Ⅲ,可根据导气管口气泡的多少,观察气体流速,因此其作用是便于控制通入NO2的量,C符合题意;
D.若制备的NO2中含有NO,将混合气体通入水中,会发生反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO,最后导致气体完全变为NO,D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.二氧化锰与稀盐酸共热不能生成氯气;
B.该反应在溶液中进行,但是需要除去挥发的HCl;
C.该装置可以保证二氧化氮缓慢通入且不发生倒吸;
D.NO遇到氧气会生成NO2,一般不用水除去NO。
11.【答案】C
【解析】【解答】A.为了治理酸雨污染,应对硫酸厂、火电厂,水泥厂等进行尾气处理,而不是直接关闭,故A错误;
B.废旧电池中含有镍、镉等重金属,能够引起土壤、水体污染,不可用填埋法处理,故B错误;
C.减少燃煤的使用,改用风能、太阳能等新能源,可减少污染物的排放,符合“低碳生活”理念,故C正确;
D.酸雨样品久置过程中pH减小,是因为亚硫酸被空气氧化为硫酸,酸性增强,故D错误;
故选C。
【分析】A.治理酸雨污染,应进行尾气处理;
B.重金属污染土壤、水体污染;
C.新能源碳排放少;
D.亚硫酸被空气氧化为硫酸;
12.【答案】C
【解析】【解答】工业制硫酸时首先将含硫矿物在沸腾炉中高温煅烧,生成的二氧化硫气体在接触室中发生催化氧化反应,得到的三氧化硫进入吸收塔中被吸收,因此无需用到的设备是过滤器,
故答案为:C;
【分析】制取浓硫酸需要沸腾炉、接触室、吸收塔等设备
13.【答案】D
【解析】【解答】A.Mn元素化合价降低,是氧化剂,是还原产物,故A不符合题意;
B.是氧化剂,Cl元素化合价升高,HCl是还原剂,只有10个Cl原子被氧化,则氧化剂和还原剂的个数比2:10=1:5,故B不符合题意;
C.Cl元素化合价由-1价变为0价,每生成5mol氯气转移10mol电子,标准状况时, 的物质的量为1mol,转移2mol电子,故C不符合题意;
D.是氧化剂,氧化产物是Cl2,氧化剂的氧化性比氧化产物强,则氧化性:,故D符合题意;
故答案为:D。
【分析】 中,Mn元素化合价降低,是氧化剂,是还原产物,HCl是还原剂,氧化产物是Cl2。
14.【答案】C
【解析】【解答】A.根据图示,反应I的反应物为Fe(NO)2+和O2,生成物是Fe3+和NO,结合总反应方程式,反应的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+= 4Fe3++4NO+2H2O,故A不符合题意;
B.根据图示,反应Ⅱ的反应物是Fe3+和FeS2,生成物是Fe2+和SO42-,反应中铁元素的化合价降低,氧化剂是Fe3+,故B不符合题意;
C.根据图示,反应Ⅲ的反应物是Fe2+和NO,生成物是Fe(NO)2+,没有元素的化合价发生变化,不是氧化还原反应,故C符合题意;
D.根据2FeS2+7O2+2H2O=2Fe2++4SO42-+4H+,反应过程中NO参与反应,最后还变成NO,NO作催化剂,故D不符合题意;
故答案为:C。
【分析】A.根据反应物和生成物即可写出离子方程式
B.根据反应物中元素化合价变化判断
C.根据反应III的元素是否变化
D.根据催化剂的定义即可判断
15.【答案】C
【解析】【解答】酸雨分为硫酸型酸雨和硝酸型酸雨,主要为硫和氮的氧化物引起,
故答案为:C。
【分析】硫酸型酸雨由SO2引起,硝酸型酸雨由NO2引起。
16.【答案】B
【解析】【解答】A. NaClO与盐酸反应生成氯气,会减弱消毒效果,且产生的氯气有毒,两者不能混用,故A不符合题意;
B.M2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物,故B符合题意;
C.焰色试验是原子最外层电子发生跃迁,没有新物质生成,不属于化学变化,故C不符合题意;
D.石墨和石墨烯都是碳单质,单质既不是电解质也不是非电解质,故D不符合题意;
故答案为:B
【分析】“84"消毒液不能与洁厕灵混用。
PM2.5是指大气中粒径小于或等于2.5微米的颗粒物。
焰色试验是物理变化。
电解质和非电解质都属于化合物,单质和混合物既不是电解质也不是非电解质。
17.【答案】(1)①;②③;③
(2)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
(3)Ca(ClO) 2;2.63:1
【解析】【解答】(1)二氧化碳对太阳辐射吸收很少,却能强烈地吸收地面辐射,会导致温室效应加剧;酸雨是指pH小于5.6的雨雪或其他形式的降水,二氧化硫、氮氧化物遇水生成酸,会造成酸雨;氮的氧化物在阳光(紫外线)作用下发生光化学反应,导致光化学烟雾,故答案为:①;②③;③;
(2)氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+,故答案为:2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+;
(3)漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙,有效成分为次氯酸钙;设消耗氯气和二氧化氯的质量分别为m1、m2,由题意可知,氯气和二氧化氯消毒1.00 m3生活污水时,反应转移电子数目相等,则由反应转移电子的物质的量相等可得:×2=×5,解得m1:m2=2.63:1,故答案为:2.63:1。
【分析】(1)二氧化碳会导致温室效应;形成酸雨的主要气体是二氧化硫和氮氧化物;氮氧化物会导致光化学烟雾;
(2)铁离子和铜反应生成亚铁离子和铜离子;
(3)漂白粉的有效成分是次氯酸钙。
18.【答案】(1)SO2+2NH3 H2O=(NH4)2SO3+H2O[或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3]
(2)4NH3+5O2 4NO+6H2O;BC;2NO2-
(3)3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;2∶1
【解析】【解答】(1)二氧化硫与过量氨气反应生成亚硫酸铵,反应的化学方程式为:SO2+2NH3 H2O=(NH4)2SO3+H2O[或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3],故答案为:SO2+2NH3 H2O=(NH4)2SO3+H2O[或SO2+2NH3+H2O=(NH4)2SO3];(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水,反应方程式为:4NH3+5O2 4NO+6H2O,反应中氨气是还原剂,显示氨气的还原性。
A.反应2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑中,氨气是氧化剂,故A不选;
B.反应2NH3+3CuO=3Cu+N2+3H2O中,氨气是还原剂,故B选;
C.反应4NH3+6NO=5N2+6H2O中,氨气是还原剂,故C选;
D.反应HNO3+NH3=NH4NO3是非氧化还原反应,故D不选;与4NH3+5O2 4NO+6H2O中的氨作用相同的是BC;由质量守恒和得失电子守恒,配平为:NO+NO2+2OH-=2NO2-+H2O,故答案为:4NH3+5O2 4NO+6H2O;BC;2NO2-;(3)①Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,离子反应方程式为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O,故答案为:3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O;②所得溶液中加入1.0mol/L 的NaOH溶液1.0L,此时溶液呈中性,金属离子已完全沉淀,溶液中溶质为NaNO3,n(NaNO3)=n(NaOH)=1.0mol/L×1.0L=1mol,沉淀为Cu(OH)2,质量为39.2g,物质的量为 =0.4mol,根据铜元素守恒有n(Cu)+2n(Cu2O)=n[Cu(OH)2],所以反应后的溶液中n[[Cu(NO3)2]=n[Cu(OH)2]=0.4mol,设Cu、Cu2O的物质的量分别为x、y,则64x+144y=27.2,x+2y=0.4,解得x=0.2,y=0.1,所以Cu与Cu2O 的物质的量之比为2∶1,故答案为:2∶1。
【分析】(1)二氧化硫与氨气反应生成亚硫酸铵;(2)氨催化氧化生成一氧化氮和水,反应中氨气是还原剂;根据质量守恒和得失电子守恒配平;(3)①Cu与稀HNO3反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,据此书写反应的离子反应方程式②根据氢氧化钠计算出生成的氢氧化铜的物质的量,再根据铜元素守恒列式计算。
19.【答案】(1)③
(2)③④
(3)b
(4)Al
(5) +OH- =H2O+
【解析】【解答】(1)铝属于单质,稀硫酸属于混合物,碳酸氢钠是盐,氢氧化钠是碱,属于盐的物质是碳酸氢钠;(2)稀硫酸溶液有含有氢离子和硫酸根离子,显酸性;氢氧化钠是碱,氢氧化钠的溶液电离出氢氧根离子显碱性,碳酸氢钠是由强碱和弱酸形成的盐,水解过程大于电离过程,溶液显碱性;(3)反应 中,氢元素的化合价从+1价降低到0价,6个氢原子的化合价降低,故得到e-×6,化合价降低,被还原,答案选b;(4)反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑中,铝的化合价从0价升高到+3价,失去电子,作还原剂;(5)碳酸氢钠和氢氧化钠发生反应生成碳酸钠和水,离子方程式为 +OH- =H2O+ 。
【分析】易错点; 2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑ 中的水是氧化剂不是氢氧化钠
20.【答案】(1)C
(2)2;3;2;1;6;4;H2O
(3)0.25
(4)100mL容量瓶
(5)5H2O+S2O32-+4Cl2=8Cl-+2SO42-+10H+
【解析】【解答】I. (1)在反应KCN+2KOH+Cl2═KOCN+2KCl+H2O中,C元素化合价由反应前KCN中的+2价变为为KOCN 中的+4价,化合价升高,失去电子,被氧化,所以上述反应中被氧化的是KOCN 中的C;
(2)反应中KOCN→N2,N元素化合价由-3价升高为0价,共升高6价,Cl2→KCl,Cl元素化合价由0价变为-1价,共降低2价,化合价升降最小公倍数为6,故N2系数为1,Cl2系数为3,结合原子守恒配平其它物质的系数,平衡后方程式为:2KOCN+8KOH+3Cl2═2K2CO3+N2+6KCl+4H2O;
(3)废水中KCN的质量为0.01mol/L×10Ll=0.1mol,使KCN完全转化为无毒物质,应生成CO2、N2,整个过程中C元素化合价由+2价升高为+4价,N元素化合价由-3价升高为0价,Cl元素化合价由0价降低为-1价,电子转移守恒可知2×n(Cl2)=0.1mol×(4-2)+0.1mol×[0-(-3)],解得n(Cl2)=0.25mol;
II. (4)配制一定物质的量浓度溶液的一般步骤:计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容等,用到的仪器除了烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒外,还需要100mL容量瓶;
(5)Na2S2O3还原性较强,在溶液中易被Cl2氧化成SO42-,Cl2被还原为Cl-,则根据电子守恒、原子守恒和电荷守恒,离子反应为5H2O+S2O32-+4Cl2=8Cl-+2SO42-+10H+。
【分析】(1)被氧化元素的化合价升高;
(2)根据化合价升降法配平方程式即可;
(3)根据电荷守恒计算需要氯气的物质的量;
(4)配制一定物质的量浓度的溶液一定需要一定容积的容量瓶;
(5)根据电子守恒和电荷守恒书写离子方程式即可。
21.【答案】(1)H2SO3
(2)2SO2+O2 2SO3;使SO3凝结成固体与SO2分离;5SO2+2H2O+2MnO4﹣=5SO42﹣+2Mn2++4H+;3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O
【解析】【解答】(1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,依据低三族分类顺序,判断X为+4价的酸为H2SO3 ;
故答案为:H2SO3 ;(2)①工业生产中SO2催化氧化的反应是二氧化硫的催化氧化反应;化学方程式为:2SO2+O2 2SO3;
故答案为;2SO2+O2 2SO3;
②装置II的作用是冷却装置,三氧化硫的沸点较低,通过冰水混合物,使SO3凝结成固体与SO2分离,装置III中高锰酸钾溶液会和二氧化硫反应逐渐褪色,生成Mn2+,二氧化硫被氧化为硫酸;
反应的离子方程式为:5SO2+2H2O+2MnO4﹣=5SO42﹣+2Mn2++4H+;
故答案为:使SO3凝结成固体与SO2分离,5SO2+2H2O+2MnO4﹣=5SO42﹣+2Mn2++4H+;
③若装置IV中有40mL 2.5mol L﹣1NaOH溶液,反应后增重4.8g,吸收的为二氧化硫气体,依据二氧化硫物质的量和氢氧化钠物质的量进行分析判断生成产物,若n(SO2):n(NaOH)=1:2反应按照反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;若n(SO2):n(NaOH)=1:1,反应按照反应SO2+NaOH=NaHSO3;装置IV中有40mL 2.5mol L﹣1NaOH溶液中n(NaOH)=0.1mol,n(SO2)= =0.075mol;n(SO2):n(NaOH)=0.075:0.1=3:4,所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,反应的化学方程式依据直平法写出:3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O;
故答案为:3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O;
【分析】(1)将相关的含硫物质依据硫元素化合价分组,依据低三族分类顺序,判断X为+4价的酸为H2SO3 ;(2)①工业生产中SO2催化氧化的反应是二氧化硫的催化氧化反应;
②装置II的作用是冷却装置,三氧化硫的沸点较低,通过冰水混合物,使SO3凝结成固体与SO2分离,装置III中高锰酸钾溶液会和二氧化硫反应逐渐褪色,生成Mn2+,二氧化硫被氧化为硫酸;
③若装置IV中有40mL 2.5mol L﹣1NaOH溶液,反应后增重4.8g,吸收的为二氧化硫气体,依据二氧化硫物质的量和氢氧化钠物质的量进行分析判断生成产物,若n(SO2):n(NaOH)=1:2反应按照反应:SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O;若n(SO2):n(NaOH)=1:1,反应按照反应SO2+NaOH=NaHSO3;装置IV中有40mL 2.5mol L﹣1NaOH溶液中n(NaOH)=0.1mol,n(SO2)= =0.075mol;n(SO2):n(NaOH)=0.075:0.1=3:4,所以生成产物为亚硫酸钠和亚硫酸氢钠,反应的化学方程式依据直平法写出:3SO2+4NaOH═Na2SO3+2NaHSO3+H2O;