章末质量检测(一) 化工生产中的重要非金属元素
(分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个选项符合题意)
1.(2023·景德镇高一月考)“雨过天晴润如玉,花留水彩凝成珠。品绿评红幻万象,颖是画圣神笔图”是赞美陶瓷的诗句。我国定窑陶瓷质高形美,闻名世界。下列说法正确的是( )
A.烧制陶瓷时使用的木炭属于有机物
B.部分瓷器的青色来自瓷器中的氧化铁
C.传统陶瓷是典型的绝缘材料
D.烧制陶瓷时仅发生化学变化
2.如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正确的是( )
A.甲只具有还原性
B.乙、丙均为酸性氧化物
C.乙既有氧化性,又有还原性
D.丁为黄色或淡黄色固体
3.(2023·洛阳高一期中)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,又称半导体材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它的制备方法如图所示,下列说法错误的是( )
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
A.硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应
B.步骤①中易产生SiC杂质,SiC属于共价化合物
C.步骤③的反应属于置换反应
D.熔融NaOH固体,可在石英坩埚中进行
4.已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系,且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐,则X可能是( )
XYZW
A.N2 B.NO2 C.NH3 D.NO
5.(2024·延吉统考)“银朱”主要成分为HgS。《天工开物》记载:“凡将水银再升朱用,故名曰银朱……即漆工以鲜物采,唯(银朱)入桐油则显……若水银已升朱,则不可复还为汞。”下列说法错误的是( )
A.“银朱”可由Hg和S制备 B.“银朱”可用于制作颜料
C.“银朱”性质稳定,不易氧化 D.“水银升朱”不是可逆反应
6.(2024·阳江高一期末)二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并检验SO2的部分性质。下列说法正确的是( )
A.装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性
B.装置乙中溶液颜色变化:先变红后褪色
C.装置丙中发生的最终总反应为5SO2+2S2-+2H2O3S↓+4HS
D.装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理与SO2用于食品漂白剂的原理相同
7.某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或几种。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断,正确的是( )
A.肯定只有SO2 B.肯定没有Cl2、O2和NO2
C.可能有Cl2和O2 D.肯定只有NO
8.如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法正确的是( )
A.在实验室中,可通过加热氯化铵制备氨气
B.实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和红色喷泉
C.喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后呈紫色,蒸干可得氯化铵固体
D.在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,均可选用无水氯化钙作干燥剂
9.类推的思维方式在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是( )
A.SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B.稀硫酸与镁反应生成H2,故稀硝酸与镁反应也生成H2
C.CO2不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,故SO2也不能与BaCl2溶液反应产生沉淀
D.SO2是酸性氧化物,故NO2也是酸性氧化物
10.部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价如图所示。下列说法正确的是( )
A.将a通入e的水溶液中,有黄色浑浊出现
B.将c通入紫色石蕊试液至过量,溶液先变红后褪色
C.足量的b与56 g铁粉充分反应,转移电子的物质的量为3 mol
D.可以往f的浓溶液和Cu反应完的试管中加入少量水,观察溶液颜色变化以判断产物
11.《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂,惟乌柏树不畏其气。”强热“青矾”得红色固体,“青矾厂气”冷凝得矾油。利用矾油可以制备盐酸,工艺流程如图所示。下列叙述错误的是( )
A.X是Fe2O3
B.气体W能使品红溶液褪色
C.制备HCl利用的是高沸点酸制备低沸点酸
D.上述过程的反应都属于氧化还原反应
12.已知电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气。SiCl4和SiHCl3常温下均为液体,二者互溶。多晶硅是单质硅的一种形态,是制造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。已知多晶硅第三代工业制取流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A.Y、Z分别为H2、Cl2
B.制取粗硅过程可能发生反应:SiO2+3CSiC+2CO↑
C.提纯SiHCl3可采用萃取、分液的方法
D.SiHCl3和SiCl4都是共价化合物
13.(2024·保定高一月考)硝酸的生产工艺示意图如图所示,已知63%的浓硝酸的密度约为1.4 g·mL-1,下列说法错误的是( )
A.催化反应器内发生了固氮反应
B.焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
C.NO2与水反应时,每转移1 mol电子,同时会生成1 mol HNO3
D.63%的浓硝酸的物质的量浓度约为7 mol·L-1
14.(2024·福州高一期末)某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的装置,并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中错误的是( )
选项 现象 结论
A Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的脱水性
B Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 不能说明反应产物中有H2O
C Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性
D Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生
15.实验探究是化学发展的必要路径。下列各实验的现象及结论都正确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 浓硫酸滴入蔗糖中 蔗糖变黑、体积膨胀 浓硫酸只具 有脱水性
B 铜粉加入稀硫酸中,再加入少量硝酸钾固体 开始无明显现象,加入硝酸钾固体后溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
C 将SO2气体通入酸性KMnO4溶液中 酸性KMnO4溶液褪色 SO2具有漂白性
D 向待测液中先加入淀粉溶液,再加入过氧化氢溶液 开始无明显现象,加入过氧化氢溶液后溶液变蓝 待测溶液中含有I-
二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16.(11分)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。
回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,由物质A生成NO是工业制硝酸的重要反应,化学方程式是
。
(2)在加热条件下,物质C的浓溶液与碳单质反应,写出反应的化学方程式:
。
(3)实验室中,检验溶液中含有N的操作方法是
。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式: ,
当反应消耗3.36 L(标准状况)物质B时,转移电子的物质的量为 mol。
17.(11分)Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。为了保护环境和综合利用,可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有碱吸收和氨吸收两法的优点,其吸收工艺流程如下:
(1)排空物质的主要成分为 。
(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是 。
(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为 。
Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法,将其转化为硫酸和硝酸,工艺流程如下:
各室中发生的反应如下:
氧化室:在氧化室中SO2和NO2气体与水作用生成H2SO4和NO。
清除室:NO+NO2N2O3;N2O3+2H2SO42NOHSO4+H2O。
分解室:4NOHSO4+O2+2H2O4H2SO4+4NO2。
回答下列问题:
(1)物质①和②分别为 、 。(写化学式)
(2)写出氧化室中发生反应的化学方程式: 。
18.(11分)某化学小组利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如下。
回答下列问题:
(1)操作Ⅰ的名称为 ,操作Ⅱ的一系列操作包括蒸发浓缩、 、过滤。
(2)物质X为 (填化学式,下同),物质Y为 ,可循环利用的物质为 。
(3)下列装置不能用于实验室制氨气的是 (填装置序号)。
选择氨气的制取装置后,再用下列装置收集干燥的氨气,并制取硫酸铵溶液,连接的顺序是a接 , 接 , 接 , 接 。(用接口字母表示)
上述装置中CCl4的作用是 。
(4)要测定所制得的硫酸铵纯度,取10.0 g样品,完全溶于水,向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥后称量固体的质量为13.98 g。所制得硫酸铵的纯度为 。
19.(12分)探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3Na2S+3Na2SO4。
②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。 ③BaS易溶于水。
隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色溶液B。
(1)检验分解产物Na2S
取少量溶液B,向其中滴加CuSO4溶液,产生黑色沉淀,证实有S2-。反应的离子方程式是
。
(2)检验分解产物Na2SO4
取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后, (填操作和现象),可证实分解产物中含有S。
(3)探究(2)中S的来源
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如下实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是 。
②不能用盐酸代替硫酸的原因是 。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式: 。
(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性: 。
20.(10分)氮的循环涉及多种化学物质(图1中的W、M、X、Y、Z均是化学物质)。
(1)实验室中有一种物质常用作氧化剂,可以使Y直接转化为硝酸且绿色环保,写出该物质与Y反应的化学方程式: 。
(2)某同学利用如图2装置使氨气与氧化铜反应,验证氨气的性质并验证部分产物(部分装置未画出)。发现反应确实能发生,且反应后得到三种物质,其中有两种单质。
请回答下列问题:
①从氨中N元素的化合价角度看,该同学想证明的是氨的 ,实验中观察到
,则能够证明氨具有这个性质。
②B装置的作用是 。
③A中反应的化学方程式是 。
章末质量检测(一) 化工生产中的重要非金属元素
1.C 木炭主要成分为C,属于无机物,A错误;氧化铁为红色,B错误;传统陶瓷是典型的绝缘材料,不导电,C正确;烧制陶瓷时发生复杂的物理变化和化学变化,D错误。
2.A 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活泼金属反应可表现出氧化性,A项错误;SO2为H2SO3的酸酐,SO3为H2SO4的酸酐,B项正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价态,C项正确;单质S为黄色或淡黄色固体,D项正确。
3.D 石英中的SiO2能与NaOH反应,不能选用石英坩埚熔融NaOH固体,D项错误。
4.C NH3可与O2反应生成NO和H2O,NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵。
5.C Hg和S反应生成HgS,S+HgHgS,A正确; HgS是红色固体,可用于制作颜料,B正确;“银朱”主要成分为HgS,硫的化合价为-2价,很容易被氧化,C错误;由“若水银已升朱,则不可复还为汞”可知,Hg与S反应生成HgS不是可逆反应,D正确。
6.C 70%的浓硫酸和Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、SO2和H2O,不属于氧化还原反应,该反应原理为强酸制取弱酸,所以70%硫酸体现酸性,A错误;SO2不能漂白酸碱指示剂,SO2和水反应生成H2SO3,H2SO3电离出H+而使其水溶液呈酸性,所以装置乙中溶液颜色变化:变红但不褪色,B错误;SO2能和Na2S溶液发生氧化还原反应生成S,因为SO2过量,所以还生成NaHSO3,离子方程式为5SO2+2S2-+2H2O3S↓+4HS,C正确;装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理是酸性KMnO4溶液和SO2发生氧化还原反应,SO2体现还原性,SO2用于食品漂白时,体现漂白性,所以二者褪色原理不同,D错误。
7.B 原混合气体为无色气体,故一定不含Cl2和NO2,也不可能同时存在O2和NO。混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,故原混合气体中一定含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为红棕色,所以原混合气体中一定含有NO,则一定不含O2。
8.B 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,在试管口遇冷,二者又反应生成氯化铵固体,所以不能直接加热氯化铵制备氨气,A错误;打开止水夹a、c、d,NH3和HCl反应而导致压强减小,从而形成喷泉,氨水呈碱性,氯化氢溶液呈酸性,因此可分别形成蓝色和红色喷泉,B正确;氯化铵不稳定,加热易分解,蒸干时无法获得氯化铵固体,C错误;氨气能够与氯化钙反应,因此不能用无水氯化钙干燥氨气,D错误。
9.C SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为其具有还原性,二氧化碳没有还原性,不能与高锰酸钾反应,A错误;硝酸具有强的氧化性,与活泼金属反应得不到氢气,B错误;由于HCl的酸性强于H2SO3、H2CO3,且BaCO3和BaSO3均能与HCl溶液反应,故CO2不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,SO2也不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,C正确;酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化物,且不发生氧化还原反应,SO2+2NaOHNa2SO3+H2O,则SO2是酸性氧化物,但是2NO2+2NaOHNaNO3+NaNO2+H2O,则NO2不是酸性氧化物,D错误。
10.A a为H2S,e为H2SO3,两者的反应为2H2S+H2SO33S↓+3H2O,A正确;c是SO2,将SO2通入紫色石蕊试液至过量,溶液只变红不褪色,B错误;b是S,是弱氧化剂,足量的S与56 g铁粉充分反应,生成FeS,转移电子的物质的量为2 mol,C错误;f是H2SO4,应将浓硫酸和Cu反应完的混合物倒入水中,观察溶液颜色变化以判断产物,D错误。
11.D “青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂,惟乌柏树不畏其气。”青矾是绿矾,为硫酸亚铁晶体,强热“青矾”得红色固体氧化铁,“青矾厂气”冷凝得矾油,化学方程式为2FeSO4·7H2OFe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,则气体Y是SO2、SO3、水蒸气的混合物,气体W是SO2,矾油是硫酸,利用矾油可以制备盐酸,即利用高沸点酸制低沸点酸。根据以上分析,X是Fe2O3,A正确;气体W是SO2,SO2具有漂白性,能使品红溶液褪色,B正确;利用硫酸的高沸点制取HCl,C正确;三氧化硫和水反应生成硫酸,不属于氧化还原反应,D错误。
12.C 电解饱和食盐水得到H2、Cl2和NaOH,其中H2在Cl2中燃烧,结合流程中的“还原”步骤可知Y具有还原性,所以Y、Z分别为H2、Cl2,A正确;制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副反应生成SiC,反应的化学方程式为SiO2+3CSiC+2CO↑,B正确;分离SiCl4和SiHCl3两种互溶液体的混合物,应该用蒸馏的方法,C错误;SiHCl3和SiCl4都是只含共价键的共价化合物,D正确。
13.D 由题图可知,催化反应器内发生的反应为N2与H2在高温、高压、催化剂条件下反应生成NH3,反应得到的混合气体在热交换器中分离得到的N2和H2进入催化反应器循环使用,NH3进入焚化炉,在催化剂作用下与O2共热发生催化氧化反应生成NO和H2O,NO在氧化炉中与O2反应生成NO2,NO2在吸收塔中与H2O反应生成HNO3和NO。催化反应器内反应为N2与H2生成氨的反应,属于固氮反应,A正确;焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,B正确;NO2与H2O反应生成HNO3和NO,由得失电子守恒可知,反应转移1 mol电子时,生成硝酸1 mol,C正确;由c=可知,63%的浓硝酸,其c(HNO3)= mol·L-1=14 mol·L-1,D错误。
14.C 蔗糖遇到浓硫酸变黑,是由于浓硫酸具有脱水性,将蔗糖中氢元素和氧元素以水的比例脱出,A正确;无水硫酸铜变蓝,可以用来检验水,但是品红溶液和溴水都有水,不确定使硫酸铜变蓝的水是否由反应分解产生的, B正确; a中品红褪色,体现SO2的漂白性,b中溴水褪色,体现SO2的还原性,C错误;Ⅲ中溶液颜色变浅,说明酸性KMnO4过量,SO2反应完全,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊了,说明产生了CO2气体,D正确。
15.D 浓硫酸滴入蔗糖中,蔗糖变黑则有炭形成,蔗糖被脱水,体现了浓硫酸的脱水性,体积膨胀是由于炭和浓硫酸受热发生反应,生成二氧化硫、二氧化碳和水,体现了浓硫酸的氧化性,A错误;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,发生氧化还原反应:3Cu+8H++2N3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;酸性KMnO4溶液褪色,说明酸性环境中,KMnO4被SO2还原,即SO2具有还原性,C错误;淀粉遇碘单质变蓝色,一开始不变蓝,加入过氧化氢溶液以后溶液才变蓝,说明待测溶液中含有I-,被双氧水氧化成碘单质,D正确。
16.(1)4NH3+5O24NO+6H2O
(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O
(3)取少量溶液于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有N
(4)3NO2+H2O2H++2N+NO 0.1
解析:由氮元素化合价—物质类别关系图分析可知,A为氨气,B为二氧化氮,C为硝酸。(4)物质B为红棕色气体NO2,和水反应的离子方程式为3NO2+H2O2H++2N+NO,反应中每消耗3 mol NO2转移2 mol电子,标准状况下3.36 L NO2的物质的量==0.15 mol,当反应消耗0.15 mol NO2时转移电子的物质的量为0.15 mol×=0.1 mol。
17.Ⅰ.(1)N2、O2 (2)使氨和污染的空气充分混合
(3)用作肥料(答案合理即可)
Ⅱ.(1)NO2 H2SO4 (2)NO2+SO2+H2OH2SO4+NO
解析:Ⅰ.(1)排空物质是无污染的气体,主要成分为N2、O2。(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是使氨和污染的空气充分混合,促进氮的氧化物与氨充分反应,从而转化为无毒的N2。(3)从吸收塔排出的混合液中含有铵盐,可以用作氮肥。
Ⅱ.(1)根据各室中的反应,物质①、②分别为分解室中NOHSO4与O2、H2O反应生成的NO2、H2SO4。(2)氧化室中SO2、NO2和水发生反应生成H2SO4和NO,化学方程式为NO2+SO2+H2OH2SO4+NO。
18.(1)过滤 冷却结晶 (2)NH3 CO2 NH3、CO2 (3)甲 d e g f c b h 防止倒吸 (4)79.2%
解析:(1)B为碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液,分离两者的实验操作应为过滤。滤液是硫酸铵溶液,使硫酸铵从溶液中析出的方法为先加热制成饱和溶液(蒸发浓缩),再降温析出晶体,过滤。(2)中性条件下CO2的溶解度很小,但是氨气极易溶于水,得到的碱性溶液易和二氧化碳反应,进而将CaSO4转化为CaCO3,故X为NH3,Y为CO2;工艺流程中生成了NH3和CO2,同时也消耗了NH3和CO2,故可循环利用的物质为NH3、CO2。(3)NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,但NH3和HCl在试管口遇冷又化合成NH4Cl,因此甲装置不能用于制取氨气;加热浓氨水会分解成NH3和H2O,化学方程式为NH3·H2ONH3↑+H2O,故乙装置能用于制取氨气;Ca(OH)2和NH4Cl混合加热可以制取氨气,故丙装置可以制取氨气;NaOH溶于水放出大量的热,促进氨水分解NH3·H2ONH3↑+H2O,
有利于NH3的生成,故丁装置可以制取氨气。收集干燥的氨气,并制取硫酸铵溶液时,各装置的连接顺序是adegfcbh。CCl4不和NH3反应,也不溶解NH3,可以防止倒吸。(4)n(BaSO4)==0.06 mol,所以n[(NH4)2SO4]=0.06 mol,m[(NH4)2SO4]=0.06 mol×132 g·mol-1=7.92 g,硫酸铵的纯度=×100%=79.2%。
19.(1)S2-+Cu2+CuS↓ (2)滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀 (3)①向溶液2中加入KMnO4溶液,溶液没有褪色 ②盐酸中含有的Cl-具有还原性,会被KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,干扰实验现象和实验结论。 ③+2H+H2S↑+(x-1)S↓ (4)根据反应4Na2SO3Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质
解析:(1)Na2S和CuSO4溶液反应生成CuS和Na2SO4,反应的离子方程式是S2-+Cu2+CuS↓。
(2)根据题干资料,Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S,取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),说明B溶液中含有Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S,由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可证实分解产物中含有S。
(3)①实验可证实来源1不成立。根据流程图分析,溶液2为H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有还原性,酸性条件下KMnO4具有强氧化性,二者混合后应发生氧化还原反应,KMnO4溶液应该褪色,但得到的仍为紫色,说明溶液B中不含Na2SO3;②不能用盐酸代替硫酸的原因是盐酸中含有的Cl-具有还原性,会被KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,干扰实验现象和实验结论;③来源2认为溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S,离子方程式为+2H+H2S↑+(x-1)S↓。
(4)根据已知资料:4Na2SO3Na2S+3Na2SO4,Na2SO3中硫为+4价,Na2SO4中硫为+6价,Na2S中硫为-2价,根据反应可知Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价生成硫单质。
20.(1)3H2O2+2NO2HNO3+2H2O
(2)①还原性 A中黑色粉末状固体逐渐变成红色固体
②验证氨气和氧化铜反应后的产物中有水
③2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
解析:(1)实验室中有一种物质常用作氧化剂,可以使Y直接转化为硝酸且绿色环保,该物质是双氧水,反应的化学方程式为3H2O2+2NO2HNO3+2H2O。(2)①根据氨中N元素的化合价可知,反应中N元素化合价升高,作还原剂,表现出还原性,实验中观察到A中黑色粉末状固体逐渐变成红色固体;②B装置的作用是验证氨气和氧化铜反应后的产物中有水;③A中反应的化学方程式是2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O。
7 / 7(共64张PPT)
章末质量检测(一) 化工生产中的重要非金属元素
(分值:100分)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个
选项符合题意)
1. (2023·景德镇高一月考)“雨过天晴润如玉,花留水彩凝成珠。
品绿评红幻万象,颖是画圣神笔图”是赞美陶瓷的诗句。我国定窑
陶瓷质高形美,闻名世界。下列说法正确的是( )
A. 烧制陶瓷时使用的木炭属于有机物
B. 部分瓷器的青色来自瓷器中的氧化铁
C. 传统陶瓷是典型的绝缘材料
D. 烧制陶瓷时仅发生化学变化
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解析: 木炭主要成分为C,属于无机物,A错误;氧化铁为红
色,B错误;传统陶瓷是典型的绝缘材料,不导电,C正确;烧制
陶瓷时发生复杂的物理变化和化学变化,D错误。
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2. 如下为火山喷发时硫元素的转化示意图,其中甲、乙在常温下均为
气体,丙为液体,丁为固体。下列关于甲、乙、丙、丁的判断不正
确的是( )
A. 甲只具有还原性
B. 乙、丙均为酸性氧化物
C. 乙既有氧化性,又有还原性
D. 丁为黄色或淡黄色固体
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解析: 甲、乙、丙、丁分别为H2S、SO2、SO3、S。H2S中-2
价的S只有还原性,但其中的H为+1价,具有氧化性,如H2S与活
泼金属反应可表现出氧化性,A项错误;SO2为H2SO3的酸酐,SO3
为H2SO4的酸酐,B项正确;SO2中的S为+4价,处于S的中间价
态,C项正确;单质S为黄色或淡黄色固体,D项正确。
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3. (2023·洛阳高一期中)高纯度晶体硅是典型的无机非金属材料,
又称半导体材料,它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。
它的制备方法如图所示,下列说法错误的是( )
SiO2 Si(粗) SiHCl3 Si(纯)
A. 硅和二氧化硅均能与氢氟酸反应
B. 步骤①中易产生SiC杂质,SiC属于共价化合物
C. 步骤③的反应属于置换反应
D. 熔融NaOH固体,可在石英坩埚中进行
解析: 石英中的SiO2能与NaOH反应,不能选用石英坩埚熔融
NaOH固体,D项错误。
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4. 已知X、Y、Z、W(含同一元素)有如下所示转化关系,且X能与
W发生反应生成一种易溶于水的盐,则X可能是( )
X Y Z W
A. N2 B. NO2
C. NH3 D. NO
解析: NH3可与O2反应生成NO和H2O,NO与O2反应生成NO2,
NO2与水反应生成硝酸,硝酸与氨气反应生成硝酸铵。
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5. (2024·延吉统考)“银朱”主要成分为HgS。《天工开物》记载:
“凡将水银再升朱用,故名曰银朱……即漆工以鲜物采,唯(银
朱)入桐油则显……若水银已升朱,则不可复还为汞。”下列说法
错误的是( )
A. “银朱”可由Hg和S制备
B. “银朱”可用于制作颜料
C. “银朱”性质稳定,不易氧化
D. “水银升朱”不是可逆反应
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解析: Hg和S反应生成HgS,S+Hg HgS,A正确; HgS是
红色固体,可用于制作颜料,B正确;“银朱”主要成分为HgS,
硫的化合价为-2价,很容易被氧化,C错误;由“若水银已升
朱,则不可复还为汞”可知,Hg与S反应生成HgS不是可逆反应,
D正确。
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6. (2024·阳江高一期末)二氧化硫在食品工业中可用作漂白剂、防
腐剂、抗氧化剂等。某研究小组利用如图所示装置制备并检验SO2
的部分性质。下列说法正确的是( )
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A. 装置甲中反应时70%的硫酸表现出氧化性
B. 装置乙中溶液颜色变化:先变红后褪色
D. 装置丁中酸性KMnO4溶液褪色的原理与SO2用于食品漂白剂的原理
相同
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解析: 70%的浓硫酸和Na2SO3发生复分解反应生成Na2SO4、
SO2和H2O,不属于氧化还原反应,该反应原理为强酸制取弱酸,
所以70%硫酸体现酸性,A错误;SO2不能漂白酸碱指示剂,SO2和
水反应生成H2SO3,H2SO3电离出H+而使其水溶液呈酸性,所以装
置乙中溶液颜色变化:变红但不褪色,B错误;SO2能和Na2S溶液
发生氧化还原反应生成S,因为SO2过量,所以还生成NaHSO3,离
子方程式为5SO2+2S2-+2H2O 3S↓+4HS ,C正确;装置丁
中酸性KMnO4溶液褪色的原理是酸性KMnO4溶液和SO2发生氧化还
原反应,SO2体现还原性,SO2用于食品漂白时,体现漂白性,所
以二者褪色原理不同,D错误。
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7. 某无色混合气体中可能含有Cl2、O2、SO2、NO、NO2中的一种或
几种。现将此混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,向剩余气
体中通入空气,很快变为红棕色。下列对原混合气体成分的判断,
正确的是( )
A. 肯定只有SO2
B. 肯定没有Cl2、O2和NO2
C. 可能有Cl2和O2
D. 肯定只有NO
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解析: 原混合气体为无色气体,故一定不含Cl2和NO2,也不可
能同时存在O2和NO。混合气体通过品红溶液后,品红溶液褪色,
故原混合气体中一定含有SO2;向剩余气体中通入空气,很快变为
红棕色,所以原混合气体中一定含有NO,则一定不含O2。
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8. 如图所示为“双色双喷泉”实验装置,图中烧瓶内分别充满氨气和
氯化氢,烧杯内盛装滴有石蕊试液的蒸馏水。下列说法正确的是
( )
A. 在实验室中,可通过加热氯化铵制备氨气
B. 实验中同时打开止水夹a、c、d,即可分别形成蓝色和
红色喷泉
C. 喷泉结束后,将烧瓶内溶液混合后呈紫色,蒸干可得
氯化铵固体
D. 在实验室中制备干燥的氨气和氯化氢时,均可选用无
水氯化钙作干燥剂
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解析: 氯化铵受热分解生成氨气和氯化氢,在试管口遇冷,二
者又反应生成氯化铵固体,所以不能直接加热氯化铵制备氨气,A
错误;打开止水夹a、c、d,NH3和HCl反应而导致压强减小,从而
形成喷泉,氨水呈碱性,氯化氢溶液呈酸性,因此可分别形成蓝色
和红色喷泉,B正确;氯化铵不稳定,加热易分解,蒸干时无法获
得氯化铵固体,C错误;氨气能够与氯化钙反应,因此不能用无水
氯化钙干燥氨气,D错误。
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9. 类推的思维方式在化学学习与研究中经常被采用,但类推出的结论
是否正确最终要经过实验的验证。以下类推的结论中正确的是
( )
A. SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,故CO2也能使酸性KMnO4溶液褪色
B. 稀硫酸与镁反应生成H2,故稀硝酸与镁反应也生成H2
C. CO2不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,故SO2也不能与BaCl2溶液反
应产生沉淀
D. SO2是酸性氧化物,故NO2也是酸性氧化物
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解析: SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,是因为其具有还原性,
二氧化碳没有还原性,不能与高锰酸钾反应,A错误;硝酸具有强
的氧化性,与活泼金属反应得不到氢气,B错误;由于HCl的酸性
强于H2SO3、H2CO3,且BaCO3和BaSO3均能与HCl溶液反应,故
CO2不能与BaCl2溶液反应产生沉淀,SO2也不能与BaCl2溶液反应产
生沉淀,C正确;酸性氧化物是指能与碱反应生成盐和水的氧化
物,且不发生氧化还原反应,SO2+2NaOH Na2SO3+H2O,则
SO2是酸性氧化物,但是2NO2+2NaOH NaNO3+NaNO2+
H2O,则NO2不是酸性氧化物,D错误。
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10. 部分含硫物质的分类与相应硫元素化合价如图所示。下列说法正确的是( )
A. 将a通入e的水溶液中,有黄色浑浊出现
B. 将c通入紫色石蕊试液至过量,溶液先变红后褪色
C. 足量的b与56 g铁粉充分反应,转移电子的物质的量为3 mol
D. 可以往f的浓溶液和Cu反应完的试管中加入少量水,观察溶液颜色
变化以判断产物
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解析: a为H2S,e为H2SO3,两者的反应为2H2S+H2SO3
3S↓+3H2O,A正确;c是SO2,将SO2通入紫色石蕊试液至过量,
溶液只变红不褪色,B错误;b是S,是弱氧化剂,足量的S与56 g
铁粉充分反应,生成FeS,转移电子的物质的量为2 mol,C错误;
f是H2SO4,应将浓硫酸和Cu反应完的混合物倒入水中,观察溶液
颜色变化以判断产物,D错误。
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11. 《物理小识·金石类》提到“青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木
不茂,惟乌柏树不畏其气。”强热“青矾”得红色固体,“青矾
厂气”冷凝得矾油。利用矾油可以制备盐酸,工艺流程如图所
示。下列叙述错误的是( )
A. X是Fe2O3
B. 气体W能使品红溶液褪色
C. 制备HCl利用的是高沸点酸制备低沸点酸
D. 上述过程的反应都属于氧化还原反应
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解析: “青矾厂气熏人,衣服当之易烂,栽木不茂,惟乌柏
树不畏其气。”青矾是绿矾,为硫酸亚铁晶体,强热“青矾”得
红色固体氧化铁,“青矾厂气”冷凝得矾油,化学方程式为
2FeSO4·7H2O Fe2O3+SO2↑+SO3↑+14H2O,则气体Y是
SO2、SO3、水蒸气的混合物,气体W是SO2,矾油是硫酸,利用
矾油可以制备盐酸,即利用高沸点酸制低沸点酸。根据以上分
析,X是Fe2O3,A正确;气体W是SO2,SO2具有漂白性,能使品
红溶液褪色,B正确;利用硫酸的高沸点制取HCl,C正确;三氧
化硫和水反应生成硫酸,不属于氧化还原反应,D错误。
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12. 已知电解饱和食盐水生成氢氧化钠、氢气和氯气。SiCl4和SiHCl3
常温下均为液体,二者互溶。多晶硅是单质硅的一种形态,是制
造硅抛光片、太阳能电池及高纯硅制品的主要原料。已知多晶硅
第三代工业制取流程如图所示。
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A. Y、Z分别为H2、Cl2
B. 制取粗硅过程可能发生反应:SiO2+3C SiC+2CO↑
C. 提纯SiHCl3可采用萃取、分液的方法
D. SiHCl3和SiCl4都是共价化合物
下列说法错误的是( )
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解析: 电解饱和食盐水得到H2、Cl2和NaOH,其中H2在Cl2中
燃烧,结合流程中的“还原”步骤可知Y具有还原性,所以Y、Z
分别为H2、Cl2,A正确;制取粗硅的过程中焦炭与石英会发生副
反应生成SiC,反应的化学方程式为SiO2+3C SiC+2CO↑,
B正确;分离SiCl4和SiHCl3两种互溶液体的混合物,应该用蒸馏的
方法,C错误;SiHCl3和SiCl4都是只含共价键的共价化合物,D正
确。
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13. (2024·保定高一月考)硝酸的生产工艺示意图如图所示,已知63
%的浓硝酸的密度约为1.4 g·mL-1,下列说法错误的是( )
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A. 催化反应器内发生了固氮反应
B. 焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O2 4NO+6H2O
C. NO2与水反应时,每转移1 mol电子,同时会生成1 mol HNO3
D. 63%的浓硝酸的物质的量浓度约为7 mol·L-1
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解析: 由题图可知,催化反应器内发生的反应为N2与H2在高
温、高压、催化剂条件下反应生成NH3,反应得到的混合气体在
热交换器中分离得到的N2和H2进入催化反应器循环使用,NH3进
入焚化炉,在催化剂作用下与O2共热发生催化氧化反应生成NO和
H2O,NO在氧化炉中与O2反应生成NO2,NO2在吸收塔中与H2O反
应生成HNO3和NO。催化反应器内反应为N2与H2生成氨的反应,
属于固氮反应,A正确;焚化炉中发生反应的化学方程式为4NH3
+5O2 4NO+6H2O,B正确;
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NO2与H2O反应生成HNO3和NO,由得失电子守恒可知,反应转移1
mol电子时,生成硝酸1 mol,C正确;由c= 可知,63%的浓
硝酸,其c(HNO3)= mol·L-1=14 mol·L-1,D错误。
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14. (2024·福州高一期末)某同学设计了蔗糖与浓硫酸反应的装置,
并对气体产物进行检验,实验装置如图所示。下列结论中错误的
是( )
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选项 现象 结论
A Ⅰ中注入浓硫酸后,可观察到试管中白色固体变为黑色 体现了浓硫酸的脱水性
B Ⅱ中无水硫酸铜变蓝 不能说明反应产物中有H2O
C Ⅱ中观察到棉球a、b都褪色 均体现了SO2的漂白性
D Ⅲ中溶液颜色变浅,Ⅳ中澄清石灰水变浑浊 说明有CO2产生
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解析: 蔗糖遇到浓硫酸变黑,是由于浓硫酸具有脱水性,将
蔗糖中氢元素和氧元素以水的比例脱出,A正确;无水硫酸铜变
蓝,可以用来检验水,但是品红溶液和溴水都有水,不确定使硫
酸铜变蓝的水是否由反应分解产生的, B正确; a中品红褪色,体
现SO2的漂白性,b中溴水褪色,体现SO2的还原性,C错误;Ⅲ中
溶液颜色变浅,说明酸性KMnO4过量,SO2反应完全,Ⅳ中澄清
石灰水变浑浊了,说明产生了CO2气体,D正确。
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15. 实验探究是化学发展的必要路径。下列各实验的现象及结论都正
确的是( )
选项 实验 现象 结论
A 浓硫酸滴入蔗糖中 蔗糖变黑、体积膨胀 浓硫酸只具有脱水性
B 铜粉加入稀硫酸中,再加入少量硝酸钾固体 开始无明显现象,
加入硝酸钾固体后
溶液变蓝 硝酸钾起催化作用
C 将SO2气体通入酸性KMnO4溶液中 酸性KMnO4溶液褪
色 SO2具有漂白性
D 向待测液中先加入淀粉溶液,再加入过氧化氢溶液 开始无明显现象,加入过氧化氢溶液后溶液变蓝 待测溶液中含有I-
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解析: 浓硫酸滴入蔗糖中,蔗糖变黑则有炭形成,蔗糖被脱
水,体现了浓硫酸的脱水性,体积膨胀是由于炭和浓硫酸受热发
生反应,生成二氧化硫、二氧化碳和水,体现了浓硫酸的氧化
性,A错误;酸性条件下硝酸根离子具有强氧化性,发生氧化还
原反应:3Cu+8H++2N 3Cu2++2NO↑+4H2O,B错误;
酸性KMnO4溶液褪色,说明酸性环境中,KMnO4被SO2还原,即
SO2具有还原性,C错误;淀粉遇碘单质变蓝色,一开始不变蓝,
加入过氧化氢溶液以后溶液才变蓝,说明待测溶液中含有I-,被
双氧水氧化成碘单质,D正确。
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二、非选择题(本题共5小题,共55分)
16. (11分)研究氮及其化合物的性质,可以有效改善人类的生存环
境。氮元素化合价—物质类别关系图如下。
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回答下列问题:
(1)在催化剂和加热的条件下,由物质A生成NO是工业制硝酸
的重要反应,化学方程式是
。
4NH3+5O2 4NO+
6H2O
C+4HNO3(浓) CO2↑+4NO2↑+
2H2O
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(3)实验室中,检验溶液中含有N 的操作方法是
。
(4)物质B为红棕色气体,写出该物质与水反应的离子方程式:
,
当反应消耗3.36 L(标准状况)物质B时,转移电子的物质
的量为 mol。
取少量溶液
于试管中,加入氢氧化钠溶液,稍微加热,若有使湿润的红
色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明溶液中含有N
3NO2+H2O 2H++2N +NO
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解析:由氮元素化合价—物质类别关系图分析可知,A为氨
气,B为二氧化氮,C为硝酸。物质B为红棕色气体NO2,和
水反应的离子方程式为3NO2+H2O 2H++2N +NO,反应中每消耗3 mol NO2转移2 mol电子,标准状况下3.36 L NO2的物质的量= =0.15 mol,当反应消耗0.15 mol NO2时转移电子的物质的量为0.15 mol× =0.1 mol。
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17. (11分)Ⅰ.某硝酸厂附近的空气中的主要污染物为氮的氧化物。
为了保护环境和综合利用,可采用氨—碱两级吸收法。此法兼有
碱吸收和氨吸收两法的优点,其吸收工艺流程如下:
(1)排空物质的主要成分为 。
解析:排空物质是无污染的气体,主要成分为N2、O2。
N2、O2
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(2)进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是
。
解析:进入吸收塔以前加一个缓冲器的目的是使氨和污染的
空气充分混合,促进氮的氧化物与氨充分反应,从而转化为
无毒的N2。
(3)从吸收塔排出的混合液的用途之一为
。
解析:从吸收塔排出的混合液中含有铵盐,可以用作氮肥。
使氨和污染的空气
充分混合
用作肥料(答案合理
即可)
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Ⅱ.空气的主要污染物为硫的氧化物和氮的氧化物。研究人员设计了同
时净化废气中二氧化硫和氮的氧化物的方法,将其转化为硫酸和硝
酸,工艺流程如下:
各室中发生的反应如下:
氧化室:在氧化室中SO2和NO2气体与水作用生成H2SO4和NO。
清除室:NO+NO2 N2O3;N2O3+2H2SO4 2NOHSO4+H2O。
分解室:4NOHSO4+O2+2H2O 4H2SO4+4NO2。
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回答下列问题:
(1)物质①和②分别为 、 。(写化学式)
解析:根据各室中的反应,物质①、②分别为分解室中NOHSO4
与O2、H2O反应生成的NO2、H2SO4。
(2)写出氧化室中发生反应的化学方程式:
。
解析:氧化室中SO2、NO2和水发生反应生成H2SO4和NO,化学
方程式为NO2+SO2+H2O H2SO4+NO。
NO2
H2SO4
NO2+SO2+H2O
H2SO4+NO
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18. (11分)某化学小组利用CaSO4、NH3、CO2制备(NH4)2SO4,
其工艺流程如下。
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(1)操作Ⅰ的名称为 ,操作Ⅱ的一系列操作包括蒸发浓缩、
、过滤。
解析: B为碳酸钙沉淀和硫酸铵溶液,分离两者的实验操作
应为过滤。滤液是硫酸铵溶液,使硫酸铵从溶液中析出的方
法为先加热制成饱和溶液(蒸发浓缩),再降温析出晶体,
过滤。
过滤
冷却结晶
回答下列问题:
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(2)物质X为 (填化学式,下同),物质Y为 ,可循
环利用的物质为 。
解析:中性条件下CO2的溶解度很小,但是氨气极易溶于
水,得到的碱性溶液易和二氧化碳反应,进而将CaSO4转化
为CaCO3,故X为NH3,Y为CO2;工艺流程中生成了NH3和
CO2,同时也消耗了NH3和CO2,故可循环利用的物质为
NH3、CO2。
NH3
CO2
NH3、CO2
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(3)下列装置不能用于实验室制氨气的是 (填装置序号)。
甲
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选择氨气的制取装置后,再用下列装置收集干燥的氨气,并
制取硫酸铵溶液,连接的顺序是a接 , 接 , 接
, 接 。(用接口字母表示)
d
e
g
f
c
b
h
上述装置中CCl4的作用是 。
防止倒吸
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解析: NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,但NH3和HCl在试管
口遇冷又化合成NH4Cl,因此甲装置不能用于制取氨气;加
热浓氨水会分解成NH3和H2O,化学方程式为NH3·H2O NH3↑+H2O,故乙装置能用于制取氨气;Ca(OH)2和NH4Cl混合加热可以制取氨气,故丙装置可以制取氨气;NaOH溶于水放出大量的热,促进氨水分解NH3·H2O NH3↑+H2O,有利于NH3的生成,故丁装置可以制取氨气。收集干燥的氨气,并制取硫酸铵溶液时,各装置的连接顺序是adegfcbh。CCl4不和NH3反应,也不溶解NH3,可以防止倒吸。
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(4)要测定所制得的硫酸铵纯度,取10.0 g样品,完全溶于水,
向溶液中滴加过量的氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥后称量
固体的质量为13.98 g。所制得硫酸铵的纯度为 。
解析: n(BaSO4)= =0.06 mol,所以
n[(NH4)2SO4]=0.06 mol,m[(NH4)2SO4]=0.06
mol×132 g·mol-1=7.92 g,硫酸铵的纯度= ×100%
=79.2%。
79.2%
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19. (12分)探究Na2SO3固体的热分解产物。
资料:①4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4。
②Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S。
③BaS易溶于水。
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隔绝空气条件下,加热无水Na2SO3固体得到黄色固体A,过程
中未检测到气体生成。黄色固体A加水得到浊液,放置得无色
溶液B。
(1)检验分解产物Na2S
解析: Na2S和CuSO4溶液反应生成CuS和Na2SO4,反应的离
子方程式是S2-+Cu2+ CuS↓。
S2-+Cu2+ CuS↓
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(2)检验分解产物Na2SO4
取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,
沉淀增多(经检验该沉淀含S),同时产生有臭鸡蛋气味的
气体(H2S),由于沉淀增多对检验造成干扰,另取少量溶
液B,加入足量盐酸,离心沉降(固液分离)后,
(填操作和现象),可证实分解
产物中含有S 。
滴加
BaCl2溶液,产生白色沉淀
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解析:根据题干资料,Na2S能与S反应生成Na2Sx,Na2Sx与
酸反应生成S和H2S,取少量溶液B,滴加BaCl2溶液,产生
白色沉淀,加入盐酸,沉淀增多(经检验该沉淀含S),同
时产生有臭鸡蛋气味的气体(H2S),说明B溶液中含有
Na2Sx,Na2Sx与酸反应生成S和H2S,由于沉淀增多对检验
造成干扰,另取少量溶液B,加入足量盐酸,离心沉降(固
液分离)后,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀,可证实分解
产物中含有S 。
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(3)探究(2)中S的来源
来源1:固体A中有未分解的Na2SO3,在酸性条件下与Na2S
反应生成S。
来源2:溶液B中有Na2Sx,加酸反应生成S。
针对来源1进行如下实验:
①实验可证实来源1不成立。实验证据是
。
向溶液2中加入
KMnO4溶液,溶液没有褪色
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②不能用盐酸代替硫酸的原因是
。
③写出来源2产生S的反应的离子方程式:
。
盐酸中含有的Cl-具有还原
性,会被KMnO4溶液氧化,使溶液褪色,干扰实验现象和
实验结论。
+2H+
H2S↑+(x-1)S↓
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解析:①实验可证实来源1不成立。根据流程图分析,溶液2
为H2SO3,向溶液2中加入少量KMnO4溶液,H2SO3具有还原
性,酸性条件下KMnO4具有强氧化性,二者混合后应发生
氧化还原反应,KMnO4溶液应该褪色,但得到的仍为紫
色,说明溶液B中不含Na2SO3;②不能用盐酸代替硫酸的原
因是盐酸中含有的Cl-具有还原性,会被KMnO4溶液氧化,
使溶液褪色,干扰实验现象和实验结论;③来源2认为溶液
B中有Na2Sx,加酸反应生成S,离子方程式为 +2H+
H2S↑+(x-1)S↓。
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(4)实验证明Na2SO3固体热分解有Na2S、Na2SO4和S产生。运用
氧化还原反应规律分析产物中S产生的合理性:
。
根据反应
4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4可知,Na2SO3发生歧化反应,
其中的S元素化合价即可升高也可降低,能从+4价降为-2
价,也应该可以降到0价生成硫单质
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解析:根据已知资料:4Na2SO3 Na2S+3Na2SO4,Na2SO3
中硫为+4价,Na2SO4中硫为+6价,Na2S中硫为-2价,根
据反应可知Na2SO3发生歧化反应,其中的S元素化合价即可
升高也可降低,能从+4价降为-2价,也应该可以降到0价
生成硫单质。
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20. (10分)氮的循环涉及多种化学物质(图1中的W、M、X、Y、Z
均是化学物质)。
3H2O2
+2NO 2HNO3+2H2O
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解析:实验室中有一种物质常用作氧化剂,可以使Y直接转
化为硝酸且绿色环保,该物质是双氧水,反应的化学方程式
为3H2O2+2NO 2HNO3+2H2O。
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(2)某同学利用如图2装置使氨气与氧化铜反应,验证氨气的性
质并验证部分产物(部分装置未画出)。发现反应确实能发
生,且反应后得到三种物质,其中有两种单质。
请回答下列问题:
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①从氨中N元素的化合价角度看,该同学想证明的是氨的
,实验中观察到
,则能够证明氨具有这个性质。
②B装置的作用是 。
③A中反应的化学方程式是
。
还
原性
A中黑色粉末状固体逐渐变成红色固
体
验证氨气和氧化铜反应后的产物中有水
2NH3+3CuO N2+3Cu+
3H2O
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解析:①根据氨中N元素的化合价可知,反应中N元素化合
价升高,作还原剂,表现出还原性,实验中观察到A中黑色
粉末状固体逐渐变成红色固体;②B装置的作用是验证氨气
和氧化铜反应后的产物中有水;③A中反应的化学方程式是
2NH3+3CuO N2+3Cu+3H2O。
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感谢欣赏
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