第一部分 第五单元 非金属及其化合物(A卷)（含解析）高中化学人教版--百强名校168优化组合卷

第五单元　非金属及其化合物(A卷)　
(满分:100分)
一、选择题:本题包括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.下列叙述正确的是 (　　)
A.陶瓷盆的主要成分是合金
B.铁粉、生石灰均可作食品抗氧化剂
C.二氧化硫具有氧化性,可用于漂白纸浆
D.二氧化硅可作中国天眼传输信息用的光纤材料
2.不符合硫酸工业生产实际的是 (　　)
A.沸腾炉中加入碾碎的硫铁矿
B.接触室中的反应条件为高温高压
C.催化氧化时通过热交换器充分利用能量
D.吸收塔中用98.3%的浓硫酸吸收SO3
3.下列关于氯及其化合物的性质与用途具有对应关系的是 (　　)
A.NaClO3具有氧化性,可用于制取ClO2
B.Cl2有还原性,可用于从海水中提取Br2
C.HClO不稳定,可用于棉、麻漂白
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蚀刻印刷电路板
4.实验室制取高浓度的HClO溶液,下列有关实验装置和原理能达到实验目的的是 (　　)
5.火山喷发会引发大范围海啸,大量的火山灰和火山气体对气候造成极大的影响。火山喷发产生的含硫物质在自然界的循环过程如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.火山喷发形成硫酸型酸雨,发生反应的总化学方程式为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4
B.火山喷发导致气温下降的可能原因是大量气体进入平流层形成硫酸气溶胶,阻挡太阳辐射
C.自然界地表层原生铜的硫化物经氧化、淋滤作用后变成CuSO4溶液,向地下深层渗透遇到难溶的PbS,慢慢转化为铜蓝(CuS),离子方程式为Cu2++S+Pb2++S2-===PbSO4↓+CuS↓
D.工业上可用硫铁矿经FeS2→SO2→SO3→H2SO4多步反应制备硫酸
6.下列有关不同价态含硫化合物的说法中错误的是 (　　)
A.工业接触法制备硫酸涉及的转化为FeS2→X→Y→Z
B.实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可用M溶液除去
C.黄铁矿的主要成分为FeS2,该化合物中阴阳离子个数比为1∶1
D.硫在过量氧气中燃烧能够生成Y
7.工业上以锅炉烟气(SO2、NH3、N2、CO2等)与纯碱为原料制备亚硫酸氢钠(NaHSO3)与焦亚硫酸钠(Na2S2O5)的主要流程如图所示。下列说法错误的是 (　　)
A.SO2使品红溶液褪色,溶液受热后可复原,SO2使高锰酸钾溶液褪色,加热该褪色后的溶液,溶液不可复原
B.NH3因与水分子间可以形成氢键而极易溶于水,实验室制备NH3可用CaCl2干燥
C.产品1、2分别为NaHSO3、Na2S2O5,160 ℃脱水的化学方程式为2NaHSO3Na2S2O5+H2O↑
D.Na2S2O5可作抗氧化剂,利用碘量法测定葡萄酒中的Na2S2O5时,利用了Na2S2O5的还原性
8.类比思想是化学学习中的重要思想,下列各项中由客观事实类比得到的结论正确的是 (　　)
选项 客观事实 类比结论
A. 二氧化碳与水反应生成碳酸 二氧化硅与水反应生成硅酸
B. H2S与CuSO4溶液反应生成CuS黑色沉淀 H2S与FeSO4溶液反应也生成FeS黑色沉淀
C. 氨气的沸点高于砷化氢(AsH3) 甲烷的沸点高于锗烷(GeH4)
D. Al2(SO4)3可作净水剂 Fe2(SO4)3也可作净水剂
9.有研究表明,铜和稀HNO3反应后的溶液中有HNO2。取铜丝和过量稀HNO3反应一段时间后的蓝色溶液分别进行实验①~④,操作和现象如下表。
序号 操作 现象
① 向2 mL该溶液中加入几滴浓NaOH溶液,振荡 溶液变为浅绿色
② 向2 mL该溶液中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫红色褪去
③ 将2 mL该溶液充分加热后冷却,再滴加酸性KMnO4溶液 ……
④ 用玻璃棒蘸取该溶液滴到淀粉-碘化钾试纸上 试纸变蓝
已知HNO2为弱酸,受热发生分解反应:2HNO2NO2↑+NO↑+H2O;[Cu(NO2)4]2-在溶液中呈绿色。下列推断或分析不合理的是 (　　)
A.①说明HNO2存在电离平衡:HNO2H++N
B.②说明HNO2具有还原性
C.③中溶液紫红色不褪去
D.④说明HNO2具有氧化性
10.实验小组设计如图所示装置,验证SO2性质,对实验现象分析不正确的是 (　　)
A.试管内Br2的CCl4溶液褪色,说明SO2具有还原性
B.一段时间后试管内有白色沉淀产生,说明SO2与BaCl2反应生成BaSO3
C.试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性
D.滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅,说明SO2能与碱溶液反应
11.关于非金属含氧酸及其盐的性质,下列说法正确的是 (　　)
A.浓H2SO4具有强吸水性,能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化
B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强
C.加热NaI与浓H3PO4的混合物可制备HI,说明H3PO4的酸性比HI的强
D.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO,故稀HNO3氧化性更强
12.将SO2分别通入无氧、有氧的浓度均为0.1 mol·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究体系中微粒间的相互作用,实验记录如下:
实验记录
pH变化
溶液中是否 产生沉淀 BaCl2溶液(无氧)中无白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀 Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀
下列说法不正确的是 (　　)
A.曲线a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3H++HS
B.曲线c所示溶液中发生反应2Ba2++O2+2SO2+2H2O===2BaSO4↓+4H+
C.与曲线a、b、c对比,曲线d所表示的过程中氧化SO2的主要微粒是N
D.依据该实验预测0.2 mol·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2
13.化学小组用如图装置探究铜与浓硫酸的反应,过程中观察到,试管内壁有淡黄色固体,液面上方铜丝变黑,溶液中有白色(灰白色)固体生成。将铜丝抽至脱离溶液,继续加热,保持沸腾状态,淡黄色固体消失。将变黑的铜丝置于稀硫酸中,黑色物质不溶解。下列说法错误的是 (　　)
A.实验过程中观察到石蕊溶液变红后不褪色
B.试管中白色(灰白色)固体为无水硫酸铜
C.铜丝上的黑色物质为氧化铜
D.淡黄色固体消失的原因是硫酸蒸气将固体硫氧化
14.用如图所示装置制备氨气并验证氨气的还原性,其中不能达到实验目的的是 (　　)
A.用装置甲生成氨气
B.用装置乙干燥氨气
C.用装置丙验证氨气的还原性
D.用装置丁和戊分别收集氨气和氮气
15.中学化学常见物质之间,在一定条件下可以发生如图所示的转化(部分反应中的H2O没有标明),其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是 (　　)
A.若反应①②③都是氧化还原反应,则A可能是氧气
B.若A是气体,D是常见金属,则反应①②③都是化合反应
C.若B具有两性,A、B、C、D都是化合物,则C溶液可能呈酸性,也可能呈碱性
D.若反应①②③都是氧化还原反应,则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同的化合价
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.(14分)磺酰氯(SO2Cl2)可用于制造锂电池的正极材料。实验室用SO2和Cl2在活性炭催化下反应制取少量SO2Cl2,该反应为放热反应,装置如图所示(部分夹持装置省略)。回答下列问题:
已知:SO2Cl2的熔点为-54.1 ℃,沸点为69.1 ℃,密度为1.67 g·cm-3,常温下较稳定,遇水剧烈反应,受热易分解。
(1)(1分)A装置中盛装浓硫酸的仪器名称是　　　　　　。
(2)(2分)A装置中发生反应的化学方程式为　　　　　 　　　　　　。
(3)(3分)B装置中的试剂是　　　　　　(1分)(填名称)。实验前烘热C装置中的三颈烧瓶和活性炭,其目的是　　　　　　 　　　　　　(2分)。
(4)(2分)D装置中冷水浴的作用是　　　　　 　　　　　　。
(5)(2分)E装置的作用是　　　　　 　　　　　　。
(6)(2分)SO2Cl2遇水生成两种强酸,写出发生反应的化学方程式:　　　　　　。
(7)(2分)标准状况下,通入C装置中的SO2和Cl2的体积分别为2.24 L和3.36 L,最终得到5.0 mL SO2Cl2,则SO2Cl2的产率为　　　　　　(结果保留4位有效数字)。
17.(15分)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)为白色或黄色结晶粉末或小结晶,带有强烈的SO2气味,与强酸接触则放出SO2。在医药、橡胶、印染、食品、含铬污水处理等方面应用广泛。
(1)(5分)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺如下:
资料:当NaHSO3溶液过饱和后静置,会结晶析出焦亚硫酸钠晶体。
①焦亚硫酸钠中硫元素的化合价为　　　　(1分)。
②写出 Ⅰ 中发生反应的离子方程式:　　　　　 　　　　　　(2分)。
③工艺中加入Na2CO3固体,并再次充入SO2的目的是　　　　　　(2分)。
(2)(4分)研究表明,焦亚硫酸钠处理含铬(Ⅵ)废水较其他方法效果好,处理费用低。其工艺流程如下:
①反应池中发生反应的离子方程式为　　　　　 　　　　　　。
②Cr2在酸性条件下氧化性强,在实际工业中pH过低,则需要的焦亚硫酸钠的量比理论值高出许多,结合化学用语解释可能的原因是　　　　　 　　　　　　。
(3)(6分)葡萄酒中常常会加入Na2S2O5作抗氧化剂,中华人民共和国国家标准(G112760—2011)规定葡萄酒中抗氧化剂的残留量(以游离SO2计算)不能超过0.25 g·L-1。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,并用0.010 0 mol·L-1的碘标准液(含淀粉)滴定至终点,消耗10.00 mL。
①滴定反应的离子方程式为　　　　　　。
②判断达到滴定终点的现象为　　　　　　。
③该葡萄酒中Na2S2O5的残留量为　　　　g·L-1(以SO2计)。
18.(14分)工业上以浓缩海水(含较高浓度的Br-)为原料提取溴的部分流程如图所示:
已知:3Br2+3C===5Br-+Br+3CO2↑。
(1)(3分)反应用的Cl2可由图甲所示装置制取,制取Cl2的化学方程式为　　　　　 　　　　　　(2分)。
为除去Cl2中挥发出的HCl,装置E中所盛溶液是　　　　　　(1分)。
(2)(8分)实验室用图乙所示装置模拟流程中的部分过程:
①通入Cl2时发生反应的离子方程式为　　　　　 　　　　　　。
②通入热空气的作用是　　　　　　。
③烧杯C中所盛溶液是　　　　　　。
④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,可以观察到的现象是　　　　　
　　　　　　。
(3)(2分)“反应釜2”中发生反应的离子方程式为　　　　　 　　　　　　。
(4)(1分)蒸馏后,蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2,可以向其中加入少量　　　　　　萃取其中的Br2。
19.(12分)工业上制取硝酸铵的流程图如图,回答下列问题:
(1)(2分)NH3的电子式为　　　　　　。
(2)(2分)设备Ⅱ发生反应的化学方程式为　　　　　 　　　　　　。
(3)(4分)设备Ⅲ中生成HNO3的化学方程式为　　　　　 　　　　　　,
设备Ⅲ在工作时不断通入空气的目的是　　　　　 　　　　　　。
(4)(4分)设备Ⅳ中的尾气主要为NO,可以用NaClO溶液吸收,其他条件相同,NO转化为N的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,其离子方程式为　　　　　 　　　　　　;
②NaClO溶液的初始pH越小,NO转化率越高,其原因是　　　　　 　　　　　　。
第五单元　非金属及其化合物(A卷)
1.答案　D
解析　陶瓷盆是用泥土烧制而成的,属于无机非金属材料,A错误;具有还原性的物质才能作抗氧化剂,故铁粉可以,但生石灰无强还原性,不能作抗氧化剂,可作食品干燥剂,B错误;二氧化硫能漂白纸浆不是由于其具有氧化性,而是由于SO2与有机色素发生络合反应,生成无色物质,C错误;二氧化硅是制造光导纤维的重要材料,D正确。
2.答案　B
解析　工业制硫酸过程中,在接触室发生的反应为2SO2+O22SO3,该反应的正反应为气体分子数减小的放热反应,在常压下SO2的转化率比较高,加压对SO2转化率影响不大,但对设备材料要求高,会导致成本增加,B错误。
3.答案　A
解析　氯酸钠中氯元素化合价为+5,具有氧化性,能和二氧化硫反应生成二氧化氯,A正确;Cl2和溴化钠反应生成Br2,利用的是Cl2的氧化性,B错误;次氯酸具有强氧化性,能漂白棉、麻等,不是利用其不稳定性,C错误;氯化铁具有氧化性,能和铜反应生成氯化铜和氯化亚铁,不是利用FeCl3溶液的酸性,D错误。
4.答案　C
解析　浓盐酸与MnO2需在加热条件下制取Cl2,该装置中少了酒精灯,A项不符合题意;A中制取的Cl2中含有挥发的HCl气体,需要用饱和食盐水洗气装置(长进短出)除去HCl气体,该装置无法达到除杂的目的,B项不符合题意;氯气溶于水形成的氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,加入CaCO3消耗HCl,使平衡正向移动,HClO浓度增大,C项符合题意;最终得到浓的HClO溶液中含有CaCO3固体,需要进行过滤除去,D项不符合题意。
5.答案　C
解析　由题图可知,火山喷发会生成二氧化硫,二氧化硫与空气中的氧气、水反应生成硫酸,使雨水呈酸性,形成硫酸型酸雨,发生反应的总化学方程式为2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,A项正确。火山喷发产生的大量气体进入平流层后会形成硫酸气溶胶,阻挡太阳辐射,从而导致气温下降,B项正确。由题意可知,难溶的PbS转化为CuS,其离子方程式为Cu2++S+PbS===PbSO4+CuS,C项错误。工业上可以用煅烧硫铁矿的方法制备硫酸,即用硫铁矿经FeS2→SO2→SO3→H2SO4多步反应制备硫酸,D项正确。
6.答案　D
解析　工业接触法制备硫酸涉及的转化为FeS2→SO2→SO3→H2SO4,A正确,不符合题意;实验室制备乙炔中的硫化氢杂质可与M(CuSO4)溶液反应生成CuS和H2SO4而被除去,B正确,不符合题意;黄铁矿的主要成分为FeS2,该化合物中含有Fe2+和,则阴阳离子个数比为1∶1,C正确,不符合题意;硫在过量氧气中燃烧能够生成X(SO2),不能生成Y(SO3),D错误,符合题意。
7.答案　B
解析　二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色是因为发生了氧化还原反应,加热后溶液不可复原;SO2使品红溶液褪色是因为生成不稳定的无色物质,加热后溶液由无色变为红色,即该溶液可复原,A正确。氨气与水分子间可以形成氢键,极易溶于水,氨气会和氯化钙反应生成CaCl2·8NH3,不能用氯化钙干燥,B错误。160 ℃脱水时发生的反应为2NaHSO3Na2S2O5+H2O↑,C正确。Na2S2O5中硫元素化合价为+4,类比SO2中硫元素的价态可知其具有还原性,可作抗氧化剂,碘量法测定Na2S2O5时利用的是Na2S2O5的还原性,离子方程式为S2+2I2+3H2O===+4I-+6H+,D正确。
8.答案　D
解析　二氧化硅不与水反应,A错误;H2S不能与FeSO4溶液反应生成FeS沉淀,FeS能溶于H2SO4,B错误;NH3分子间能形成氢键,沸点高于砷化氢(AsH3),甲烷分子间不能形成氢键,甲烷的相对分子质量小于锗烷(GeH4),则甲烷的沸点低于锗烷(CeH4),C错误;可溶性铝盐中的Al3+与可溶性三价铁盐中的Fe3+在水中均发生水解生成相应的氢氧化物胶体,有净水作用,D正确。
9.答案　D
解析　原溶液呈蓝色,①中加入几滴浓NaOH溶液,振荡后溶液变为浅绿色,说明有[Cu(NO2)4]2-生成,则溶液中存在HNO2的电离平衡:HNO2H++N,A项正确;②中溶液紫红色褪去,说明高锰酸钾被还原,则HNO2具有还原性,B项正确;结合已知信息可知,HNO2受热发生分解,因此将2 mL该溶液充分加热冷却后,该溶液中不存在HNO2,故再滴加酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾不能被还原,溶液紫红色不褪去,C正确;试纸变蓝,说明KI中的I-被氧化成了I2,即溶液中存在有氧化性的物质,而该溶液中存在过量的HNO3,因此不能说明HNO2有氧化性,D项错误。
10.答案　B
解析　试管内Br2的CCl4溶液褪色,说明SO2和Br2发生了氧化还原反应,则说明SO2具有还原性,故A正确;一段时间后试管内有白色沉淀产生,说明SO2和Br2发生氧化还原反应生成氢溴酸和硫酸,硫酸与BaCl2反应生成BaSO4,故B错误;试管中的红色花瓣褪色,说明SO2具有漂白性,故C正确;滴有酚酞的NaOH溶液红色变浅,即溶液的pH变小,OH-的物质的量浓度减少,说明SO2能与碱溶液反应,故D正确。
11.答案　B
解析　浓硫酸能使蔗糖炭化,体现的是其脱水性,而不是吸水性,A错误;NaClO在水溶液中会发生水解,离子方程式为ClO-+H2OHClO+OH-,pH减小,则酸性增强,会促使平衡正向移动,生成氧化性更强的HClO,Cl在酸性条件下可生成具有强氧化性的氯气、二氧化氯等气体,增强氧化能力,B正确;HI的沸点低,易挥发,因而加热NaI与浓H3PO4的混合物可以制备HI,HI的酸性比H3PO4的强,C错误;相同条件下,根据铜与浓硝酸、稀硝酸反应的剧烈程度可知,浓硝酸的氧化性强于稀硝酸的氧化性,D错误。
12.答案　C
解析　曲线a表示无氧条件下,随着SO2的通入,氯化钡溶液的pH逐渐减小,说明二氧化硫与水反应生成了弱酸亚硫酸,故该溶液pH降低的原因是SO2+H2OH2SO3H++HS,A正确;曲线c表示有氧条件下,随着SO2的通入,氯化钡溶液的pH变化较大,则说明二氧化硫被氧气氧化为强酸硫酸,则该溶液中反应的离子方程式为2Ba2++O2+2SO2+2H2O===2BaSO4↓+4H+,B正确;由pH变化图可知,氯化钡、硝酸钡溶液在有氧条件下(曲线c、d),pH变化几乎相同,再结合上述曲线c的分析可知,不能说明曲线d所表示的过程中氧化SO2的主要微粒是N,C错误;由Ba(NO3)2溶液(无氧)中有白色沉淀可知,0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中的硝酸钡在无氧条件下可以氧化二氧化硫,则可依据该实验预测0.2 mol·L-1的KNO3溶液(无氧)也可以氧化SO2,D正确。
13.答案　C
解析　反应生成的SO2能使石蕊溶液变红但不能使石蕊溶液褪色,A正确;浓硫酸具有吸水性,所以白色固体是无水CuSO4,B正确;CuO能溶于稀硫酸,而黑色固体不溶于稀硫酸,所以黑色物体不是CuO,C错误;淡黄色固体是S,浓硫酸具有强氧化性能将S氧化为SO2,D正确。
14.答案　D
解析　实验室用NH4Cl和Ca(OH)2共热的方法制备NH3,是典型的固—固加热装置,A项正确;该方法制取NH3的同时还生成水,但进入装置丙加热前需除掉水,防止炸裂硬质玻璃管,故装置乙中碱石灰的作用是干燥NH3,B项正确;装置丙中利用CuO反应前后颜色的变化——由黑到红,证明NH3将CuO还原成Cu,C项正确;NH3还原CuO生成N2和水蒸气,装置丁中冰水浴可使水蒸气冷凝,但过量的NH3会溶解在H2O中,故装置丁中收集到的是氨水,装置戊是排水法收集N2,D项错误。
15.答案　D
解析　题图转化关系可以表示含非金属元素物质的连续氧化(如C或N或S元素的单质的连续氧化),也可以表示Fe、Cu等多价态金属与卤素单质等强氧化性物质反应的转化,还可以表示Al及其氧化物这类具有两性的物质与酸、碱反应的转化。若A为O2,B为CO2,C为CO,D为C,符合题图转化关系,且反应①②③都是氧化还原反应,A正确;若A为Cl2,B为FeCl3,C为FeCl2,D为Fe,符合题图转化关系,反应①②③都是化合反应,B正确;若A为AlCl3,B为Al(OH)3,C为Na[Al(OH)4],D为NaOH,则C溶液呈碱性,或若A为Na[Al(OH)4],B为Al(OH)3,C为AlCl3,D为HCl,则C溶液呈酸性,上述两种物质组合均符合题图转化关系,C正确;由A、B项的分析可知反应①②③都是氧化还原反应,A、B、C中含有的同一种元素不一定呈现三种不同的化合价,D错误。
16.答案　(1)分液漏斗
(2)H2SO4(浓)+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O
(3)浓硫酸　除去三颈烧瓶内的水蒸气,避免水蒸气与SO2Cl2反应　(4)冷却SO2Cl2,减少损失　(5)吸收尾气中的SO2和Cl2;防止空气中的水蒸气进入D装置
(6)SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl　(7)61.85%
解析　(1)A装置中盛装浓硫酸的仪器名称为分液漏斗。(2)A装置内亚硫酸氢钠和浓硫酸反应制备SO2气体,反应的化学方程式为H2SO4(浓)+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O。(3)B装置为干燥装置,吸收SO2气体中的水蒸气,则B装置中所加试剂为浓硫酸。C装置中的反应为SO2和Cl2在催化剂作用下生成SO2Cl2,实验开始前烘热三颈烧瓶和活性炭的目的是除去三颈烧瓶中的水蒸气,避免水蒸气和SO2Cl2发生反应。(4)该反应为放热反应,D装置中冷水浴的作用是冷却SO2Cl2,减少损失。(5)E装置的作用为吸收尾气中未反应的SO2和Cl2;防止空气中的水蒸气进入D装置与SO2Cl2反应。(6)SO2Cl2与水反应生成两种强酸,根据元素守恒可知为HCl和H2SO4,发生反应的化学方程式为SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。(7)制备SO2Cl2的化学方程式为SO2+Cl2SO2Cl2,由题意可知,n(SO2)==0.1 mol,n(Cl2)==0.15 mol,则Cl2过量,按SO2的量进行计算,产生SO2Cl2的理论质量为0.1 mol×135 g·mol-1=13.5 g,实际质量m=ρV=5.0 mL×1.67 g·cm-3=8.35 g,则SO2Cl2的产率为×100%≈61.85%。
17.答案　(1)①+4　②H2O+C
③增大NaHSO3的浓度,使溶液达到过饱和状态
(2)①3S2+4Cr3++5H2O　②pH过低,发生反应:2H++S2===H2O+2SO2↑,SO2不断逸出,所以需要更多的S2　(3)①3H2O+S2+6H+　②滴入最后半滴碘标准液后溶液变蓝色,且半分钟内蓝色不消失　③0.128
解析　(1)①Na2S2O5中Na元素显+1价、O元素显-2价,所以S元素显+4价。②pH=4.1说明生成NaHSO3,所以发生的反应为H2O+C2SO2===CO2。③由信息可知当NaHSO3溶液达过饱和后静置会结晶析出Na2S2O5,所以加入Na2CO3固体后继续通SO2的目的是使NaHSO3达过饱和状态。(2)①反应池中发生的是Cr2的S2反应:3S210H+===+4Cr3++5H2O。②在酸性条件下S2反应生成SO2:2H++S2===H2O+2SO2↑,SO2不断逸出,所以会使焦亚硫酸钠的实际使用量较多。(3)①I2与S2发生氧化还原反应:3H2O+S22I2===4I-++6H+。②由于加入的I2被逐渐反应,所以达到滴定终点时稍过量的I2使淀粉变蓝色,且半分钟内溶液的颜色没有变化。③由于S2~2I2~2SO2,所以n(SO2)=n(I2)=0.01 mol·L-1×10.00 mL×10-3 L·mL-1=10-4 mol,所以葡萄酒中Na2S2O5的残留量为=0.128 g·L-1。
18.答案　(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O　饱和食盐水
(2)①Cl2+2Br-===Br2+2Cl-　②将Br2从溶液中吹出
③NaOH溶液(或Na2CO3溶液)　④长导管中液面上升(或蒸馏烧瓶液面下降)　(3)5Br-+Br+6H+===3Br2+3H2O　(4)四氯化碳(或苯)
解析　(1)二氧化锰与浓盐酸加热制取Cl2,反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O,为除去Cl2中的HCl,装置E中所盛溶液是饱和食盐水。(2)①通入Cl2可将Br-氧化为Br2,发生反应的离子方程式为Cl2+2Br-===Br2+2Cl-;②通入热空气能将溴吹入吸收塔,提高产量,则通入热空气的作用是将Br2从溶液中吹出;③烧杯C应为尾气处理装置,吸收未反应的Cl2、Br2等有毒气体,防止污染空气,则所盛溶液应是NaOH溶液(或Na2CO3溶液);④烧瓶B中的长导管D起着平衡压强的作用,当烧瓶内气体压强过大时,会将烧瓶中溶液压入玻璃管中,可以观察到的现象是长导管中液面上升。(3)Br2被Na2CO3溶液吸收后,Br2反应生成Br-和Br,加入稀硫酸后,会发生归中反应生成Br2,则“反应釜2”中所发生反应的离子方程式为5Br-+Br+6H+===3Br2+3H2O。(4)Br2易溶于四氯化碳(或苯),且四氯化碳(或苯)与水不互溶,则蒸馏后,蒸馏塔溶液中仍溶有少量Br2,可以向其中加入少量四氯化碳(或苯)萃取其中的Br2,再进行蒸馏得到Br2。
19.答案　(1)H︰︰H　(2)4NH3+5O24NO+6H2O
(3)4NO+3O2+2H2O===4HNO3(或2NO+O2===2NO2,3NO2+H2O===2HNO3+NO)　使NO循环利用,全部转化成HNO3
(4)①3HClO+2NO+H2O===3Cl-+2N+5H+
②NaClO溶液的初始pH越小,溶液中HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强
解析　(1)氮原子最外层有5个电子,可与三个氢原子分别形成共价键,还剩余一对孤电子对,故电子式为H︰︰H。(2)设备Ⅱ中发生氨气的催化氧化反应,故反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O。(3)设备Ⅲ中反应的化学方程式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3;设备Ⅲ在工作时不断通入空气的目的是使NO循环利用,全部转化成硝酸。(4)①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和NH2O===3Cl-+5H+;②NaClO溶液的初始pH越小,HClO的浓度越大,氧化NO的能力越强,故NO转化率越高。