全国通用版高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素经典大题例题6025.pdf

1 (每日一练)全国通用版高中化学第五章化工生产中的重要非金属元素经典大题例题 填空题 1、某化学兴趣小组为探究 SO2的性质，按如图所示装置进行实验。(已知：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2+H2O)请回答下列问题：(1)装置 A 中盛放浓硫酸的仪器名称是_。(2)反应后，装置 B 中发生反应的离子方程式为_，装置 C 中的现象是_，表现了 SO2的_；装置 D 中现象是_，发生反应的化学方程式为_。(3)F 装置的作用是_，漏斗的作用是_。答案：分液漏斗 SO2+Cl2+2H2O=4H+2Cl-+SO 溶液紫色褪去(溶液褪色)还原性 有黄色沉淀生成 2H2S+SO2=3S+2H2O 吸收多余的 SO2 防止倒吸 解析：(1)装置 A 中盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗。(2)硫酸与亚硫酸钠反应产物 SO2具有还原性，能使新制氯水及酸性高锰酸钾溶液褪色，B 中发生的离子反应为2-42 SO2+Cl2+2H2O=4H+2Cl-+SO；装置 C 中的现象是溶液紫色褪去；二氧化硫与装置 D 中的硫化氢发生反应2H2S+SO2=3S+2H2O，从而使溶液变浑浊，有黄色沉淀生成。(3)装置 F 用于吸收多余的二氧化硫，因为二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应，又因为二氧化硫易溶于水(1:40)，因此采用倒扣漏斗吸收二氧化硫可防止液体倒吸。2、对含有氮氧化物的废气进行处理。(1)用氢氧化钠溶液可以吸收废气中的氮氧化物，反应的化学方程式如下：NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O 2NO22NaOH=NaNO2NaNO3H2O 在反应中，氧化剂是_，还原剂是_，在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为_；(2)在一定条件下氨亦可将氮氧化物转化为无污染的物质。写出氨和二氧化氮在一定条件下反应的化学方程式：_；(3)用如图装置进行喷泉实验，烧瓶中已装满干燥氨气(标准状况)，引发水向上喷的操作是_。(b：胶头滴管，f：弹簧夹)答案：(1)NO2 NO 1：1(2)8NH3+6NO2一定条件7N2+12H2O(3)挤压胶头滴管 b，打开弹簧夹 f 解析：2-43 (1)NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O，NO2中 N 元素化合价由+4 价降低到+3 价，被还原，则 NO2为氧化剂，NO中 N 元素化合价升高，被氧化，NO 为还原剂，在反应中，氧化剂是 NO2，还原剂是 NO；2NO2+2NaOH NaNO2+NaNO3+H2O 中，只有 N 元素化合价发生变化，N 元素化合价分别由+4 价升高到+5 价、降低到+3 价，NO2既是氧化剂又是还原剂，转移 1 个电子，在反应中，氧化剂和还原剂的物质的量之比为 1：1；所以答案是：NO2；NO；1：1；(2)氨气和二氧化氮在一定条件下反应生成氮气和水，化学方程式：8NH3+6NO2一定条件7N2+12H2O；所以答案是：8NH3+6NO2一定条件7N2+12H2O；(3)打开止水夹，挤出胶头滴管中的水，氨气极易溶于水而使烧瓶内压强迅速减小，外界大气压不变，导致大气压大于烧瓶内压强，烧杯内水通过玻璃管进入烧瓶，从而形成喷泉，引发水向上喷的操作是挤压胶头滴管 b，打开弹簧夹 f。(b：胶头滴管，f：弹簧夹)，所以答案是：挤压胶头滴管 b，打开弹簧夹 f。3、硫及其主要的化合物在化学研究及生产生活中都有重要的应用。I.探究一：认识硫化钠 工业污水中含有的重金属离子(例如 Cu2+、Pb2+)可以形成硫化物沉淀而除去，这种方法叫硫化钠沉淀法。(提示：CuS 是一种不溶于酸也不溶于水的黑色固体)(1)利用 Na2S 处理污水中的铜离子，该反应过程的离子方程式为_(2)从硫元素化合价的角度，Na2S 具有什么性质_。小荟同学预测硫化钠溶液可以与氯气发生氧化还原反应。他将不同浓度的硫化钠溶液分别注入两支盛有氯气的采集管中，振荡混合反应，发现其中一支试管中产生淡黄色沉淀物。据此写出发生反应的化学方程式_得出的结论是 Cl-的还原性_S2-(填“强于”或“弱于”)。另一支试管中无明显现象，小荟推测生成物可能为亚硫酸钠或硫酸钠。(3)在 Na2SO4和 Na2SO3可能存在的体系中，如何检验SO42-？请用文字将检验过程描述完整，取少量反应后的混合4 溶液，_ II.探究二：认识亚硫酸钠 化学课上并未系统学习过亚硫酸钠，所以小荟针对亚硫酸钠的性质展开了归纳和探究。(4)从元素化合价角度思考，Na2SO3应具有氧化性和还原性。据此预测亚硫酸钠与酸性高锰酸钾溶液反应的现象为_(5)她还预测亚硫酸钠与硫化钠溶液混合，应产生淡黄色沉淀，做实验时却观察到并无明显现象，你能推测原因或提出解决办法吗？_(6)取 3.5g 长期存放的 Na2SO3粉末(可能部分氧化为 Na2SO4)，加入过量的 100mL 某浓度的盐酸中，加热使生成的气体全部逸出，测得该气体在标准状况下的体积为 560mL，然后向溶液中渐渐加入 0.5mol/L 的 Ba(OH)2溶液50mL，有沉淀生成，此时溶液呈中性。求 Na2SO3的纯度_；答案：(1)Cu2+S2=CuS (2)还原性 Na2S+Cl2=2NaCl+S 弱于(3)加入过量的盐酸除去SO32，再加入 BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明含有SO42-(4)高锰酸钾溶液褪色(5)硫酸钠、硫化钠溶液都呈碱性，碱性条件下硫酸钠、硫化钠不反应，酸性条件下，硫酸钠与硫化钠溶液反应生成淡黄色沉淀 S，向亚硫酸钠与硫化钠溶液混合中滴加稀硫酸产生 S 沉淀。(6)90.0%解析：(1)利用 Na2S 处理污水中的铜离子，铜离子和硫离子反应生成硫化铜沉淀，该反应的离子方程式为Cu2+S2=CuS；(2)硫元素最高价为+6、最低价为-2，Na2S 中 S 显-2 价，从硫元素化合价的角度，Na2S 具有还原性；硫化钠溶液注5 入盛有氯气的采集管中，产生淡黄色沉淀物是 S 单质，说明 Na2S 和氯气反应生成氯化钠和 S，反应的化学方程式是Na2S+Cl2=2NaCl+S；该反应中 Na2S 是还原剂，NaCl 是还原产物，所以 Cl-的还原性弱于 S2-(3)取少量反应后的混合溶液，加入过量的盐酸除去SO32，再加入 BaCl2溶液，若有白色沉淀生成，说明含有SO42-。(4)亚硫酸钠具有还原性，亚硫酸钠能被酸性高锰酸钾溶液氧化，反应的现象为高锰酸钾溶液褪色。(5)硫酸钠、硫化钠溶液都呈碱性，碱性条件下硫酸钠、硫化钠不反应，酸性条件下，硫酸钠与硫化钠溶液反应生成淡黄色沉淀 S，向亚硫酸钠与硫化钠溶液混合中滴加稀硫酸产生 S 沉淀。(6)取 3.5g 长期存放的 Na2SO3粉末(可能部分氧化为 Na2SO4)，加入过量的 100mL 某浓度的盐酸中，Na2SO3和盐酸反应生成二氧化硫气体，测得二氧化硫气体在标准状况下的体积为 560mL，根据 S 元素守恒，n(Na2SO3)=0.56L22.4L/mol=0.025mol，则 Na2SO3的纯度为0.025mol126g/mol3.5g 100%=90.0%。4、硫酸和盐酸既是实验室常用的试剂，也是重要的化工原料。它们既有相似之处，又有不同之处。(1)它们水溶液的 pH 都_7(填“大于”“小于”或“等于”)。(2)它们都能与碱反应生成盐和水，该类反应叫_反应(填基本反应类型)。(3)打开两瓶分别盛有浓硫酸和浓盐酸的试剂瓶，瓶口出现白雾的是_。(4)请写出把硫酸转变为盐酸的化学反应方程式：_。答案：小于 中和反应或者复分解反应 浓盐酸 H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl 解析：（1）硫酸和盐酸都属于酸，pH 小于 7；（2）硫酸和盐酸都能与碱反应生成盐和水，该类反应叫中和反应或者复分解反应；6 （3）打开盛有浓盐酸的试剂瓶时，浓盐酸中的氯化氢挥发出来，在瓶口处与空气中的水蒸气结合成盐酸小液滴，形成白雾；（4）氯化钡和稀硫酸反应生成硫酸钡沉淀和稀盐酸，利用氯化钡可以把硫酸转变为盐酸，反应的化学方程式为：H2SO4+BaCl2=BaSO4+2HCl。5、我国“蓝天保卫战”成果显著，肆虐的雾霾逐渐被遏止。科学家研究发现含氮化合物和含硫化合物在形成雾霾时与大气中的氨有关，转化关系如图所示：回答下列问题：(1)从物质分类的角度看，图中的物质属于酸性氧化物的有_(写化学式)。(2)写出SO2转化为SO3的化学方程式：_。(3)工业上合成氨的化学方程式为_。(4)实验室长期保存浓硝酸，需使用棕色试剂瓶，并放置在阴凉处，其原因为_(用化学方程式表示)。(5)氨与一氧化氮(NO)在一定条件下反应可生成对空气无污染的物质，该反应的化学方程式为_。答案：(1)SO2、SO3、N2O5(2)2SO2+O2催化剂_2SO3(3)N2+3H2催化剂高温,高压2NH3(4)4HNO3光照_4NO2+O2+2H2O 7 (5)6NO+4NH3一定条件_5N2+6H2O 解析：本题将氮的氧化物、硫的氧化物和环境保护相结合，图中表示将空气中的 NO、NO2和 SO2转化为硝酸、硫酸，再和氨气反应得到铵盐的过程，铵盐是一种优质的氮肥，实现了污染物的二次利用。(1)酸性氧化物是能与碱反应得到盐和水的氧化物，符合要求的有 SO2、SO3和 N2O5；(2)二氧化硫在催化剂存在条件下可以转化为三氧化硫：2SO2+O2催化剂2SO3；(3)工业上用氮气和氢气合成氨气：N2+3H2催化剂高温,高压2NH3；(4)浓硝酸见光或受热时易分解，因此要保存在棕色试剂瓶中：4HNO3光照_4NO2+O2+2H2O；(5)氨气中的氮为-3 价，一氧化氮中的氮为+2 价，因此二者可以在一定条件下发生归中反应得到氮气：6NO+4NH3一定条件_5N2+6H2O。