資源簡介

第五單元　非金屬及其化合物
(滿分:100分)
一、選擇題:本題包括15小題,每小題3分,共45分。每小題只有一個選項符合題意。
1.下列敘述正確的是 (　　)
A.陶瓷盆的主要成分是合金
B.鐵粉、生石灰均可作食品抗氧化劑
C.二氧化硫具有氧化性,可用于漂白紙漿
D.二氧化硅可作中國天眼傳輸信息用的光纖材料
2.不符合硫酸工業生產實際的是 (　　)
A.沸騰爐中加入碾碎的硫鐵礦
B.接觸室中的反應條件為高溫高壓
C.催化氧化時通過熱交換器充分利用能量
D.吸收塔中用98.3%的濃硫酸吸收SO3
3.下列關于氯及其化合物的性質與用途具有對應關系的是 (　　)
A.NaClO3具有氧化性,可用于制取ClO2
B.Cl2有還原性,可用于從海水中提取Br2
C.HClO不穩定,可用于棉、麻漂白
D.FeCl3溶液呈酸性,可用于蝕刻印刷電路板
4.實驗室制取高濃度的HClO溶液,下列有關實驗裝置和原理能達到實驗目的的是 (　　)
5.火山噴發會引發大范圍海嘯,大量的火山灰和火山氣體對氣候造成極大的影響。火山噴發產生的含硫物質在自然界的循環過程如圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
A.火山噴發形成硫酸型酸雨,發生反應的總化學方程式為2SO2+O2+2H2O===2H2SO4
B.火山噴發導致氣溫下降的可能原因是大量氣體進入平流層形成硫酸氣溶膠,阻擋太陽輻射
C.自然界地表層原生銅的硫化物經氧化、淋濾作用后變成CuSO4溶液,向地下深層滲透遇到難溶的PbS,慢慢轉化為銅藍(CuS),離子方程式為Cu2++S+Pb2++S2-===PbSO4↓+CuS↓
D.工業上可用硫鐵礦經FeS2→SO2→SO3→H2SO4多步反應制備硫酸
6.下列有關不同價態含硫化合物的說法中錯誤的是 (　　)
A.工業接觸法制備硫酸涉及的轉化為FeS2→X→Y→Z
B.實驗室制備乙炔中的硫化氫雜質可用M溶液除去
C.黃鐵礦的主要成分為FeS2,該化合物中陰陽離子個數比為1∶1
D.硫在過量氧氣中燃燒能夠生成Y
7.工業上以鍋爐煙氣(SO2、NH3、N2、CO2等)與純堿為原料制備亞硫酸氫鈉(NaHSO3)與焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)的主要流程如圖所示。下列說法錯誤的是 (　　)
A.SO2使品紅溶液褪色,溶液受熱后可復原,SO2使高錳酸鉀溶液褪色,加熱該褪色后的溶液,溶液不可復原
B.NH3因與水分子間可以形成氫鍵而極易溶于水,實驗室制備NH3可用CaCl2干燥
C.產品1、2分別為NaHSO3、Na2S2O5,160 ℃脫水的化學方程式為2NaHSO3Na2S2O5+H2O↑
D.Na2S2O5可作抗氧化劑,利用碘量法測定葡萄酒中的Na2S2O5時,利用了Na2S2O5的還原性
8.類比思想是化學學習中的重要思想,下列各項中由客觀事實類比得到的結論正確的是 (　　)
選項 客觀事實 類比結論
A. 二氧化碳與水反應生成碳酸 二氧化硅與水反應生成硅酸
B. H2S與CuSO4溶液反應生成CuS黑色沉淀 H2S與FeSO4溶液反應也生成FeS黑色沉淀
C. 氨氣的沸點高于砷化氫(AsH3) 甲烷的沸點高于鍺烷(GeH4)
D. Al2(SO4)3可作凈水劑 Fe2(SO4)3也可作凈水劑
9.(2024·北京海淀區模擬)有研究表明,銅和稀HNO3反應后的溶液中有HNO2。取銅絲和過量稀HNO3反應一段時間后的藍色溶液分別進行實驗①~④,操作和現象如下表。
序號 操作 現象
① 向2 mL該溶液中加入幾滴濃NaOH溶液,振蕩 溶液變為淺綠色
② 向2 mL該溶液中滴加酸性KMnO4溶液 溶液紫紅色褪去
③ 將2 mL該溶液充分加熱后冷卻,再滴加酸性KMnO4溶液 ……
④ 用玻璃棒蘸取該溶液滴到淀粉-碘化鉀試紙上 試紙變藍
已知HNO2為弱酸,受熱發生分解反應:2HNO2NO2↑+NO↑+H2O;[Cu(NO2)4]2-在溶液中呈綠色。下列推斷或分析不合理的是 (　　)
A.①說明HNO2存在電離平衡:HNO2H++N
B.②說明HNO2具有還原性
C.③中溶液紫紅色不褪去
D.④說明HNO2具有氧化性
10.實驗小組設計如圖所示裝置,驗證SO2性質,對實驗現象分析不正確的是 (　　)
A.試管內Br2的CCl4溶液褪色,說明SO2具有還原性
B.一段時間后試管內有白色沉淀產生,說明SO2與BaCl2反應生成BaSO3
C.試管中的紅色花瓣褪色,說明SO2具有漂白性
D.滴有酚酞的NaOH溶液紅色變淺,說明SO2能與堿溶液反應
11.(2024·河北正定中學檢測)關于非金屬含氧酸及其鹽的性質,下列說法正確的是 (　　)
A.濃H2SO4具有強吸水性,能吸收糖類化合物中的水分并使其炭化
B.NaClO、KClO3等氯的含氧酸鹽的氧化性會隨溶液的pH減小而增強
C.加熱NaI與濃H3PO4的混合物可制備HI,說明H3PO4的酸性比HI的強
D.濃HNO3和稀HNO3與Cu反應的還原產物分別為NO2和NO,故稀HNO3氧化性更強
12.(2024·北京師范大學附屬中學檢測)將SO2分別通入無氧、有氧的濃度均為0.1 mol·L-1的BaCl2溶液和Ba(NO3)2溶液中,探究體系中微粒間的相互作用,實驗記錄如下:
實驗記錄
pH變化
溶液中是否 產生沉淀 BaCl2溶液(無氧)中無白色沉淀、BaCl2溶液(有氧)中有白色沉淀 Ba(NO3)2溶液(無氧)中有白色沉淀、Ba(NO3)2溶液(有氧)中有白色沉淀
下列說法不正確的是 (　　)
A.曲線a所示溶液pH降低的原因:SO2+H2OH2SO3H++HS
B.曲線c所示溶液中發生反應2Ba2++O2+2SO2+2H2O===2BaSO4↓+4H+
C.與曲線a、b、c對比,曲線d所表示的過程中氧化SO2的主要微粒是N
D.依據該實驗預測0.2 mol·L-1的KNO3溶液(無氧)也可以氧化SO2
13.化學小組用如圖裝置探究銅與濃硫酸的反應,過程中觀察到,試管內壁有淡黃色固體,液面上方銅絲變黑,溶液中有白色(灰白色)固體生成。將銅絲抽至脫離溶液,繼續加熱,保持沸騰狀態,淡黃色固體消失。將變黑的銅絲置于稀硫酸中,黑色物質不溶解。下列說法錯誤的是 (　　)
A.實驗過程中觀察到石蕊溶液變紅后不褪色
B.試管中白色(灰白色)固體為無水硫酸銅
C.銅絲上的黑色物質為氧化銅
D.淡黃色固體消失的原因是硫酸蒸氣將固體硫氧化
14.用如圖所示裝置制備氨氣并驗證氨氣的還原性,其中不能達到實驗目的的是 (　　)
A.用裝置甲生成氨氣
B.用裝置乙干燥氨氣
C.用裝置丙驗證氨氣的還原性
D.用裝置丁和戊分別收集氨氣和氮氣
15.(2024·遼寧十校聯考)中學化學常見物質之間,在一定條件下可以發生如圖所示的轉化(部分反應中的H2O沒有標明),其中A、B、C中均含有同一種元素。下列說法錯誤的是 (　　)
A.若反應①②③都是氧化還原反應,則A可能是氧氣
B.若A是氣體,D是常見金屬,則反應①②③都是化合反應
C.若B具有兩性,A、B、C、D都是化合物,則C溶液可能呈酸性,也可能呈堿性
D.若反應①②③都是氧化還原反應,則A、B、C中含有的同一種元素一定呈現三種不同的化合價
二、非選擇題:本題共4小題,共55分。
16.(14分)(2024·廣東廣州模擬改編)磺酰氯(SO2Cl2)可用于制造鋰電池的正極材料。實驗室用SO2和Cl2在活性炭催化下反應制取少量SO2Cl2,該反應為放熱反應,裝置如圖所示(部分夾持裝置省略)。回答下列問題:
已知:SO2Cl2的熔點為-54.1 ℃,沸點為69.1 ℃,密度為1.67 g·cm-3,常溫下較穩定,遇水劇烈反應,受熱易分解。
(1)(1分)A裝置中盛裝濃硫酸的儀器名稱是　　　　　　。
(2)(2分)A裝置中發生反應的化學方程式為　　　　　 　　　　　　。
(3)(3分)B裝置中的試劑是　　　　　　(1分)(填名稱)。實驗前烘熱C裝置中的三頸燒瓶和活性炭,其目的是　　　　　　 　　　　　　(2分)。
(4)(2分)D裝置中冷水浴的作用是　　　　　 　　　　　　。
(5)(2分)E裝置的作用是　　　　　 　　　　　　。
(6)(2分)SO2Cl2遇水生成兩種強酸,寫出發生反應的化學方程式:　　　　　　。
(7)(2分)標準狀況下,通入C裝置中的SO2和Cl2的體積分別為2.24 L和3.36 L,最終得到5.0 mL SO2Cl2,則SO2Cl2的產率為　　　　　　(結果保留4位有效數字)。
17.(15分)焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)為白色或黃色結晶粉末或小結晶,帶有強烈的SO2氣味,與強酸接觸則放出SO2。在醫藥、橡膠、印染、食品、含鉻污水處理等方面應用廣泛。
(1)(5分)利用煙道氣中的SO2生產Na2S2O5的工藝如下:
資料:當NaHSO3溶液過飽和后靜置,會結晶析出焦亞硫酸鈉晶體。
①焦亞硫酸鈉中硫元素的化合價為　　　　(1分)。
②寫出 Ⅰ 中發生反應的離子方程式:　　　　　 　　　　　　(2分)。
③工藝中加入Na2CO3固體,并再次充入SO2的目的是　　　　　　(2分)。
(2)(4分)研究表明,焦亞硫酸鈉處理含鉻(Ⅵ)廢水較其他方法效果好,處理費用低。其工藝流程如下:
①反應池中發生反應的離子方程式為　　　　　 　　　　　　。
②Cr2在酸性條件下氧化性強,在實際工業中pH過低,則需要的焦亞硫酸鈉的量比理論值高出許多,結合化學用語解釋可能的原因是　　　　　 　　　　　　。
(3)(6分)葡萄酒中常常會加入Na2S2O5作抗氧化劑,中華人民共和國國家標準(G112760—2011)規定葡萄酒中抗氧化劑的殘留量(以游離SO2計算)不能超過0.25 g·L-1。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,并用0.010 0 mol·L-1的碘標準液(含淀粉)滴定至終點,消耗10.00 mL。
①滴定反應的離子方程式為　　　　　　。
②判斷達到滴定終點的現象為　　　　　　。
③該葡萄酒中Na2S2O5的殘留量為　　　　g·L-1(以SO2計)。
18.(14分)工業上以濃縮海水(含較高濃度的Br-)為原料提取溴的部分流程如圖所示:
已知:3Br2+3C===5Br-+Br+3CO2↑。
(1)(3分)反應用的Cl2可由圖甲所示裝置制取,制取Cl2的化學方程式為　　　　　 　　　　　　(2分)。
為除去Cl2中揮發出的HCl,裝置E中所盛溶液是　　　　　　(1分)。
(2)(8分)實驗室用圖乙所示裝置模擬流程中的部分過程:
①通入Cl2時發生反應的離子方程式為　　　　　 　　　　　　。
②通入熱空氣的作用是　　　　　　。
③燒杯C中所盛溶液是　　　　　　。
④燒瓶B中的長導管D起著平衡壓強的作用,當燒瓶內氣體壓強過大時,可以觀察到的現象是　　　　　
　　　　　　。
(3)(2分)“反應釜2”中發生反應的離子方程式為　　　　　 　　　　　　。
(4)(1分)蒸餾后,蒸餾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)工業上制取硝酸銨的流程圖如圖,回答下列問題:
(1)(2分)NH3的電子式為　　　　　　。
(2)(2分)設備Ⅱ發生反應的化學方程式為　　　　　 　　　　　　。
(3)(4分)設備Ⅲ中生成HNO3的化學方程式為　　　　　 　　　　　　,
設備Ⅲ在工作時不斷通入空氣的目的是　　　　　 　　　　　　。
(4)(4分)設備Ⅳ中的尾氣主要為NO,可以用NaClO溶液吸收,其他條件相同,NO轉化為N的轉化率隨NaClO溶液初始pH的變化如圖所示。
①在酸性NaClO溶液中,HClO氧化NO生成Cl-和N,其離子方程式為　　　　　 　　　　　　;
②NaClO溶液的初始pH越小,NO轉化率越高,其原因是　　　　　 　　　　　　。
第五單元　非金屬及其化合物
1.答案　D
解析　陶瓷盆是用泥土燒制而成的,屬于無機非金屬材料,A錯誤;具有還原性的物質才能作抗氧化劑,故鐵粉可以,但生石灰無強還原性,不能作抗氧化劑,可作食品干燥劑,B錯誤;二氧化硫能漂白紙漿不是由于其具有氧化性,而是由于SO2與有機色素發生絡合反應,生成無色物質,C錯誤;二氧化硅是制造光導纖維的重要材料,D正確。
2.答案　B
解析　工業制硫酸過程中,在接觸室發生的反應為2SO2+O22SO3,該反應的正反應為氣體分子數減小的放熱反應,在常壓下SO2的轉化率比較高,加壓對SO2轉化率影響不大,但對設備材料要求高,會導致成本增加,B錯誤。
3.答案　A
解析　氯酸鈉中氯元素化合價為+5,具有氧化性,能和二氧化硫反應生成二氧化氯,A正確;Cl2和溴化鈉反應生成Br2,利用的是Cl2的氧化性,B錯誤;次氯酸具有強氧化性,能漂白棉、麻等,不是利用其不穩定性,C錯誤;氯化鐵具有氧化性,能和銅反應生成氯化銅和氯化亞鐵,不是利用FeCl3溶液的酸性,D錯誤。
4.答案　C
解析　濃鹽酸與MnO2需在加熱條件下制取Cl2,該裝置中少了酒精燈,A項不符合題意;A中制取的Cl2中含有揮發的HCl氣體,需要用飽和食鹽水洗氣裝置(長進短出)除去HCl氣體,該裝置無法達到除雜的目的,B項不符合題意;氯氣溶于水形成的氯水中存在平衡Cl2+H2OHCl+HClO,加入CaCO3消耗HCl,使平衡正向移動,HClO濃度增大,C項符合題意;最終得到濃的HClO溶液中含有CaCO3固體,需要進行過濾除去,D項不符合題意。
5.答案　C
解析　由題圖可知,火山噴發會生成二氧化硫,二氧化硫與空氣中的氧氣、水反應生成硫酸,使雨水呈酸性,形成硫酸型酸雨,發生反應的總化學方程式為2SO2+O2+2H2O===2H2SO4,A項正確。火山噴發產生的大量氣體進入平流層后會形成硫酸氣溶膠,阻擋太陽輻射,從而導致氣溫下降,B項正確。由題意可知,難溶的PbS轉化為CuS,其離子方程式為Cu2++S+PbS===PbSO4+CuS,C項錯誤。工業上可以用煅燒硫鐵礦的方法制備硫酸,即用硫鐵礦經FeS2→SO2→SO3→H2SO4多步反應制備硫酸,D項正確。
6.答案　D
解析　工業接觸法制備硫酸涉及的轉化為FeS2→SO2→SO3→H2SO4,A正確,不符合題意;實驗室制備乙炔中的硫化氫雜質可與M(CuSO4)溶液反應生成CuS和H2SO4而被除去,B正確,不符合題意;黃鐵礦的主要成分為FeS2,該化合物中含有Fe2+和,則陰陽離子個數比為1∶1,C正確,不符合題意;硫在過量氧氣中燃燒能夠生成X(SO2),不能生成Y(SO3),D錯誤,符合題意。
7.答案　B
解析　二氧化硫使高錳酸鉀溶液褪色是因為發生了氧化還原反應,加熱后溶液不可復原;SO2使品紅溶液褪色是因為生成不穩定的無色物質,加熱后溶液由無色變為紅色,即該溶液可復原,A正確。氨氣與水分子間可以形成氫鍵,極易溶于水,氨氣會和氯化鈣反應生成CaCl2·8NH3,不能用氯化鈣干燥,B錯誤。160 ℃脫水時發生的反應為2NaHSO3Na2S2O5+H2O↑,C正確。Na2S2O5中硫元素化合價為+4,類比SO2中硫元素的價態可知其具有還原性,可作抗氧化劑,碘量法測定Na2S2O5時利用的是Na2S2O5的還原性,離子方程式為S2+2I2+3H2O===+4I-+6H+,D正確。
8.答案　D
解析　二氧化硅不與水反應,A錯誤;H2S不能與FeSO4溶液反應生成FeS沉淀,FeS能溶于H2SO4,B錯誤;NH3分子間能形成氫鍵,沸點高于砷化氫(AsH3),甲烷分子間不能形成氫鍵,甲烷的相對分子質量小于鍺烷(GeH4),則甲烷的沸點低于鍺烷(CeH4),C錯誤;可溶性鋁鹽中的Al3+與可溶性三價鐵鹽中的Fe3+在水中均發生水解生成相應的氫氧化物膠體,有凈水作用,D正確。
9.答案　D
解析　原溶液呈藍色,①中加入幾滴濃NaOH溶液,振蕩后溶液變為淺綠色,說明有[Cu(NO2)4]2-生成,則溶液中存在HNO2的電離平衡:HNO2H++N,A項正確;②中溶液紫紅色褪去,說明高錳酸鉀被還原,則HNO2具有還原性,B項正確;結合已知信息可知,HNO2受熱發生分解,因此將2 mL該溶液充分加熱冷卻后,該溶液中不存在HNO2,故再滴加酸性高錳酸鉀溶液,高錳酸鉀不能被還原,溶液紫紅色不褪去,C正確;試紙變藍,說明KI中的I-被氧化成了I2,即溶液中存在有氧化性的物質,而該溶液中存在過量的HNO3,因此不能說明HNO2有氧化性,D項錯誤。
10.答案　B
解析　試管內Br2的CCl4溶液褪色,說明SO2和Br2發生了氧化還原反應,則說明SO2具有還原性,故A正確;一段時間后試管內有白色沉淀產生,說明SO2和Br2發生氧化還原反應生成氫溴酸和硫酸,硫酸與BaCl2反應生成BaSO4,故B錯誤;試管中的紅色花瓣褪色,說明SO2具有漂白性,故C正確;滴有酚酞的NaOH溶液紅色變淺,即溶液的pH變小,OH-的物質的量濃度減少,說明SO2能與堿溶液反應,故D正確。
11.答案　B
解析　濃硫酸能使蔗糖炭化,體現的是其脫水性,而不是吸水性,A錯誤;NaClO在水溶液中會發生水解,離子方程式為ClO-+H2OHClO+OH-,pH減小,則酸性增強,會促使平衡正向移動,生成氧化性更強的HClO,Cl在酸性條件下可生成具有強氧化性的氯氣、二氧化氯等氣體,增強氧化能力,B正確;HI的沸點低,易揮發,因而加熱NaI與濃H3PO4的混合物可以制備HI,HI的酸性比H3PO4的強,C錯誤;相同條件下,根據銅與濃硝酸、稀硝酸反應的劇烈程度可知,濃硝酸的氧化性強于稀硝酸的氧化性,D錯誤。
12.答案　C
解析　曲線a表示無氧條件下,隨著SO2的通入,氯化鋇溶液的pH逐漸減小,說明二氧化硫與水反應生成了弱酸亞硫酸,故該溶液pH降低的原因是SO2+H2OH2SO3H++HS,A正確;曲線c表示有氧條件下,隨著SO2的通入,氯化鋇溶液的pH變化較大,則說明二氧化硫被氧氣氧化為強酸硫酸,則該溶液中反應的離子方程式為2Ba2++O2+2SO2+2H2O===2BaSO4↓+4H+,B正確;由pH變化圖可知,氯化鋇、硝酸鋇溶液在有氧條件下(曲線c、d),pH變化幾乎相同,再結合上述曲線c的分析可知,不能說明曲線d所表示的過程中氧化SO2的主要微粒是N,C錯誤;由Ba(NO3)2溶液(無氧)中有白色沉淀可知,0.1 mol·L-1 Ba(NO3)2溶液中的硝酸鋇在無氧條件下可以氧化二氧化硫,則可依據該實驗預測0.2 mol·L-1的KNO3溶液(無氧)也可以氧化SO2,D正確。
13.答案　C
解析　反應生成的SO2能使石蕊溶液變紅但不能使石蕊溶液褪色,A正確;濃硫酸具有吸水性,所以白色固體是無水CuSO4,B正確;CuO能溶于稀硫酸,而黑色固體不溶于稀硫酸,所以黑色物體不是CuO,C錯誤;淡黃色固體是S,濃硫酸具有強氧化性能將S氧化為SO2,D正確。
14.答案　D
解析　實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2共熱的方法制備NH3,是典型的固—固加熱裝置,A項正確;該方法制取NH3的同時還生成水,但進入裝置丙加熱前需除掉水,防止炸裂硬質玻璃管,故裝置乙中堿石灰的作用是干燥NH3,B項正確;裝置丙中利用CuO反應前后顏色的變化——由黑到紅,證明NH3將CuO還原成Cu,C項正確;NH3還原CuO生成N2和水蒸氣,裝置丁中冰水浴可使水蒸氣冷凝,但過量的NH3會溶解在H2O中,故裝置丁中收集到的是氨水,裝置戊是排水法收集N2,D項錯誤。
15.答案　D
解析　題圖轉化關系可以表示含非金屬元素物質的連續氧化(如C或N或S元素的單質的連續氧化),也可以表示Fe、Cu等多價態金屬與鹵素單質等強氧化性物質反應的轉化,還可以表示Al及其氧化物這類具有兩性的物質與酸、堿反應的轉化。若A為O2,B為CO2,C為CO,D為C,符合題圖轉化關系,且反應①②③都是氧化還原反應,A正確;若A為Cl2,B為FeCl3,C為FeCl2,D為Fe,符合題圖轉化關系,反應①②③都是化合反應,B正確;若A為AlCl3,B為Al(OH)3,C為Na[Al(OH)4],D為NaOH,則C溶液呈堿性,或若A為Na[Al(OH)4],B為Al(OH)3,C為AlCl3,D為HCl,則C溶液呈酸性,上述兩種物質組合均符合題圖轉化關系,C正確;由A、B項的分析可知反應①②③都是氧化還原反應,A、B、C中含有的同一種元素不一定呈現三種不同的化合價,D錯誤。
16.答案　(1)分液漏斗
(2)H2SO4(濃)+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O
(3)濃硫酸　除去三頸燒瓶內的水蒸氣,避免水蒸氣與SO2Cl2反應　(4)冷卻SO2Cl2,減少損失　(5)吸收尾氣中的SO2和Cl2;防止空氣中的水蒸氣進入D裝置
(6)SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl　(7)61.85%
解析　(1)A裝置中盛裝濃硫酸的儀器名稱為分液漏斗。(2)A裝置內亞硫酸氫鈉和濃硫酸反應制備SO2氣體,反應的化學方程式為H2SO4(濃)+2NaHSO3===Na2SO4+2SO2↑+2H2O。(3)B裝置為干燥裝置,吸收SO2氣體中的水蒸氣,則B裝置中所加試劑為濃硫酸。C裝置中的反應為SO2和Cl2在催化劑作用下生成SO2Cl2,實驗開始前烘熱三頸燒瓶和活性炭的目的是除去三頸燒瓶中的水蒸氣,避免水蒸氣和SO2Cl2發生反應。(4)該反應為放熱反應,D裝置中冷水浴的作用是冷卻SO2Cl2,減少損失。(5)E裝置的作用為吸收尾氣中未反應的SO2和Cl2;防止空氣中的水蒸氣進入D裝置與SO2Cl2反應。(6)SO2Cl2與水反應生成兩種強酸,根據元素守恒可知為HCl和H2SO4,發生反應的化學方程式為SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl。(7)制備SO2Cl2的化學方程式為SO2+Cl2SO2Cl2,由題意可知,n(SO2)==0.1 mol,n(Cl2)==0.15 mol,則Cl2過量,按SO2的量進行計算,產生SO2Cl2的理論質量為0.1 mol×135 g·mol-1=13.5 g,實際質量m=ρV=5.0 mL×1.67 g·cm-3=8.35 g,則SO2Cl2的產率為×100%≈61.85%。
17.答案　(1)①+4　②H2O+C
③增大NaHSO3的濃度,使溶液達到過飽和狀態
(2)①3S2+4Cr3++5H2O　②pH過低,發生反應:2H++S2===H2O+2SO2↑,SO2不斷逸出,所以需要更多的S2　(3)①3H2O+S2+6H+　②滴入最后半滴碘標準液后溶液變藍色,且半分鐘內藍色不消失　③0.128
解析　(1)①Na2S2O5中Na元素顯+1價、O元素顯-2價,所以S元素顯+4價。②pH=4.1說明生成NaHSO3,所以發生的反應為H2O+C2SO2===CO2。③由信息可知當NaHSO3溶液達過飽和后靜置會結晶析出Na2S2O5,所以加入Na2CO3固體后繼續通SO2的目的是使NaHSO3達過飽和狀態。(2)①反應池中發生的是Cr2的S2反應:3S210H+===+4Cr3++5H2O。②在酸性條件下S2反應生成SO2:2H++S2===H2O+2SO2↑,SO2不斷逸出,所以會使焦亞硫酸鈉的實際使用量較多。(3)①I2與S2發生氧化還原反應:3H2O+S22I2===4I-++6H+。②由于加入的I2被逐漸反應,所以達到滴定終點時稍過量的I2使淀粉變藍色,且半分鐘內溶液的顏色沒有變化。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的殘留量為=0.128 g·L-1。
18.答案　(1)MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O　飽和食鹽水
(2)①Cl2+2Br-===Br2+2Cl-　②將Br2從溶液中吹出
③NaOH溶液(或Na2CO3溶液)　④長導管中液面上升(或蒸餾燒瓶液面下降)　(3)5Br-+Br+6H+===3Br2+3H2O　(4)四氯化碳(或苯)
解析　(1)二氧化錳與濃鹽酸加熱制取Cl2,反應的化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O,為除去Cl2中的HCl,裝置E中所盛溶液是飽和食鹽水。(2)①通入Cl2可將Br-氧化為Br2,發生反應的離子方程式為Cl2+2Br-===Br2+2Cl-;②通入熱空氣能將溴吹入吸收塔,提高產量,則通入熱空氣的作用是將Br2從溶液中吹出;③燒杯C應為尾氣處理裝置,吸收未反應的Cl2、Br2等有毒氣體,防止污染空氣,則所盛溶液應是NaOH溶液(或Na2CO3溶液);④燒瓶B中的長導管D起著平衡壓強的作用,當燒瓶內氣體壓強過大時,會將燒瓶中溶液壓入玻璃管中,可以觀察到的現象是長導管中液面上升。(3)Br2被Na2CO3溶液吸收后,Br2反應生成Br-和Br,加入稀硫酸后,會發生歸中反應生成Br2,則“反應釜2”中所發生反應的離子方程式為5Br-+Br+6H+===3Br2+3H2O。(4)Br2易溶于四氯化碳(或苯),且四氯化碳(或苯)與水不互溶,則蒸餾后,蒸餾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,再進行蒸餾得到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循環利用,全部轉化成HNO3
(4)①3HClO+2NO+H2O===3Cl-+2N+5H+
②NaClO溶液的初始pH越小,溶液中HClO的濃度越大,氧化NO的能力越強
解析　(1)氮原子最外層有5個電子,可與三個氫原子分別形成共價鍵,還剩余一對孤電子對,故電子式為H︰︰H。(2)設備Ⅱ中發生氨氣的催化氧化反應,故反應的化學方程式為4NH3+5O24NO+6H2O。(3)設備Ⅲ中反應的化學方程式為4NO+3O2+2H2O===4HNO3;設備Ⅲ在工作時不斷通入空氣的目的是使NO循環利用,全部轉化成硝酸。(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的濃度越大,氧化NO的能力越強,故NO轉化率越高。

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