氧族与碳族及其应用专题测试
二、综合题
21.氰化钠是一种剧毒物质，工业上常用硫代硫酸钠溶液处理废水中的氰化钠。硫代硫酸钠的工业制备原理为：2Na2S+Na2CO3+4SO2=3Na2S2O3+CO2。某化学兴趣小组拟用该原理在实验室制备硫代硫酸钠，并使用硫代硫酸钠溶液对氰化钠溶液进行统一解毒销毁。
（1）实验I.实验室通过如图所示装置制备Na2S2O3晶体
盛装浓硫酸的仪器名称是________
（2）a装置中发生的化学反应方程式为________。
（3）反应开始后，c中先有淡黄色浑浊产生，后又变为澄清，此浑浊物可能是________（填化学式）。
（4）实验结束后，在e处最好连接盛________（填“NaOH溶液”“水”“CCl4”中的一种）的注射器。
（5）实验Ⅱ.产品纯度的检测
已知：Na2S2O3·5H2O的摩尔质量为g·mol-1；2Na2S2O3+I2=2NaI+Na2S4O6。取晶体样品0.g，加水溶解后，滴入几滴淀粉溶液，用0.0mol·L-1碘水滴定到终点时，消耗碘水溶液15.00mL，则该样品的纯度是________。（保留三位有效数字）
（6）滴定过程中可能造成实验结果偏高的是（填字母）。
A.锥形瓶未用Na2S2O3溶液润洗B.锥形瓶中溶液变蓝后立刻停止滴定，进行读数C.滴定到终点时仰视读数D.滴定管尖嘴内滴定前无气泡，滴定到终点出现气泡
22.（1）I．双氧水（主要成分H2O2）是常见的氧化剂、还原剂。
如下图是工业上制备过氧化氢最常见的方法，写出实际发生反应的总方程式________。
（2）H2O2可看作二元弱酸，写出它在水中第一步电离的方程式________。
（3）II．A、B、C、D、E、X是中学常见的无机物，存在如下图转化关系（部分生成物和反应条件略去）。
若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，X能使品红溶液褪色，写出C和E反应的离子方程式：________。
（4）若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，则X可能为________（填代号）。
a．NaHCO3b．Na2CO3c．Fe(OH)3d．Na[Al(OH)4]
（5）若A为淡黄色粉末，则A的电子式为________。若X为一种最常见的造成温室效应的气体。则鉴别等浓度的D、E两种溶液，可选择的试剂为________（填代号）。
a．盐酸b．BaCl2溶液c．NaOH溶液d．Ca(OH)2溶液
（6）若A为氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液变红。则A与H2O反应的化学反应方程式为________，E是________（填化学式）。
23.学生研究性学习小组设计实验，用于制取SO2并探究SO2的某些性质。制取SO2反应的化学方程式为：Na2SO3+2H2SO4→Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的气体通入如图所示装置：
（1）（实验探究）
将12.6g的Na2SO3与足量的浓硫酸反应可制得SO2的体积为________L（标准状况），该制取SO2的反应________（选填“是”或“不是”）氧化还原反应。
（2）若用A装置检验SO2具有漂白性，则A中的溶液是________。
若用A装置检验SO2是一种酸性氧化物，则A中的溶液是________。
（3）D装置中发生的反应是（写化学方程式）：________。
（4）（实验讨论）
对如图中的C处，甲、乙两同学都选用如图装置，但对连接方式持有不同意见。甲同学认为：SO2气体应从a处通入集气瓶中。乙同学认为：SO2气体应从b处通入集气瓶中。你认为________（填“甲”或“乙”）同学的看法是正确。
（5）（联系实际）
SO2对环境的影响较大，为了减少SO2对空气的污染，请你从工业生产的角度提出一种有效可行的措施（用文字表述）：________。
24.有一种天然黄铜矿主要成分为CuFeS2（含SiO2），为了测定该黄铜矿的纯度，某同学设计了如图1实验：
称取研细的黄铜矿样品1.g煅烧，生成Cu、Fe2O3、FeO和SO2气体，实验后取d中溶液的1/5置于锥形瓶中，用0.01mo1/L标准碘溶液进行滴定，初读数为0.10mL，末读数如图2所示.完成下列填空：
（1）装置c的作用是________。
（2）上述反应结束后，仍需通一段时间的空气，其目的是________。
（3）滴定时，标准碘溶液所耗体积为________mL；用化学方程式表示滴定的原理：________。
（4）计算该黄铜矿的纯度________。
（5）工业上利用黄铜矿冶炼铜产生的炉渣（含Fe2O3、FeO、SiO2、Al2O3）可制备Fe2O3.
选用提供的试剂，设计实验验证炉渣中含有FeO.
提供的试剂：稀盐酸稀硫酸KSCN溶液KMnO4溶液NaOH溶液
所选试剂为________；证明炉渣中含有FeO的实验现象为：________。
参考答案
21.（1）分液漏斗（2）H2SO4（浓）+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O（3）S（4）NaOH溶液（5）74.4%（6）C
（1）盛装浓硫酸的仪器是分液漏斗（2）a为制取二氧化硫装置，原理为强酸制弱酸。H2SO4（浓）+Na2SO3=Na2SO4+SO2↑+H2O（3）二氧化硫和硫化钠能发生归中反应，生成S单质（4）e处生成了二氧化硫，用NaOH吸收
（6）A、锥形瓶无需润洗，B、变蓝后立即停止滴定可能导致反应不完全，纯度偏低C、滴定终点仰视读数，体积偏大，浓度偏大D、滴定前无气泡，滴定后有气泡，体积偏小，纯度偏低
（6）3NO2+H2O=2HNO3+NO；Fe(NO3)2
I．(1)通过图示可知，用乙基蒽醌作催化剂制取双氧水，反应为：H2+O2H2O2，故答案为：
催化剂
H2+O2====H2O2；
(2)双氧水可以可作是二元弱酸，说明双氧水分子能发生两步电离，第一步电离出一个氢离子，则它的一级电离方程式为H2O2H++HO2-，故答案为：H2O2H++HO2-；II．(3)若A为常见的金属单质，焰色反应呈黄色，则A为Na，Na和水反应生成NaOH和氢气，X能使品红溶液褪色，则X是SO2，C为NaOH，B为H2，D能和SO2反应，则D是Na2SO3、E是NaHSO3；C是NaOH，E是亚硫酸氢钠，二者反应离子方程式为OH-+HSO3-=SO32-+H2O，故答案为：OH-+HSO3-=SO32-+H2O；(4)若A为短周期元素组成的单质，该元素的最高价氧化物的水化物酸性最强，A是Cl2，氯气和水反应生成HCl和HClO，C和X反应生成D、D能和X反应生成E，盐酸能和碳酸钠、Na[Al(OH)4]反应且是两步反应，盐酸与碳酸氢钠只能发生一种反应，盐酸与Fe(OH)3也只能发生一种反应，因此X可能为Na2CO3、Na[Al(OH)4]，
故答案为：bd；(5)若A为淡黄色粉末，且能和水反应，则A为Na2O2，电子式为
，若X为一种造成温室效应的气体，X是CO2，过氧化钠和水反应生成NaOH和氧气，NaOH和CO2反应先生成Na2CO3，二氧化碳过量时生成NaHCO3；则D是碳酸钠、E是碳酸氢钠，可以用盐酸、氯化钡检验碳酸钠、碳酸氢钠，
故答案为：ab，故答案为：
；ab；(6)若A为氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液变红，则D中含有铁离子，所以A为NO2，C为HNO3，B为NO，D为Fe(NO3)3、E为Fe(NO3)2。二氧化氮和水反应生成硝酸和NO，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；Fe(NO3)2。
23.（1）2.24；不是（2）品红溶液；石蕊试液（3）SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O（4）甲（5）优先使用低硫燃料，对煤和石油进行脱硫；对燃烧后形成的烟气在排放之前除去硫的氧化物；开发其他清洁能源
（1）
根据化学方程式可知，二氧化硫的物质的量与Na2SO3物质的量相等，生成标准状况下的二氧化硫的体积V=0.1mol×22.4L/mol=2.24L；在Na2SO3+2H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O中S的化合价没有发生变化，因此该反应不属于氧化还原反应，
故答案为2.24；不是；（2）二氧化硫可使品红溶液褪色，表现了二氧化硫的漂白性，二氧化硫通入石蕊试液使其变红，说明二氧化硫是酸性氧化物，
故答案为品红溶液褪色；石蕊试液；（3）二氧化硫气体污染大气，二氧化硫能与氢氧化钠溶液反应而被吸收，因此装置D作为尾气吸收之用，其化学方程式为：SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O，
故答案为SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O；（4）二氧化硫气体密度比空气的大，应用向上排空气法收集，应该从a进入集气瓶，故甲同学符合题意，
故答案为甲；（5）从工业生产的角度来看,优先使用低硫燃料，对煤和石油进行脱硫；对燃烧后形成的烟气在排放之前除去硫的氧化物；开发其他清洁能源等都可以减少二氧化硫对环境的影响，故答案为优先使用低硫燃料，对煤和石油进行脱硫；对燃烧后形成的烟气在排放之前除去硫的氧化物；开发其他清洁能源。
24.（1）除去混合气体中未反应的氧气（2）将系统装置中SO2全部排入d中充分吸收（3）20.00；I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI（4）8%（5）稀硫酸、KMnO4溶液；稀硫酸浸取炉渣所得溶液能使KMnO4溶液褪色
（1）气体通过装置c中铜网，加热条件下和气体中剩余氧气反应，因此装置c的作用是除去混合气体中未反应的氧气；（2）黄铜矿受热分解生成二氧化硫等一系列产物，分解完毕后仍然需要通入一段时间的空气，可以将系统中的二氧化硫全部排入d中充分吸收，使结果更加精确；（3）根据滴定管的液面可判断读数是20.10mL，所以滴定时，标准碘溶液所消耗的体积为20.10mL－0.10mL＝20.00mL；反应中碘被SO2还原，反应的化学方程式为I2+SO2+2H2O=H2SO4+2HI。（4）根据硫原子守恒和电子守恒找出关系式：CuFeS2～2SO2～2I2，消耗掉0.01mo1/L标准碘溶液20.00mL时，即消耗的碘单质的量为：0.01mol/L×0.L=0.00mol，所以黄铜矿的质量是：0.5×0.00mol×g/mol×5=0.g，所以其纯度是：0.g/1.15×%=8.0%；（5）若含有FeO，利用稀酸（非氧化性）溶解后生成的亚铁离子，则具有还原性，而给出的试剂中KMnO4溶液具有强氧化性，可使KMnO4溶液褪色，则选择试剂为稀硫酸、KMnO4溶液，操作为：取少量固体溶于稀硫酸，然后滴加KMnO4溶液，观察到溶液褪色，则证明含有FeO。
