第五章 化工生产中重要的非金属元素 综合检测 2024-2025学年高一下学期化学人教版(2019)必修第二册
2025-01-22
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内容正文:
第五章综合检测卷 时间:75分钟 满分:100分
可能用到的相对原子质量:H—1 C—12 N—14 O—16 S—32 Cu—64 Se—79 Cd—112
一、选择题:本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。
1.下列说法不正确的是( )
A.氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,因此液氨可用作制冷剂
B.水泥、玻璃、青花瓷、水晶、玛瑙都属于硅酸盐工业产品
C.“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂,其主要成分是BaSO4
D.光导纤维是一种无机非金属材料,其主要成分为SiO2
2.化学与生活、生产密切相关,下列有关物质性质或应用不正确的是( )
A.SiO2纳米管性质稳定、耐高温,可作高温下催化剂的载体
B.天然磁石的主要成分Fe2O3具有磁性,古时人们用其打磨仿制司南
C.我国新一代运载火箭长征八号使用的碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料
D.小米全自动扫拖一体机“T7PrO”搭载的骁龙八核芯片的主要成分是硅
3.关于非金属元素单质及其化合物的性质,下列说法中正确的是( )
A.单质硫在过量O2中点燃直接生成SO3 B.Cl2与过量的铁在加热条件下生成FeCl2
C.工业上用浓氨水检验氯气管道是否泄漏
D.SiO2可以与NaOH溶液和HF溶液反应,所以SiO2是两性氧化物
4.下列气体除杂的方法中,能实现目的的是( )
选项
气体(杂质)
方法
A
SO2(H2S)
通过酸性高锰酸钾溶液
B
SO2(CO2)
通过饱和亚硫酸氢钠溶液
C
NH3(H2O)
通过无水氯化钙固体干燥
D
NO(NO2)
通过水
5.在给定条件下,下列选项所示的物质间转化能实现的是( )
A.SO2(g)BaSO3(s)
B.CuFe(s)
C.MgCl2(aq)Mg(s)
D.NOHNO3
6.关于实验装置与试剂选择,下列说法正确的是( )
A.装置①可用于实验室制备NH3 B.装置②可用于吸收尾气NH3
C.装置③可用于验证氨气在水中的溶解性 D.装置④可用于收集NO2气体
7.下列解释事实的化学用语正确的是( )
A.C和浓H2SO4反应:C + 2H2SO4(浓)CO2↑+ 2SO2↑+ 2H2O
B.铁和硫加热条件下反应: 2Fe + 3S Fe2S3
C.过量铁粉与稀硝酸反应:
Fe+NO+4H+===Fe3++NO↑+2H2O
D.工业制粗硅:C + SiO2Si + CO2↑
8.下列叙述Ⅰ和叙述Ⅱ均正确,且有因果关系的是( )
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
NH3极易液化,液氨汽化时吸收大量的热
NH3可用作制冷剂
B
浓硫酸具有强氧化性和吸水性
浓硫酸可干燥H2和CO,不可干燥SO2和NH3
C
常温下,铁与浓硝酸发生钝化
常温下,铁与浓硝酸不反应
D
用湿润的蓝色石蕊试纸检验氨气,试纸变红
氨气是碱性气体
9.喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液,能出现喷泉现象的是( )
10.用如图装置进行性质验证实验(b~d均为浸有相应试液的棉花),下列说法错误的是( )
A.上下移动a中铜丝可控制气体产生的量
B.b处变红证明SO2是酸性氧化物
C.c处褪色证明SO2具有漂白性
D.d的作用是尾气处理
11.氨既是重要的化工产品,也是重要的化工原料。合成氨及氨氧化制硝酸的流程如图所示,下列说法错误的是( )
A.酸雨和光化学烟雾的形成均与氮氧化物有关
B.吸收塔中若转移0.6NA个电子,则反应的NO物质的量为0.1 mol
C.氧化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O
D.从氨分离器中分离出氨,主要利用了其易液化的性质
12.科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。化学改善人类的生活,创造美好的世界。下列生产、生活情境中涉及的原理错误的是( )
选项
生产生活情境
原理
A
太阳能电池板被广泛应用
利用单晶硅的光电性质
B
葡萄酒中通常添加少量SO2
既可以杀菌,又可以防止营养成分被氧化
C
世博停车场安装催化光解设施,可处理汽车尾气中CO和NOx
NOx和CO发生反应生成无毒气体
D
“明如镜、声如磐”的瓷器,可由黏土经高温烧结而成
主要化学成分是SiO2
13.周期表中ⅤA族元素的化合物应用广泛。N2可以形成多种含氮化合物,NH3强碱条件下能被NaClO氧化生成肼N2H4(l)具有较大的燃烧热(624 kJ·mol-1),可用作火箭燃料。磷矿[主要成分为Ca3(PO4)2]可与浓硫酸反应制备磷肥[有效成分Ca(H2PO4)2]。700~900 ℃下,AsH3与Ga(CH3)3通过化学气相沉积可制得半导体材料砷化镓(GaAs)晶体。下图是氮元素的转化示意图。下列说法不正确的是( )
A.反应①是自然界中氮固定的一种途径
B.反应②的现象是气体由无色变红棕色
C.为使NO2全部转化为X,反应③中≤
D.X是一种强氧化性酸,常温下其浓溶液可用铝槽车贮运
14.硫及其化合物的“价-类”二维图体现了化学变化之美。下列有关说法正确的是( )
A.硫单质在氧气中燃烧可直接生成c
B.b能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其漂白性
C.a和b的水溶液混合会有淡黄色沉淀生成
D.Fe与d的浓溶液不反应,可用铁制容器盛装d的浓溶液
15.工业上采用Si与HCl在350 ℃左右的条件下反应生成SiHCl3,之后将其还原、结晶得到高纯度的单晶硅产品。已知SiHCl3的熔点为-128 ℃,沸点为33 ℃,且遇O2与H2O均剧烈反应。现要在实验室中制取少量SiHCl3,其实验装置如下图所示,下列说法正确的是( )
A.反应时,应该先点燃“粗硅”处的酒精灯
B.可以用无水CaCl2替换干燥管中的碱石灰
C.使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的脱水性和强酸性
D.工业上用过量焦炭与石英砂混合冶炼粗硅,其反应为SiO2+2CSi+2CO↑
第Ⅱ卷(非选择题)
二、非选择题:本题共4小题,共55分。
16.SO2和NOx都是大气污染物。回答下列有关问题:
(1)空气中的NO2与水反应可形成硝酸型酸雨,该反应中氧化产物和还原产物的物质的量之比为________。
(2)利用氨水可以将SO2和NO2吸收,原理如图所示:
①NO2被NH4HSO3溶液吸收的离子方程式为
________________________________________________________________________。
②NH4HSO3不稳定,常温下易分解。NH4HSO3溶液可以使得品红溶液褪色的原因是
________________________________________________________________________。
(3)工、农业废水以及生活污水中浓度较高的NO会造成氮污染。工业上处理水体中NO的一种方法是零价铁化学还原法。某小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程,实验如下。
①将KNO3溶液的pH调至2.5,从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是____________________。已知:pH越小表示溶液中c(H+)越大。
②将上述处理过的足量铁屑投入①调节pH后的溶液中。如图表示该反应过程中,体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。
t1时刻前主要发生反应的离子方程式是__________________________________。
17.以黄铁矿(主要成分FeS2)为原料生产硫酸,应将产出的炉渣和尾气进行资源化综合利用,减轻对环境的污染。由尾气可以生产焦亚硫酸钠(Na2S2O5,M=190 g·mol-1),常用作饼干和蛋糕的漂白剂和膨化剂,在空气中易被氧化,受热易分解。其中一种流程如下图所示。
回答下列问题:
(1)Na2S2O5中硫元素的化合价为
________________________________________________________________________。
(2)由炉渣制备还原铁粉的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式________________________________________________________________________。
(4)①实验制得的Na2S2O5固体中含有少量Na2SO4杂质,文字叙述其可能的原因是________________________________。
②葡萄酒酿造过程中要添加Na2S2O5作抗氧化剂,此物质会放出一种有刺激性气味的气体,该气体是一种食品添加剂。实验室中检验该气体的方法是__________。
(5)Na2S2O5纯度测定:取1.00 g Na2S2O5样品溶于水配成500 mL溶液,取25.00 mL该溶液,向其中滴加0.02 mol·L-1的碘溶液,最终滴加25.00 mL碘溶液将溶液中Na2S2O5恰好完全反应。此过程反应的离子方程式为________________________________________;样品中Na2S2O5的质量分数为________(已知其他杂质不反应)。
18.晶体硅是一种重要的非金属材料,有科学家认为硅是“21世纪的能源”“未来的石油”。
(1)工业上生产纯硅的工艺流程如下:
K
石英砂的主要成分是SiO2,在制备粗硅时反应的氧化产物为________________________________________________________________________
(填化学式);
在该反应中,若消耗了3.6 g SiO2,则转移电子的总数为__________(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。
(2)某实验室利用SiHCl3(沸点33.0 ℃)与过量H2在1 000 ℃~1 100 ℃反应制得纯硅(灰黑色固体)。已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。装置如图所示(热源及夹持装置略去)。
①装置B中的试剂是__________。装置C中水的作用是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是__________;装置D中发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
③为检验产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需要加入的试剂有__________(填字母)。
a.KMnO4 b.氯水
c.Na2SO3溶液 d.KSCN溶液
19.从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质,是一种行之有效的方法。如图是硫、氮两元素的价类二维图。请回答下列问题:
(1)物质Y是H2SO4的酸酐,其分子式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)大苏打(Na2S2O3)在照相、电影、纺织、化纤、造纸、皮革、农药等方面均有重要用途。现欲在实验室制备大苏打,从氧化还原的角度分析,下列选用的试剂合理的是________。(填字母)
A.Na2S+S
B.Na2SO3+S
C.Na2SO3+Na2SO4
D.Na2SO3+H2SO4
(3)W的浓溶液具有强氧化性、吸水性和脱水性,常用作干燥剂,则下列气体可用W干燥的是________。(填字母)
A.SO2 B.H2S
C.NH3 D.HI
(4)在化工生产中,需要考虑控制反应条件。工业合成氨通常选择在10 MPa~30 MPa下进行,压强不能过低也不能过高的原因是:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)已知物质Z是一种可溶性正盐,能被酸性K2Cr2O7溶液氧化为Na2SO4,Cr2O被还原为Cr3+,请写出此反应的离子方程式__________________________________。
(6)将32 g铜与150 mL一定浓度的物质Q充分反应,铜完全溶解,产生标准状况下的物质P和二氧化氮混合气体共11.2 L。待产生的气体全部释放后,向溶液中加入200 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,则物质Q的物质的量浓度是__________ mol·L-1。
1.答案:B
解析:氨气易液化,液氨汽化时吸收大量的热,能使温度降低,因此液氨可用作制冷剂,A正确;水泥、玻璃、青花瓷都属于硅酸盐工业产品,水晶、玛瑙不是工业产品,B错误;“钡餐”是医疗上作消化系统X射线检查的内服药剂,其主要成分是BaSO4,硫酸钡不溶于酸能在X射线中用于造影,C正确; 光导纤维是一种无机非金属材料,其主要成分为SiO2,二氧化硅具有良好的光学性能,D正确。
2.答案:B
解析:SiO2是共价晶体,SiO2纳米管性质稳定、耐高温,可作高温下催化剂的载体,A正确;天然磁石的主要成分Fe3O4,具有磁性,古时人们用其打磨仿制司南,B错误;碳化硅陶瓷是新型无机非金属材料,C正确;芯片的主要成分是单质硅,D正确。
3.答案:C
解析:单质硫与氧气反应只能生成SO2,与氧气的用量无关,A错误;氯气与铁在加热条件下反应,只能生成FeCl3,B错误;氨气与氯气混合时发生反应3Cl2+8NH3===6NH4Cl+N2,有白烟产生,工业上用浓氨水检验氯气管道是否泄漏,C正确;SiO2是酸性氧化物,与HF溶液反应是其特殊性,D错误。
4.答案:D
解析:SO2、H2S均可被酸性高锰酸钾溶液氧化,将原物质除去,不能除杂,A错误;饱和亚硫酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳,不能除去二氧化硫中的二氧化碳,B错误;氨气与无水氯化钙反应,不能干燥氨气,C错误;二氧化氮与水反应,生成硝酸和一氧化氮,能除杂,D正确。
5.答案:D
解析:二氧化硫与氯化钡溶液不反应,不能生成亚硫酸钡沉淀,A错误;铜与氯化铁溶液反应生成氯化亚铁和氯化铜,B错误;电解熔融氯化镁固体得到金属镁,C错误;NO和O2、H2O反应生成HNO3:4NO+3O2+2H2O===4HNO3,D正确。
6.答案:C
解析:NH4Cl固体受热分解,生成的NH3和HCl在试管口遇冷又结合为NH4Cl,所以装置①不可用于实验室制备NH3,A错误;NH3易溶于水,装置②中的煤油不能起到防止倒吸的作用,所以装置②不可用于吸收尾气NH3,B错误;装置③中,往烧瓶内滴入水,看到气球体积膨胀,则表明烧瓶内气体压强减小,从而表明NH3易溶于水,所以装置③可用于验证氨气在水中的溶解性,C正确;NO2易与水反应生成HNO3和NO,所以装置④不可用于收集NO2气体,D错误。
7.答案:A
解析:浓H2SO4具有强氧化性将C氧化为CO2而自身被还原为SO2,A正确;S弱氧化性将Fe氧化为FeS,B错误;过量Fe与HNO3反应产生Fe2+,C错误;工业制硅中二氧化硅与C反应产生CO,D错误。
8.答案:A
解析:液氨作制冷剂,是因为其汽化时吸收大量热,A符合题意;浓硫酸具有酸性和吸水性,可做干燥剂,且不和一氧化碳、氢气、二氧化硫反应,能干燥氢气、一氧化碳和二氧化硫;能和碱性物质氨气反应,不能干燥氨气,B不符合题意;常温下,铁与浓硝酸发生钝化也是铁和浓硝酸发生的化学反应,C不符合题意;氨气是碱性气体,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色,D不符合题意。
9.答案:C
解析:CO2与稀盐酸不反应,且在稀盐酸中的溶解度较小,向圆底烧瓶中挤入少量稀盐酸,不能造成圆底烧瓶内气压明显减小,不能形成喷泉,A错误;NO与稀NaOH溶液不反应,且在NaOH溶液中的溶解度较小,向圆底烧瓶中挤入少量NaOH溶液,不能造成圆底烧瓶内气压明显减小,不能形成喷泉,B错误;NH3极易溶于水,向圆底烧瓶中挤入少量水会造成圆底烧瓶内气压明显减小﹐能形成喷泉,C正确;CO2与饱和NaHCO3溶液不反应,且在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小,向圆底烧瓶中挤入少量饱和NaHCO3溶液,不能造成圆底烧瓶内气压明显减小,不能形成喷泉,D错误。
10.答案:C
解析:该实验中使用可上下移动铜丝的作用是控制反应的进行,当实验中观察到明显现象时,及时将浸在浓硫酸的铜丝抽出,终止反应,可减少二氧化硫的产生量,A正确;石蕊试液变红色,证明二氧化硫为酸性氧化物,水溶液有酸性,B正确;溴水被二氧化硫还原而褪色,证明二氧化硫有还原性,C错误;二氧化硫有毒,多余的二氧化硫可被浓氢氧化钠溶液吸收,故d的作用是尾气处理,D正确。
11.答案:B
解析:酸雨和光化学烟雾的形成均与氮氧化物有关,A正确;4NO+3O2+2H2O===4HNO3,反应中氮元素化合价由+2变为+5,电子转移关系为4NO:12e-,若转移0.6NA个电子,则参与反应的NO为0.2 mol,B错误;氧化炉中发生反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O,C正确;从氨分离器中分离出氨,主要利用了其易液化的性质,D正确。
12.答案:D
解析:太阳能电池板被广泛应用,利用的是硅可以做半导体且能实现光电转化的特性,A正确;葡萄酒中添加少量SO2,二氧化硫有还原性,作抗氧化剂,既可以杀菌,又可以防止营养成分被氧化,B正确;安装催化光解设施,CO和NOx在催化作用下可反应生成无毒的二氧化碳和氮气,减少污染物的排放,C正确;瓷器由黏土经高温烧结而成,是传统硅酸盐产品,主要化学成分是硅酸盐,D错误。
13.答案:C
解析:反应①是氮气和氧气在放电条件下生成NO,属于自然界中的氮的固定,A正确;NO是无色气体、NO2是红棕色气体,反应②的现象是气体由无色变红棕色,B正确;反应③的方程式为2H2O+4NO2+O2===4HNO3,为使NO2全部转化为X,反应③中≥,C错误;X是硝酸,具有强氧化性,常温下铝在浓硝酸中钝化,常温下其浓溶液可用铝槽车贮运,D正确。
14.答案:C
解析:根据硫及其化合物的“价—类”二维图a为H2S、b为SO2、c为SO3、d为H2SO4、e为硫酸盐。
硫单质在氧气中燃烧只能生成SO2,不能直接生成SO3,A错误;b为SO2能使酸性KMnO4溶液褪色,体现其还原性,B错误; H2S与SO2反应生成硫单质,两者混合溶液中有淡黄色沉淀生成,C正确;Fe 与冷浓硫酸发生钝化,发生氧化还原反应,在Fe表面生成致密的氧化膜,阻止内部金属继续反应,可用铁制容器盛装d的浓溶液,D错误。
15.答案:D
解析:浓硫酸与氯化钠反应生成氯化氢,Si与HCl在350 ℃左右反应生成SiHCl3,SiHCl3的熔点为-128 ℃,沸点为33 ℃,用冰盐浴冷却,碱石灰防止空气中的水进入装置中,同时吸收尾气HCl。
反应时,应该先点燃“NaCl”处的酒精灯,产生的氯化氢赶走装置中空气,A错误;干燥管中的碱石灰,防止空气中的水进入装置中,同时吸收尾气HCl,不可以用无水CaCl2替换,氯化钙不能吸收氯化氢,B错误;使用浓H2SO4和NaCl混合加热制取HCl利用了浓H2SO4的高沸点制取低沸点的氯化氢,C错误;工业上用过量焦炭C与石英砂SiO2加热生成粗硅Si和CO,其反应为SiO2+2CSi+2CO↑,D正确。
16.答案:(1)2∶1
(2)①2NO2+4HSO===N2+4H++4SO ②NH4HSO3易分解生成SO2在溶液中与品红结合生成无色物质
(3)①溶液中c(H+)越大,NO的氧化性越强
②4Fe+NO+10H+===4Fe2++NH+3H2O
解析:(1)NO2与水反应可形成硝酸型酸雨,该反应为:3NO2+H2O===2HNO3+NO,氧化产物为HNO3,还原产物NO,物质的量之比为2∶1;
(2)①NO2被NH4HSO3溶液吸收的离子方程式为2NO2+4HSO===N2+4H++4SO;
②NH4HSO3易分解:NH4HSO3===NH3↑+H2O+SO2↑,分解生成SO2可以与品红结合生成不稳定的无色物质;
(3)①结合题干信息,pH越小表示溶液中c(H+)越大,将KNO3溶液的pH调至2.5,溶液中c(H+)越大,NO的氧化性越强;
②t1时刻前主要发生反应的离子方程式是:4Fe+NO+10H+===4Fe2++NH+3H2O。
17.答案:(1)+4
(2)Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
(3)2NaHSO3===Na2S2O5+H2O
(4)①Na2S2O5被空气中的氧气氧化生成Na2SO4杂质 ② 将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后又恢复原来的颜色
(5)S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+ 95%
解析:黄铁矿(主要成分FeS2)煅烧生成氧化铁和二氧化硫,氧化铁用CO还原得到还原铁粉,可利用 K2Cr2O7滴定分析等方法测定还原铁粉纯度;二氧化硫经过一系列步骤生成硫酸,尾气中含有二氧化硫,用氢氧化钠溶液吸收生成NaHSO3,加热后生成Na2S2O5,以此解答该题。
(1)Na2S2O5中O为-2价,Na为+1价,硫元素的化合价为+4价;
(2)由炉渣制备还原铁粉时,用CO还原氧化铁生成铁,化学方程式为Fe2O3+3CO2Fe+3CO2;
(3)由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得Na2S2O5,该过程的化学方程式2NaHSO3===Na2S2O5+H2O;
(4)①焦亚硫酸钠(Na2S2O5,M=190 g·mol-1)在空气中易被氧化,实验制得的Na2S2O5固体中含有少量Na2SO4杂质,可能的原因是Na2S2O5被空气中的氧气氧化生成Na2SO4杂质;
②葡萄酒酿造过程中要添加Na2S2O5作抗氧化剂,放出的有刺激性气味的气体为SO2,结合SO2的漂白性,实验室中检验该气体的方法是将气体通入品红溶液中,品红溶液褪色,加热后又恢复原来的颜色;
(5)Na2S2O5和碘反应的离子方程式为S2O+2I2+3H2O===2SO+4I-+6H+;根据离子方程式,样品中Na2S2O5的质量分数为
×100%=95%。
18.答案:(1)CO 0.24NA
(2)①浓硫酸 水浴加热,使SiHCl3气化与H2反应
②出现灰黑固体 SiHCl3+H2Si+3HCl ③bd
解析:锌和稀硫酸生成氢气,通过B装置干燥后进入C,C中SiHCl3与过量H2混合进入装置D石英管反应制得纯硅;
(1)根据流程可知,焦炭和石英砂高温生成粗硅和一氧化碳,化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑,碳元素的化合价升高,做还原剂发生氧化反应得到氧化产物CO;1 mol SiO2参加反应转移的电子数为4 mol,反应中消耗了3.6 g SiO2,n===0.06 mol,转移电子为0.24 mol,电子数为0.24NA;
(2)①SiHCl3能与H2O强烈反应,需要用浓硫酸干燥氢气,装置B中试剂为浓硫酸;SiHCl3的沸点较低,C中的烧瓶需要加热使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化,故装置C中水的作用是加热使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化,然后进入装置D中反应;
②SiHCl3与过量H2混合进入装置D石英管反应制得纯硅,根据质量守恒可知,还生成HCl,反应为 SiHCl3+H2Si+3HCl;装置D中有硅单质生成,即有灰黑色固体生成;
③铁和稀盐酸生成氯化亚铁,亚铁离子的检验通常用的方法是:先向溶液中加入KSCN,溶液不变红色,再加入氯水溶液变红色,即可确定有亚铁离子。
19.答案:(1)SO3
(2)B
(3)A
(4)合成氨正反应气体分子数减小,压强太低,反应速率慢,平衡逆向移动,原料转化率太低,压强太大,能耗太高,并且对设备的要求高
(5)3SO+Cr2O+8H+===3SO+2Cr3++4H2O
(6)10
解析:Y是+6价S的氧化物,Y是SO3;W是+6价S的含氧酸,W是H2SO4;Z是+4价S的含氧酸盐,Z是Na2SO3;P是+2价N的氧化物,P是NO;Q是+5价N的含氧酸,Q是HNO3。
(1)物质Y是H2SO4的酸酐,其分子式为SO3;
(2)Na2S2O3中S元素化合价为+2,根据归中反应规律,一种反应物中S元素化合价大于+2,另一种反应物中S元素化合价低于+2,所以试剂合理的是B;
(3)SO2和浓硫酸不反应,SO2能用浓硫酸干燥,选A;H2S和浓硫酸发生氧化还原反应,H2S不能用浓硫酸干燥,不选B;NH3和浓硫酸反应生成硫酸铵,NH3不能用浓硫酸干燥,不选C;HI和浓硫酸发生氧化还原反应,HI不能用浓硫酸干燥,不选D;
(4)合成氨正反应气体分子数减小,压强太低,反应速率慢,平衡逆向移动,原料转化率太低,压强太大,能耗太高,并且对设备的要求高,所以压强不能过低也不能过高;
(5)Z是一种可溶性正盐,Z是Na2SO3,能被酸性K2Cr2O7溶液氧化为Na2SO4,Cr2O被还原为Cr3+,根据得失电子守恒,反应的离子方程式是3SO+Cr2O+8H+===3SO+2Cr3++4H2O;
(6)待产生的气体全部释放后,向溶液中加入200 mL 5 mol·L-1的NaOH溶液,恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀,溶质为硝酸钠,根据钠元素守恒,n(NaNO3)=0.2 L×5 mol·L-1=1 mol,根据N元素守恒,n(HNO3)=1 mol+=1.5 mol ,则HNO3的物质的量浓度是=10 mol·L-1。
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