Question

5．完成下列填空：
（1）我國古代四大發明之一的黑火藥是由硫黃粉、硝酸鉀和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸時的反應為：S+2KNO₃+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑．該反應中還原劑是C，氧化劑是S、KNO₃．
（2）某班同學在玩密室逃脫游戲時，有一個密碼鎖，需要四個數字的密碼開鎖，一學生找到一張任務卡如圖，則該密碼為：②③①④

（3）現有下列物質：①Cu  ②HCl  ③NH₃  ④NaCl ⑤CaCO₃  ⑥稀硫酸  ⑦NaHSO₄，其中屬于電解質，但熔融狀態下并不導電的是②（填序號），請寫出NaHSO₄在水溶液中的電離方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-
（4）寫出制備Fe（OH）₃膠體的化學方程式FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3HCl，向該膠體中逐滴加入稀硫酸的現象為先產生紅褐色沉淀，后來沉淀消失，發生反應的離子方程式為Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O
（5）在25℃，101kPa條件下，將15L O₂通入10L CO和H₂的混合氣體中，使其完全燃燒，干燥后，恢復至原來的溫度和壓強．（1）若剩余氣體的體積是15L，則通入10L CO和H₂的混合氣體中，V（CO）=5L，V（H₂）=5L．若剩余氣體的體積為a L，則a的取值范圍是10＜a＜20．

Answer 1

分析 （1）該反應中，硫元素化合價由0價變為-2價，N元素化合價由+5價變為0價，碳元素化合價由0價變為+4價，根據元素化合價變化判斷氧化劑和還原劑，氧化劑在反應中被還原，還原劑在反應中被氧化，以此解答；
（2）根據配制一定物質的量濃度的溶液步驟排序；
（3）屬于電解質，但熔融狀態下并不導電的為共價化合物的電解質；硫酸氫鈉為強電解質，在溶液中完全電離出鈉離子、氫離子和硫酸根離子；
（4）氯化鐵溶液加熱水解生成氫氧化鐵膠體和氯化氫；氫氧化鐵膠體帶有正電荷，加熱稀硫酸后先發生聚沉現象生成氫氧化鐵沉淀，然后氫氧化鐵沉淀與稀硫酸發生酸堿中和反應生成氯化鐵和水；
（5）CO、氫氣完全燃燒，先設出CO氣體的xL，則氫氣為（10-x）L，利用方程式根據差量法表示出體積變化量，再根據剩余的氣體的體積列方程計算混合物中氣體的體積；由$\frac{1}{2}$x+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-a計算a的表達式，結合0＜x＜10計算．

解答 解：（1）反應S+2KNO₃+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑中，S元素化合價由0價降低到-2價，則S為氧化劑，N元素化合價由+5價降低到0價，則KNO₃為氧化劑，C元素化合價由0價升高到+4價，則C為還原劑，
故答案為：C；S、KNO₃；
（2）配制一定物質的量濃度的NaCl溶液步驟為稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容等，所以正確的順序為：②③①④，
故答案為：②③①④；
（3）①Cu  ②HCl  ③NH₃  ④NaCl ⑤CaCO₃  ⑥稀硫酸  ⑦NaHSO₄，其中屬于電解質，但熔融狀態下并不導電的物質一定為共價化合物型的電解質，滿足體積的有②；
NaHSO₄在水溶液中完全電離，其電離方程式為：NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，
故答案為：②；NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；
（4）將飽和氯化鐵溶液加入沸水中加熱制備Fe（OH）₃膠體，反應的化學方程式為：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（膠體）+3 HCl； 向該膠體中逐滴加入稀硫酸，氫氧化鐵膠體先發生聚沉現象生成氫氧化鐵沉淀，然后氫氧化鐵沉淀與稀硫酸反應生成硫酸鐵和水，反應反應為：Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O，反應現象為：先產生紅褐色沉淀，后來沉淀消失，
故答案為：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（膠體）+3 HCl；先產生紅褐色沉淀，后來沉淀消失；Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O；
（5）設V（CO）為xL，則V（H₂）為（10-x）L，
  由2CO+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO₂ △V
     2       1          2       1
     x                           $\frac{x}{2}$                
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2H₂O△V
   2    1                     3
（10-x）             $\frac{3}{2}$（10-x）
則$\frac{1}{2}$x+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-15，解得：x=5，
即V（CO）=5L，則V（H₂）=（10-x）L=10L-5L=5L，
混合氣體中CO與剩余氣體體積a之間的關系為：$\frac{1}{2}$x+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-a，
解得：a=10+x，
由于0＜x＜10，則10＜a＜20，
故答案為：5；5；10＜a＜20．

點評 本題考查較為綜合，涉及混合物反應的計算、氧化還原反應、離子方程式的書寫等知識，題目難度中等，（5）為易錯點，明確反應前后體積的變化及該條件下水的狀態是關鍵，學生容易忽略水為液體而導致分析錯誤，注意差量法的利用，簡化計算過程．