Question

5．完成下列填空：
（1）我国古代四大发明之一的黑火药是由硫黄粉、硝酸钾和木炭粉按一定比例混合而成的，爆炸时的反应为：S+2KNO₃+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑．该反应中还原剂是C，氧化剂是S、KNO₃．
（2）某班同学在玩密室逃脱游戏时，有一个密码锁，需要四个数字的密码开锁，一学生找到一张任务卡如图，则该密码为：②③①④

（3）现有下列物质：①Cu  ②HCl  ③NH₃  ④NaCl ⑤CaCO₃  ⑥稀硫酸  ⑦NaHSO₄，其中属于电解质，但熔融状态下并不导电的是②（填序号），请写出NaHSO₄在水溶液中的电离方程式NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-
（4）写出制备Fe（OH）₃胶体的化学方程式FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3HCl，向该胶体中逐滴加入稀硫酸的现象为先产生红褐色沉淀，后来沉淀消失，发生反应的离子方程式为Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O
（5）在25℃，101kPa条件下，将15L O₂通入10L CO和H₂的混合气体中，使其完全燃烧，干燥后，恢复至原来的温度和压强．（1）若剩余气体的体积是15L，则通入10L CO和H₂的混合气体中，V（CO）=5L，V（H₂）=5L．若剩余气体的体积为a L，则a的取值范围是10＜a＜20．

Answer 1

分析 （1）该反应中，硫元素化合价由0价变为-2价，N元素化合价由+5价变为0价，碳元素化合价由0价变为+4价，根据元素化合价变化判断氧化剂和还原剂，氧化剂在反应中被还原，还原剂在反应中被氧化，以此解答；
（2）根据配制一定物质的量浓度的溶液步骤排序；
（3）属于电解质，但熔融状态下并不导电的为共价化合物的电解质；硫酸氢钠为强电解质，在溶液中完全电离出钠离子、氢离子和硫酸根离子；
（4）氯化铁溶液加热水解生成氢氧化铁胶体和氯化氢；氢氧化铁胶体带有正电荷，加热稀硫酸后先发生聚沉现象生成氢氧化铁沉淀，然后氢氧化铁沉淀与稀硫酸发生酸碱中和反应生成氯化铁和水；
（5）CO、氢气完全燃烧，先设出CO气体的xL，则氢气为（10-x）L，利用方程式根据差量法表示出体积变化量，再根据剩余的气体的体积列方程计算混合物中气体的体积；由$\frac{1}{2}$x+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-a计算a的表达式，结合0＜x＜10计算．

解答 解：（1）反应S+2KNO₃+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑中，S元素化合价由0价降低到-2价，则S为氧化剂，N元素化合价由+5价降低到0价，则KNO₃为氧化剂，C元素化合价由0价升高到+4价，则C为还原剂，
故答案为：C；S、KNO₃；
（2）配制一定物质的量浓度的NaCl溶液步骤为称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容等，所以正确的顺序为：②③①④，
故答案为：②③①④；
（3）①Cu  ②HCl  ③NH₃  ④NaCl ⑤CaCO₃  ⑥稀硫酸  ⑦NaHSO₄，其中属于电解质，但熔融状态下并不导电的物质一定为共价化合物型的电解质，满足体积的有②；
NaHSO₄在水溶液中完全电离，其电离方程式为：NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-，
故答案为：②；NaHSO₄=Na⁺+H⁺+SO₄^2-；
（4）将饱和氯化铁溶液加入沸水中加热制备Fe（OH）₃胶体，反应的化学方程式为：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（胶体）+3 HCl； 向该胶体中逐滴加入稀硫酸，氢氧化铁胶体先发生聚沉现象生成氢氧化铁沉淀，然后氢氧化铁沉淀与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应反应为：Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O，反应现象为：先产生红褐色沉淀，后来沉淀消失，
故答案为：FeCl₃+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$ Fe（OH）₃（胶体）+3 HCl；先产生红褐色沉淀，后来沉淀消失；Fe（OH）₃+3H⁺=Fe³⁺+3H₂O；
（5）设V（CO）为xL，则V（H₂）为（10-x）L，
  由2CO+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CO₂ △V
     2       1          2       1
     x                           $\frac{x}{2}$                
2H₂+O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H₂O△V
   2    1                     3
（10-x）             $\frac{3}{2}$（10-x）
则$\frac{1}{2}$x+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-15，解得：x=5，
即V（CO）=5L，则V（H₂）=（10-x）L=10L-5L=5L，
混合气体中CO与剩余气体体积a之间的关系为：$\frac{1}{2}$x+$\frac{3}{2}$（10-x）=15+10-a，
解得：a=10+x，
由于0＜x＜10，则10＜a＜20，
故答案为：5；5；10＜a＜20．

点评 本题考查较为综合，涉及混合物反应的计算、氧化还原反应、离子方程式的书写等知识，题目难度中等，（5）为易错点，明确反应前后体积的变化及该条件下水的状态是关键，学生容易忽略水为液体而导致分析错误，注意差量法的利用，简化计算过程．