《高中化学》专题突破卷04非金属及其化合物（解析版）

专题突破卷04非金属及其化合物（考试时间：75分钟试卷满分：100分）一、选择题（本题共15小题，每小题3分，共45分。每小题只有一项是符合题目要求的）1．(2024·陕西安康联考)我国是历史悠久的文明古国。下列相关叙述有误的是()A．毛笔(主要为动物毛发)和墨(含炭墨烟和动物胶)中都含有蛋白质B．西汉南越王墓出土的铜钱表面有绿色斑点，其主要成分是碱式碳酸铜C．“凡火药，硫为纯阳，硝为纯阴”，纯阴指化合价降低，利用硝酸钾的氧化性D．《抱朴子》中“丹砂(HgS)烧之成水银，积变又还成丹砂”，描述的是升华和凝华过程【答案】D【解析】动物毛发和动物胶中均含有蛋白质，故A正确；铜生锈得到铜锈的主要成分为碱式碳酸铜，故B正确；火药中含C、S和硝酸钾，三者发生反应：3C＋S＋2KNO3=CO2＋N2＋K2S，其中硝酸钾中N元素化合价降低，表现强氧化性，故C正确；该过程涉及HgS分解生成Hg和S，Hg和S又能重新化合生成HgS，并非升华和凝华，故D错误。2．(2024·江苏无锡调研)含氯物质在生产生活中应用广泛。下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是()A．Cl2能溶于水，可用于工业制盐酸B．ClO2有强氧化性，可用于水体消毒C．HClO溶液显酸性，可用作漂白剂D．NH4Cl受热易分解，可用作氮肥【答案】B【解析】氯气在点燃条件下能与氢气反应生成氯化氢，工业上常用于制盐酸，A项不具有对应关系；二氧化氯具有强氧化性，能使蛋白质变性而起到消毒作用，常用于水体消毒，B项具有对应关系；次氯酸具有强氧化性，能将有色物质氧化为无色物质，常用作漂白剂，C项不具有对应关系；氯化铵中铵根离子易被农作物吸收，可用作氮肥，D项不具有对应关系。3．有关硫及其化合物的说法合理的是()A．可用酒精洗刷做过硫黄性质实验的试管B．SO2具有很强的还原性，在化学反应中只能作还原剂C．浓硫酸具有强氧化性，常温下与铜反应可制取SO2D．1mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是2mol【答案】D【解析】硫微溶于酒精，应该用二硫化碳洗刷做过硫黄性质实验的试管，故A错误；SO2中硫元素为＋4价，处于中间价态，在化学反应中能作还原剂，也可以作氧化剂，例如SO2与H2S反应生成单质S和H2O，故B错误；浓硫酸在常温下与铜不反应，故C错误；1mol硫与其他物质完全反应，转移的电子数不一定是2mol，例如1mol硫与氧气反应转移的电子数为4mol，故D正确。4．（2022·江苏卷）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是（）A.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaClC.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”【答案】A【解析】A项，雷雨天N2转化为NO5．下列溶液中能够区别SO2和CO2的是()①石灰水②H2S溶液③酸性KMnO4溶液④氯水⑤品红溶液A．①②③ B．②③④C．除①以外 D．①②③④⑤【答案】C【解析】SO2和CO2都属于酸性氧化物，气体少量时，都能与石灰水反应出现白色沉淀，气体过量时沉淀都会溶解，所以不能用石灰水来区别；SO2能将H2S氧化成硫单质，能看到黄色沉淀生成，而CO2不能；SO2能被酸性KMnO4溶液和氯水氧化，从而使溶液褪色，且SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，而CO2没有这些性质。所以可用②③④⑤来区别SO2和CO2。6．（2024·江苏扬州中学高三下考前模拟）含氮化合物在生产生活中具有重要应用，下列说法不正确的是A．工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO2制备NaHCO3和NH4ClB．实验室可将苯和浓硝酸混合共热制备硝基苯C．浓硝酸和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物可用于溶解金、铂等金属D．尿素是一种中性肥料，可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收【答案】B【解析】由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸氢铵，故工业上常以向饱和氨的食盐水中通入CO2制备NaHCO3和NH4Cl，A正确；实验室可将苯、浓硝酸和浓硝酸混合共热发生硝化反应制备硝基苯，B错误；浓硝酸和浓盐酸以体积比1∶3组成的混合物为王水，可用于溶解金、铂等金属，C正确；尿素可水解成碳酸铵或碳酸氢铵，缓慢释放氨气被作物吸收，D正确。7．某研究性学习小组利用下列装置制备漂白粉，下列说法不正确的是()A．装置④中的X试剂为NaOH溶液B．装置②中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HClC．装置③中的石灰乳可以用石灰水代替D．制备漂白粉的反应是放热反应，温度较高时有副反应发生，可以将装置③放在冷水中【答案】C【解析】NaOH溶液用来吸收氯气，A项正确；饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl，B项正确；由于石灰水中氢氧化钙的溶解度小，所以制备漂白粉时，用氯气和石灰乳反应，C项错误；制备漂白粉的反应是放热反应，将装置③放在冷水中可以减少副反应发生，D项正确。8．某化学小组用如图所示装置验证卤素单质氧化性的相对强弱。下列说法不正确的是()A．E处棉花球变成黄色，说明Cl2的氧化性比Br2强B．F处棉花球变成蓝色，说明Br2的氧化性比I2强C．E处发生反应的离子方程式为Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2D．G装置中NaOH溶液与Cl2反应的离子方程式为2OH－＋Cl2=ClO－＋Cl－＋H2O【答案】B【解析】在F处，可能是未反应完的Cl2与KI发生反应置换出I2，使淀粉变蓝色，不能说明Br2的氧化性比I2强。9．部分含硫物质的分类与相应硫元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是()A．S与过量的O2充分反应可以生成ZB．Y可使紫红色的酸性高锰酸钾溶液褪色，说明其有漂白性C．密闭体系中，Y与足量的O2充分反应可使Y完全转化为ZD．P的一种结晶水合物俗称芒硝，是一种常见的中药【答案】D【解析】A项，S与O2反应只能生成SO2，错误；B项，SO2使酸性KMnO4溶液褪色，说明SO2有还原性，错误；C项，SO2与O2反应为可逆反应，错误。10．中学化学常见物质之间，在一定条件下可以发生如图所示的转化关系(部分反应中的H2O没有标明)，其中A、B、C中均含有同一种元素。下列说法错误的是()A．若A、B、C、D都是中学化学常见气体，则D可能是氧气B．若A是气体，D是常见金属，则反应①、②、③都是化合反应C．若B物质具有两性，A、B、C、D都是化合物，则C溶液可能呈酸性，也可能呈碱性D．若①、②、③反应都是氧化还原反应，则A、B、C中含有的同一种元素一定呈现三种不同化合价【答案】D【解析】若A为NH3，B为N2，C为NO，则D为O2，A正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，反应①、②、③都是化合反应，B正确；常见的两性物质是Al2O3和Al(OH)3，①若A为AlCl3，D为NaOH，则B为Al(OH)3，C为NaAlO2，NaAlO2溶液呈碱性；②若A为NaAlO2，D为盐酸，C为AlCl3，AlCl3溶液呈酸性，C正确；若A为Cl2，D为Fe，B为FeCl3，C为FeCl2，①、②、③都是氧化还原反应，氯元素只呈现0和－1两种价态，D错误。11．制乙烯时，还产生少量SO2、CO2及水蒸气，某研究小组用下列装置检验这四种气体，仪器连接顺序正确的是（A.h−g−m−n−a−b−f−e−c−dB.g−h−m−n−a−b−e−f−c−dC.h−g−c−d−m−n−f−e−a−bD.h−g−m−n−c−d−e−f−a−b【答案】A【解析】检验乙烯用酸性KMnO4溶液,检验SO2用品红溶液，检验CO2可用澄清石灰水,检验水蒸气用无水CuSO4。气体通过溶液时会带出水蒸气，因此应先检验水蒸气;SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色,使澄清石灰水变浑浊，因此接着检验SO2，且检验完后要除尽，以排除SO2对CO2、乙烯检验的干扰;用酸性KMnO4溶液检验乙烯时，乙烯会被氧化为CO2,因此必须在检验乙烯之前检验CO212．一定温度下，探究铜与稀硝酸反应，过程如图所示，下列说法不正确的是()A．过程Ⅰ中生成无色气体的离子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OB．过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快的原因是NO2溶于水，使c(HNO3)增大C．由实验可知，NO2对该反应具有催化作用D．当活塞不再移动时，再抽入空气，铜可以继续溶解【答案】B【解析】过程Ⅰ中铜与稀硝酸反应生成NO气体，离子方程式为3Cu＋8H＋＋2NOeq\o\al(－,3)=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，A项正确；随着反应的进行，溶液中生成硝酸铜，根据氮原子守恒，过程Ⅲ中硝酸的浓度没有Ⅰ中的大，因此反应速率增大的原因不是硝酸浓度增大，B项错误；过程Ⅲ反应速率比Ⅰ快，结合B项分析及实验过程可知，NO2对反应具有催化作用，C项正确；当活塞不再移动时，再抽入空气，NO与氧气、水反应生成硝酸，能与铜继续反应，D项正确。13．(2023·广东汕头一模)与硫及其化合物相关的转化如图所示，下列有关图中的循环的说法一定正确的是()A．常温时，浓H2SO4与Fe生成XB．X一定是SO2C．S既是氧化产物，也是还原产物D．工业生产中，用98.3%的浓硫酸吸收SO3【答案】D【解析】图中为含硫物质的循环，则浓硫酸与铁反应生成的X也同样是含硫的物质，推知应为Fe2(SO4)3。常温下，浓H2SO4中会使Fe钝化，产生一层致密氧化膜(四氧化三铁)附在铁上，故不再继续反应，不符合后续反应，A错误；若X为Fe2(SO4)3，Fe3＋能够与硫化氢发生氧化还原反应而产生硫单质，B错误；X与硫化氢反应生成S单质，则为Fe2(SO4)3中Fe3＋与硫化氢反应生成S单质，则S为氧化产物，C错误；直接用水吸收SO3易形成酸雾，所以工业生产中用98.3%浓硫酸吸收SO3，D正确。14．(2023·湖南邵阳二模)某化学兴趣小组设计一种从硫矿石(主要成分为硫黄及少量FeS2)中提取硫黄的方法如下：查阅资料：S的熔点为115.2℃；CS2的沸点为46.2℃。下列说法错误的是()A．单质硫是分子晶体B．过程①中CS2可用乙醇代替C．过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出D．将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(煅烧))2Fe2O3＋8SO2，反应中每生成1molSO2，转移电子的物质的量为5.5mol【答案】B【解析】硫是非金属单质，单质硫是分子晶体，故A正确；硫难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，因此过程①中的CS2不可用乙醇代替，故B错误；S的熔点为115.2℃；CS2的沸点为46.2℃，因此过程③的目的是使CS2挥发，同时使硫从水中析出，故C正确；将趁热过滤所得滤渣煅烧：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up17(煅烧))2Fe2O3＋8SO2，根据方程式分析，生成8molSO2，转移44mol电子，因此反应中每生成1molSO2，转移电子的物质的量为5.5mol，故D正确。15．(2023·北京西城区二模)探究Cu与Fe(NO3)3溶液的反应，进行如下实验。实验①：向10mL0.2mol/LFe(NO3)3溶液(pH≈1)中加入0.1gCu粉，振荡后静置，取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生。6h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色。实验过程中未见有气泡产生，溶液的pH几乎不变。实验②：在密闭容器中向10mL0.6mol/LHNO3溶液中加入0.1gCu粉，10h后溶液变为淡蓝色。实验③：在密闭容器中向10mL0.6mol/LHNO3溶液中分别加入0.1gCu粉和0.1gFeSO4固体，0.5h后溶液变黄，3h后溶液变为黄绿色。下列说法不正确的是()A．实验①中发生了反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋B．推测实验②的离子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2OC．对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是NOeq\o\al(－,3)(H＋)D．对比实验②和③，HNO3与Fe2＋反应的速率大于HNO3与Cu反应的速率【答案】C【解析】实验①中取上层清液，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，有蓝色沉淀产生，说明产生了亚铁离子。6h后，溶液由棕黄色变为蓝绿色，说明有铜离子生成，故发生了反应：Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋，A正确；实验②溶液变为淡蓝色，说明生成了铜离子，则推测实验②的离子方程式是3Cu＋2NOeq\o\al(－,3)＋8H＋=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B正确；对比实验①和②，①中溶解Cu的主要是铁离子，不是硝酸根离子，C错误；对比实验②和③，③中先生成铁离子，后生成铜离子，说明HNO3与Fe2＋反应的速率大于HNO3与Cu反应的速率，D正确。二、非选择题（本题包括4小题，共55分）16．（10分）分类是认识和研究物质及其变化的一种常用的科学方法。依据物质类别和元素价态可以对物质的性质进行解释和预测。以下为含氯物质的“价－类”二维图，请回答下列问题：(1)a物质的化学式为________，b属于________(填“酸性”或“碱性”)氧化物。(2)用Cl2O消毒水时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，Fe3＋再水解生成Fe(OH)3胶体，说明Cl2O具有________性，在此水处理过程中生成的Fe(OH)3胶体有________________作用。(3)工业上可以用反应2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2ClO2＋2NaHSO4制备ClO2，用单线桥法标出电子转移的数目和方向：__________________________________。(4)实验室制取氯气时，下列装置能达到相应实验目的的是________。A.制备Cl2B.除去Cl2中的HClC.收集Cl2D.尾气处理写出实验室用二氧化锰与浓盐酸反应制取氯气的离子方程式：____________________________________。(5)阅读资料，回答相关问题。资料：人们常用“84消毒液”进行消毒。“84消毒液”的名称源于北京某医院在1984年研制成功的一种高效含氯消毒液。“84消毒液”呈无色或淡黄色，可由Cl2与NaOH溶液反应制得，其主要成分为NaClO、NaCl。①Cl2与NaOH溶液反应的化学方程式是_______________________。②“84消毒液”不能与洁厕灵(含盐酸)混用，混用会产生氯气，写出反应的离子方程式：_______________________。【答案】(1)HCl(1分)酸性(1分)(2)氧化(1分)吸附(1分)(3)=2ClO2＋2NaHSO4(2分)(4)BMnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up17(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(2分)(5)①2NaOH＋Cl2=NaClO＋NaCl＋H2O②ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2＋H2O(2分)【解析】(1)a是氯元素的氢化物，a物质的化学式为HCl；b是氯元素＋7价氧化物，b是Cl2O7，属于酸性氧化物。(2)用Cl2O给水消毒时，Cl2O还可将水中的Fe2＋转化为Fe3＋，铁元素化合价升高发生氧化反应，说明Cl2O具有氧化性，Fe3＋再水解生成Fe(OH)3胶体，生成的Fe(OH)3胶体吸附水中的杂质。(3)在2NaClO3＋H2SO4＋SO2=2ClO2＋2NaHSO4反应中，NaClO3中Cl元素化合价由＋5降低为＋4、SO2中S元素化合价由＋4升高为＋6，用单线桥法标出电子转移的数目和方向为2ClO2＋2NaHSO4。(4)二氧化锰和浓盐酸反应需要加热，故不选A；用饱和食盐水除氯气中的氯化氢，用浓硫酸干燥氯气，故选B；用向上排空气法收集氯气，该装置没有出气口，故不选C；氢氧化钙溶液的浓度小，吸收氯气的量少，应该用氢氧化钠溶液吸收氯气，故不选D；二氧化锰与浓盐酸加热生成氯气、氯化锰、水，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up17(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。(5)①Cl2与NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠、水，反应的化学方程式是2NaOH＋Cl2=NaClO＋NaCl＋H2O。②“84消毒液”与洁厕灵混用，盐酸和次氯酸钠反应生成氯化钠、氯气、水，反应的离子方程式为ClO－＋Cl－＋2H＋=Cl2＋H2O。17．（15分）(2024·广东惠州模拟)某小组在做铜与浓硫酸(装置如下图)的反应实验时，发现有如下的反应现象：序号操作现象①加热铜丝表面变黑②继续加热有大量气泡产生，溶液变为墨绿色浊液，试管底部开始有灰白色沉淀生成。品红溶液褪色③再加热试管中出现“白雾”，浊液逐渐变为澄清，溶液颜色慢慢变为浅蓝色，试管底部灰白色沉淀增多④冷却，将灰白色固体倒入水中形成蓝色溶液【查阅资料】聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，[CuCl4]2－呈黄色，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成绿色，铜的化合物中CuO、CuS、Cu2S都为黑色，其中CuO溶于盐酸；CuS、Cu2S不溶于稀盐酸，但溶于浓盐酸。(1)铜丝与浓硫酸反应的化学方程式为_____________________。(2)试管中品红溶液褪色，体现SO2的________性，浸有NaOH溶液的棉团作用是__________________________________。(3)甲组同学对实验中形成的墨绿色溶液进行探究，特进行下列实验：操作现象Ⅰ组直接取其铜丝(表面有聚四氯乙烯薄膜)做实验溶液变成墨绿色Ⅱ组实验前，先将铜丝进行灼烧处理溶液变蓝请解释形成墨绿色的原因：_________________________。(4)乙组同学对白雾的成分进行探究，经检验为H2SO4，请设计实验证明该白雾为硫酸：_____________________________________。(5)丙组同学进一步对灰白色沉淀通过加水溶解、过滤，最后沉淀为黑色，取其黑色沉淀，进行成分探究：滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝，则说明黑色沉淀中不含有________。滴加适量浓盐酸，振荡，加热，观察到黑色沉淀几乎完全溶解，生成呈黄色的[CuCln]2－n(n＝1～4)。写出CuS与浓盐酸反应的离子方程式：________________________________________。(6)某工厂将热空气通入稀硫酸中来溶解废铜屑制备CuSO4·5H2O，消耗含铜元素80%的废铜屑240kg固体时，得到500kg产品，产率为________(结果保留两位小数)。【答案】(1)Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O(2分)(2)漂白(1分)吸收SO2，防止污染空气(2分)(3)聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，氯化氢电离出的氯离子与铜离子形成[CuCl4]2－(黄色)，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成墨绿色(2分)(4)将白雾通入水中，取其部分，加入紫色石蕊试液变红；然后再加入盐酸酸化无明显现象，再加入氯化钡，有白色沉淀生成，则说明白雾为硫酸(3分)(5)CuOCuS＋2H＋＋nCl－=[CuCln]2－n(n＝1～4)＋H2S↑(2分)(6)66.67%(3分)【解析】(1)铜和浓硫酸反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)eq\o(=,\s\up17(△))CuSO4＋SO2↑＋2H2O。(2)品红溶液褪色，体现SO2的漂白性；SO2是酸性氧化物，能与碱液反应，则浸有NaOH溶液的棉团的作用是吸收SO2，防止污染空气。(3)形成墨绿色的原因：聚四氯乙烯受热分解产生氯化氢，溶于水产生的氯离子与铜离子形成[CuCl4]2－(黄色)，[Cu(H2O)4]2＋呈蓝色，两者混合则成墨绿色。(4)将白雾通入水中，取其部分，加入紫色石蕊试液变红；然后再加入盐酸酸化无明显现象，再加入氯化钡，有白色沉淀生成，则说明白雾为硫酸。(5)滴加适量稀盐酸，则发现黑色沉淀几乎不溶解，溶液也不变蓝即无Cu2＋存在，则说明黑色沉淀中不含有CuO；已知CuS为黑色，能溶于浓盐酸，则适量浓盐酸与CuS反应生成黄色[CuCln]2－n(n＝1～4)，反应的离子方程式：CuS＋2H＋＋nCl－=[CuCln]2－n(n＝1～4)＋H2S↑。(6)理论产量为eq\f(240×80%,64)×250kg＝750kg，故产率为eq\f(500kg,750kg)×100%＝66.67%。18．（15分）某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。资料：ⅰ.Mn2＋在一定条件下被Cl2或ClO－氧化成MnO2(棕黑色)、MnOeq\o\al(2－,4)(绿色)、MnOeq\o\al(－,4)(紫色)。ⅱ.浓碱条件下，MnOeq\o\al(－,4)可被OH－还原为MnOeq\o\al(2－,4)。ⅲ.Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关，NaClO的氧化性随碱性增强而减弱。实验装置如图(夹持装置略)序号物质aC中实验现象通入Cl2前通入Cl2后Ⅰ水得到无色溶液产生棕黑色沉淀，且放置后不发生变化Ⅱ5%NaOH溶液产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀Ⅲ40%NaOH溶液产生白色沉淀，在空气中缓慢变成棕黑色沉淀棕黑色沉淀增多，放置后溶液变为紫色，仍有沉淀(1)B中试剂是________。(2)通入Cl2前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为__________。(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象，对于二价锰化合物还原性的认识是_____________。(4)根据资料ⅱ，Ⅲ中应得到绿色溶液，实验中得到紫色溶液，分析现象与资料不符的原因：原因一：可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。原因二：可能是氧化剂过量，氧化剂将MnOeq\o\al(2－,4)氧化为MnOeq\o\al(－,4)。①化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因：_______，但通过实验测定溶液的碱性变化很小。②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色的离子方程式为_____，溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被________(填“化学式”)氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取Ⅱ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水，溶液紫色缓慢加深，发生的反应是_____________(写离子方程式)。④从反应速率的角度，分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因：______。【答案】(1)饱和NaCl溶液(1分)(2)2Mn(OH)2＋O2=2MnO2＋2H2O(2分)(3)Mn2＋的还原性随溶液碱性的增强而增强(2分)(4)①Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O(2分)②4MnOeq\o\al(－,4)＋4OH－=4MnOeq\o\al(2－,4)＋O2↑＋2H2O(2分)Cl2(2分)③3ClO－＋2MnO2＋2OH－=2MnOeq\o\al(－,4)＋3Cl－＋H2O(2分)④过量Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)降低，溶液中的MnOeq\o\al(－,4)被还原为MnOeq\o\al(2－,4)的速率减小，因而实验Ⅲ未得到绿色溶液(2分)【解析】在装置A中HCl与KMnO4发生反应制取Cl2，由于盐酸具有挥发性，为排除HCl对Cl2性质的干扰，在装置B中盛有饱和NaCl溶液，除去Cl2中的杂质HCl，在装置C中通过改变溶液的pH，验证不同条件下Cl2与MnSO4反应，装置D是尾气处理装置，目的是除去多余Cl2，防止造成大气污染。(4)①Cl2与NaOH反应产生NaCl、NaClO、H2O，使溶液碱性减弱，反应的离子方程式为Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O。②取Ⅲ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL40%NaOH溶液，溶液紫色迅速变为绿色，且绿色缓慢加深。溶液紫色变为绿色就是由于在浓碱条件下，MnOeq\o\al(－,4)可被OH－还原为MnOeq\o\al(2－,4)，根据得失电子守恒、电荷守恒及原子守恒，可知该反应的离子方程式为4MnOeq\o\al(－,4)＋4OH－=4MnOeq\o\al(2－,4)＋O2↑＋2H2O；溶液绿色缓慢加深，原因是MnO2被Cl2氧化，可证明Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。③取Ⅱ中放置后的1mL悬浊液，加入4mL水，溶液碱性减弱，溶液紫色缓慢加深，说明ClO－将MnO2氧化为MnOeq\o\al(－,4)，发生的离子反应是3ClO－＋2MnO2＋2OH－=2MnOeq\o\al(－,4)＋3Cl－＋H2O。④从反应速率的角度，过量Cl2与NaOH反应产生NaClO，使溶液的碱性减弱，c(OH－)降低，溶液中的MnOeq\o\al(－,4)被还原为MnOeq\o\al(2－,4)的速率减小，导致实验Ⅲ未得到绿色溶液。19．（15分）（2024·江苏南京第二次模拟）高效氧化剂亚氯酸钠(NaClO2)常用于烟气脱硝(NOx)和废水脱除氨氮。(1)NaClO2的制备。一种制备NaClO2的过程可表示如下：①“反应2”的化学方程式为________。②“反应1”的产物ClO2经净化后常作为饮用水消毒剂替代传统的Cl2，从消毒后饮用水水质和消毒效率(单位质量消毒剂被还原时得电子数)的角度考虑，用ClO2替代Cl2的原因是________。(2)NaClO2溶液对烟气脱硝。①酸性条件下，Fe3＋可催化溶液中的NaClO2产生氧化性更强的ClO2气体，总反应可表示为5ClOeq\o\al(－,2)＋4H＋4ClO2＋Cl－＋2H2O。请补充完整过程Ⅱ的离子方程式：Ⅰ.Fe3＋＋ClOeq\o\al(－,2)=FeClOeq\o\al(2＋,2)；Ⅱ.________________________________________；Ⅲ.5Fe2＋＋ClO2＋4H＋=5Fe3＋＋Cl－＋2H2O。②Fe3＋催化NaClO2溶液脱硝。其他条件相同时，烟气中NO氧化率随c(Fe3＋)、反应温度的变化分别如图1、图2所示。ⅰ.NO氧化率随c(Fe3＋)增大而增大的原因是________。ⅱ.温度升高，NO氧化率先增大后减小的可能原因是___________________________。图3(3)NaClO2溶液处理氨氮废水。向一定量酸性氨氮废水中加入一定体积已知浓度的NaClO2溶液，用传感器测得溶液中NHeq\o\al(＋,4)与NOeq\o\al(－,3)含量随反应时间的变化如图3所示。判断该实验中被氧化的NHeq\o\al(＋,4)是否全部转化为NOeq\o\al(－,3)的依据为_______________________________________________________。【答案】(1)①