Question

14．黑火藥爆炸時發(fā)生多種化學反應，其中主要化學反應方程式為：
2KNO₃+3C+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂S+N₂↑+3CO₂↑
（1）上述反應中，原子半徑最小的元素其原子結構示意圖為．
（2）寫出上述反應生成物中，屬于非電解質的物質的電子式CO₂，屬于電解質的物質的電子式K₂S．
（3）上述反應中，每生成1mol氧化產物，消耗KNO₃的質量為67.3（保留1位小數(shù)）．
（4）黑火藥爆炸后氣體產物中有一種能造成酸雨的物質，它與酸性高錳酸鉀溶液反應，能使溶液生成Mn²⁺而使紫紅色退去．
①氣體產物與酸性高錳酸鉀溶液反應的離子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．
②利用如圖裝置檢驗氣體產物中的CO氣體，一段時間后，觀察到B中出現(xiàn)黑色的Pd沉淀，寫出B中發(fā)生反應的化學方程式CO+PdCl₂+H₂O=Pd+2HCl+CO₂．

Answer 1

分析 （1）元素周期表中，原子電子層數(shù)越少，其原子半徑越小，同一周期元素，原子半徑隨著原子序數(shù)增大而減小；
（2）在水溶液里和熔融狀態(tài)下不導電的化合物是非電解質；在水溶液里或熔融狀態(tài)下導電的化合物是電解質；
（3）該反應中，N元素化合價由+5價變?yōu)?價、C元素化合價由0價變?yōu)?4價、S元素化合價由0價變?yōu)?2價，所以氧化產物是二氧化碳，根據(jù)二氧化碳和硝酸鉀之間的關系式計算；
（4）收集黑火藥爆炸后的煙塵和氣體產物，分別與酸性高錳酸鉀溶液反應，均能使溶液紫紅色退去，說明其煙塵和氣體中含有還原性物質，
①二氧化硫具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化；
②利用圖裝置檢驗氣體產物中的CO氣體，一段時間后，觀察到B中出現(xiàn)黑色的Pd沉淀，說明CO和氯化鉛發(fā)生反應生成Pb．

解答 解：（1）根據(jù)元素周期律知，原子半徑最小的元素是O元素，其原子結構示意圖為，
故答案為：；
（2）在水溶液里和熔融狀態(tài)下不導電的化合物是非電解質，在水溶液里或熔融狀態(tài)下導電的化合物是電解質，所以上述物質中屬于非電解質的是CO₂，屬于電解質的是
K₂S；
故答案為：CO₂；K₂S；
（3）該反應中，N元素化合價由+5價變?yōu)?價、C元素化合價由0價變?yōu)?4價、S元素化合價由0價變?yōu)?2價，所以氧化產物是二氧化碳，根據(jù)二氧化碳和硝酸鉀之間的關系式得，硝酸鉀的質量=$\frac{1mol}{3}$×2×101g/mol=67.3g，
故答案為：67.3g；
（4）收集黑火藥爆炸后的煙塵和氣體產物，分別與酸性高錳酸鉀溶液反應，均能使溶液紫紅色退去，說明其煙塵和氣體中含有還原性物質，
①二氧化硫具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化生成硫酸根離子，高錳酸根離子被還原生成鎂離子，離子方程式為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
②利用圖裝置檢驗氣體產物中的CO氣體，一段時間后，觀察到B中出現(xiàn)黑色的Pd沉淀，說明CO和氯化鉛發(fā)生反應生成Pb，CO被氧化生成二氧化碳，再結合原子守恒知，反應物還有水、生成物還有HCl，所以反應方程式為CO+PdCl₂+H₂O=Pd+2HCl+CO₂，
故答案為：CO+PdCl₂+H₂O=Pd+2HCl+CO₂．

點評 本題考查較綜合，涉及化學用語、基本概念、氧化還原反應、離子方程式的書寫等知識點，同時考查學生獲取信息、加工信息的能力，結合基本概念、基本理論分析解答即可，題目難度中等．