Question

14．黑火药爆炸时发生多种化学反应，其中主要化学反应方程式为：
2KNO₃+3C+S$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂S+N₂↑+3CO₂↑
（1）上述反应中，原子半径最小的元素其原子结构示意图为．
（2）写出上述反应生成物中，属于非电解质的物质的电子式CO₂，属于电解质的物质的电子式K₂S．
（3）上述反应中，每生成1mol氧化产物，消耗KNO₃的质量为67.3（保留1位小数）．
（4）黑火药爆炸后气体产物中有一种能造成酸雨的物质，它与酸性高锰酸钾溶液反应，能使溶液生成Mn²⁺而使紫红色退去．
①气体产物与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺．
②利用如图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，写出B中发生反应的化学方程式CO+PdCl₂+H₂O=Pd+2HCl+CO₂．

Answer 1

分析 （1）元素周期表中，原子电子层数越少，其原子半径越小，同一周期元素，原子半径随着原子序数增大而减小；
（2）在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质；在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质；
（3）该反应中，N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为-2价，所以氧化产物是二氧化碳，根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式计算；
（4）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色退去，说明其烟尘和气体中含有还原性物质，
①二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化；
②利用图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，说明CO和氯化铅发生反应生成Pb．

解答 解：（1）根据元素周期律知，原子半径最小的元素是O元素，其原子结构示意图为，
故答案为：；
（2）在水溶液里和熔融状态下不导电的化合物是非电解质，在水溶液里或熔融状态下导电的化合物是电解质，所以上述物质中属于非电解质的是CO₂，属于电解质的是
K₂S；
故答案为：CO₂；K₂S；
（3）该反应中，N元素化合价由+5价变为0价、C元素化合价由0价变为+4价、S元素化合价由0价变为-2价，所以氧化产物是二氧化碳，根据二氧化碳和硝酸钾之间的关系式得，硝酸钾的质量=$\frac{1mol}{3}$×2×101g/mol=67.3g，
故答案为：67.3g；
（4）收集黑火药爆炸后的烟尘和气体产物，分别与酸性高锰酸钾溶液反应，均能使溶液紫红色退去，说明其烟尘和气体中含有还原性物质，
①二氧化硫具有还原性，能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸根离子，高锰酸根离子被还原生成镁离子，离子方程式为5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺，
故答案为：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=5SO₄^2-+2Mn²⁺+4H⁺；
②利用图装置检验气体产物中的CO气体，一段时间后，观察到B中出现黑色的Pd沉淀，说明CO和氯化铅发生反应生成Pb，CO被氧化生成二氧化碳，再结合原子守恒知，反应物还有水、生成物还有HCl，所以反应方程式为CO+PdCl₂+H₂O=Pd+2HCl+CO₂，
故答案为：CO+PdCl₂+H₂O=Pd+2HCl+CO₂．

点评 本题考查较综合，涉及化学用语、基本概念、氧化还原反应、离子方程式的书写等知识点，同时考查学生获取信息、加工信息的能力，结合基本概念、基本理论分析解答即可，题目难度中等．