第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题（含解析） 2022-2023学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题
一、单选题（共12题）
1．如图是实验室进行二氧化硫制备与性质实验的组合装置，部分固定装置未画出。下列有关说法正确的是
A．为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用饱和的石灰水
B．关闭K2，打开K1，滴加硫酸，则装置B中每消耗1molNa2O2，转移1mol电子
C．关闭K1，打开K2，试剂X是酸性KMnO4溶液，可证明SO2有还原性
D．实验过程中体现了硫酸的酸性、吸水性、难挥发性、强氧化性
2．下列说法不正确的是
A．SiO2可以与NaOH溶液反应，但不能与浓硝酸反应
B．一般可以用NaOH溶液来吸收氮的氧化物
C．CuBr2溶液分别可以与氯水、氨水、AgNO3溶液、铁粉等发生反应
D．SO2能通过氧化还原反应使品红溶液、红色石蕊溶液、紫色高锰酸钾溶液褪色
3．下列关于硫及含硫化合物的叙述正确的是
A．SO2的漂白原理与次氯酸相同
B．硫在空气中燃烧生成大量SO3
C．可以用澄清石灰水来鉴别SO2与CO2
D．常温下铁遇浓硫酸钝化，因此可用铁槽车储运浓硫酸
4．下列各组离子在溶液能大量共存，加入Fe2(SO4)3后仍能大量共存的是
A．Ca2+、I-、CO、ClO- B．Fe2+、H+、K+、NO
C．Ba2+、Na＋、SCN-、Cl- D．Cu2+、K+、Cl-、NO
5．在下列各溶液中通入足量CO2气体，最终有浑浊产生的（ ）
①饱和Na2CO3溶液 ②澄清石灰水 ③Ca(ClO)2 溶液 ④CaCl2溶液 ⑤Na2SiO3溶液 ⑥NaAlO2溶液
A．全部 B．除①④外 C．除①②③④外 D．除②③④外
6．科研人员通过研究得出了雾霾微粒中生成硫酸盐的转化机理，其主要过程如下图所示。
下列说法正确的是
A．步骤①的反应过程中电子转移的数目为NA
B．②、③两个过程中H2O均参加反应，并起催化剂的作用
C．生成硫酸盐整个过程的总反应为2NO2+H2O+SO=HNO2+HSO+NO
D．步骤②、③中均有O-H键断裂和S-O键生成
7．在体积为VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2，反应后容器内N原子数、O原子数之比为（ ）
A． B． C． D．
8．下列关于物质的检验说法不正确的是
A．加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不消失，一定含有
B．观察钾元素焰色反应的操作是：将铂丝用稀盐酸洗涤后灼烧至火焰为无色，然后再用铂丝蘸取固体氯化钾，置于酒精灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察
C．待检液加入NaOH溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，则原溶液中一定含有
D．待检液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸沉淀消失且产生无色无味的气体，则待检液中一定含有
9．根据下列实验操作和现象所得结论正确的是（ ）
选项 实验操作 现象 结论
A 漂白粉溶液通入一定量的SO2 产生白色沉淀 发生复分解反应，生成了CaSO3
B 将一铝箔放在酒精灯外焰上灼烧 铝箔熔化但不滴落 铝箔表面生成致密的Al2O3 薄膜，且Al2O3熔点高于A1
C 加热分解某盐X，将产生的气体通入硝酸酸化的BaCl2溶液 实验开始立即产生白色沉淀 X是Na2SO3
D 浓磷酸滴入食盐中，微热 产生无色刺激性气味气体 磷酸酸性强于盐酸
A．A B．B C．C D．D
10．利用废铜渣(含少量铁)为原料生产胆矾的流程如下，下列有关说法正确的是
A．气体A主要是H2，直接排放可能会引起安全事故
B．试剂B最好选择Fe2O3粉末，滤渣主要成分是Fe(OH)3
C．滤液C最好用KSCN溶液检测后才能进行后续处理
D．省略的操作是：蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
11．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
A．18 g中含有的电子数为10NA
B．标准状况下，2.24 LCO和NO混合气体中含有的氧原子数为0.1NA
C．56 g铁与稀HNO3充分反应，转移电子的数目可能为3NA
D．将0.1 molFeCl3·6H2O加入沸水中，完全反应后生成胶体的粒子数为0.1NA
12．用如图所示实验装置探究铜片与浓硫酸的反应。下列有关说法错误的是
A．为确认有硫酸铜生成，向圆底烧瓶中加水，观察颜色变化
B．②中选用品红溶液，红色褪去，体现了SO2的漂白性
C．③中选用Ba(NO3)2溶液会产生白色沉淀
D．④中选用NaOH溶液吸收多余的SO2
二、非选择题（共10题）
13．浓硫酸具有：①难挥发性(高沸点)；②酸性；③强氧化性；④吸水性；⑤脱水性。下列各项分别表现浓硫酸的什么性质，请将序号填于空白处：
(1)浓硫酸与食盐共热，浓硫酸表现的性质为___________。
(2)浓硫酸与铜共热，浓硫酸表现的性质是___________。
(3)浓硫酸与红热木炭反应，浓硫酸表现的性质是___________。
(4)可用浓硫酸干燥H2、CO2、HCl等气体，浓硫酸表现的性质为___________。
(5)蔗糖中倒入浓硫酸，蔗糖变黑，体积膨胀，且有刺激性气味的气体产生，浓硫酸表现的性质是___________。
14．如图是氮元素的几种价态与物质类别的对应关系，回答下列问题：
(1)写出N2的一种用途_______。
(2)从N元素化合价分析，N2具有氧化性和还原性。各举一例说明(用化学方程式表示)
氧化性 _______
还原性 _______
(3)实验室制取物质B的化学方程式为 _______。
15．下图图1为氮元素及其化合物的转化关系，图2为实验室制取某气体的装置。完成下列填空：
(1)图1中X的化学式为_______。从化合价上看，X具有_______(填“氧化”或“还原”)性。
(2)实验室常用图2中的发生装置制备氨气，该反应化学方程式为_______。若要收集一瓶氨气，图2虚框中的连接图应为_______(选填编号，气体均从左面导管进入)。
(3)下列试剂不能用于干燥的是_______(选填字母)。
a.浓硫酸 b.碱石灰 c.NaOH固体 d.
(4)汽车排气管上装有催化转换器可减少尾气对环境的污染，汽车尾气中的有害气体CO和NO在催化下可相互反应转化为无毒无害气体排放，写出该反应的化学方程式_______。
16．19.2 g Cu加入到100 mL一定浓度的硝酸溶液中，假定两者恰好完全反应，同时产生标准状况下8.96 L NO和NO2的混合气体(忽略气体的溶解及转化)。求：
(1)混合气体中NO和NO2的体积比。_____________
(2)硝酸溶液的物质的量浓度。__________________
17．硝酸是重要的氧化剂，铁、铜是生活中常见的金属．
（1）Fe与Cu混合物与65%的硝酸反应会产生大量NO2，该反应使用的硝酸的物质的量浓度为______mol/L（已知ρ=1.4g/cm3）．
（2）各为0.1mol的Cu与Fe混合物与足量的某浓度的硝酸反应产生4.48L气体（标准状况下），则该反应消耗的硝酸为______mol．
（3）4.4gFe与Cu混合物与过量的硝酸反应，放出的气体与标准状况下的1.12L的氧气混合后通入水中恰好被完全吸收，则其中铜的质量为______g．
（4）Fe与Cu混合物共有a mol，其中铜的物质的量分数为X，将该混合物全部投入b mol的硝酸中使其充分反应，假定硝酸的还原产物仅有NO，
①若溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，则b的取值范围是______（用a、x表示）．
②若x=0.2时，溶液Fe2+与Fe3+的物质的量相等时，在标准状况下产生NO 6.72L，求a、b的值．（写出简要的计算过程）___________
18．(1)在标准状况下进行甲、乙、丙三组实验。三组实验均各取60mL同浓度的盐酸，加入同一种镁铝合金粉末，产生气体，有关数据见下表：
实验序号 甲 乙 丙
合金质量/mg 255 385 459
生成气体体积/mL 280 336 336
甲、乙两组实验中，___________(填“甲”或“乙”)组盐酸是不足量的，所用盐酸的物质的量浓度为___________，镁铝合金中Mg、Al物质的量之比为___________。
(2)取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热(2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O)，将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为___________。
(3)已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2。一定量的锌与100mL18.5mol/L浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的气体A 33.6L。将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液中氢离子的浓度为0.1mol·L-1。写出锌跟浓硫酸反应的化学方程式：___________。反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是___________。气体A的成分是___________，各成分的体积比是___________。反应过程中消耗的锌的质量是___________。
19．制备二氧化硫并研究其性质，实验装置如下图所示。
(1)A中铜与浓硫酸反应的化学方程式为_________。
(2)能证明SO2具有漂白性的实验现象是________。
(3)浸氢氧化钠溶液的棉花团的作用是_________，反应的离子方程式为_________。
20．(1)用如图装置做以下两个实验：
①常温下将H2S和SO2以物质的量之比为1∶1充满烧瓶，不久，烧瓶中能观察到的现象是_______。
②若用Cl2代替SO2，其他条件不变，观察到的现象与①相同之处为______，不同之处为_____；试用简要文字和化学方程式解释原因： ______。
③若想使②中反应后，烧瓶内产生“喷泉”现象，引发的操作为________。
(2)某课外活动小组利用如图所示装置进行实验：
在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，因此溶液可能是_____溶液；加热时溶液由无色变为红色的原因是_______。
21．CaS微溶于水，常用于制发光漆，还用于医药工业、重金属处理及环保中。可用硫酸钙与焦炭高温反应制备，主反应，该反应过程中还可能产生、、CaO等副产物。某兴趣小组为了探究该反应的总化学方程式，设计了如图所示的实验装置[图中所用试剂均为足量，假设产生的气体在相应的装置中完全反应，CO不与酸性溶液反应]
(1)仪器D的名称_______；实验开始前要通入的目的是_______。
(2)长颈斗的作用是_______。
(3)B中溶液颜色变浅，写出其中反应的离子方程式_______。
(4)能说明产物中有CO的实验现象是_______。
(5)取A中少量剩余固体溶于水，并不断搅拌一段时间后有淡黄色浑浊出现，请解释产生该现象的原因_______。
(6)如果实验前后B、C、E装置的质量变化分别为增重1.28g，增重0.44g，减轻0.64g，忽略装置中原有的，则硫酸钙与焦炭高温焙烧时发生的总化学方程式为_______；若反应后不通入，则计算出的CaS的化学计量数_______(填“偏大”“偏小”“无影响”或“无法确定”)。
22．分类是学习的一种重要方法，“价一类”二维图对学习化学知识具有重要的指导意义。物质的化学反应常与外界条件密切相关。回答下列问题：
（1）含有同一元素的X、Y、Z、E、M五种物质，一定条件下有以下的转化关系。
①若E为红棕色气体，则该气体的收集方法为___；X分子含有10个电子，则气体X水溶液中离子有___。
②若Y为淡黄色固体单质，写出Z→E的化学反应方程式___。
（2）盐酸、硫酸、硝酸是工业生产中常用的三种强酸。
①盐酸既有酸性，又能表现氧化性和还原性，其还原产物是___；若足量的MnO2与100mL12mol·L-1的浓盐酸反应，生成Cl2的物质的量___0.3mol（填：“大于”、“等于”、“小于”）。
②足量的锌与浓硫酸反应，反应开始时的化学方程式为___；反应快结束时的离子反应方程式为___。
③将6.4g铜与足量的浓硝酸反应，产生NO和NO2气体的体积为2.24L（STP），则参加反应的硝酸的物质的量为___。
参考答案：
1．C
A．石灰水的浓度较小，为防止环境污染，装置C和E中的试剂均取用浓的氢氧化钠溶液，保证将未反应的二氧化硫吸收完全，避免造成污染，A错误；
B．装置B中发生的反应为SO2＋Na2O2＝Na2SO4，Na2O2中-1价的O全部被还原为-2价，每消耗1 mol Na2O2，转移2mol电子，B错误；
C．关闭K1，打开K2，若试剂X是酸性KMnO4，产生的二氧化硫能将酸性高锰酸钾还原而使溶液褪色，可证明SO2有还原性，C正确；
D．该反应中浓硫酸没有被还原，不体现强氧化性，D错误。
答案选C。
2．D
A. SiO2是酸性氧化物能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水，浓硝酸虽然有强氧化性，但SiO2不能与之反应，A正确；
B. 氮的氧化物能与NaOH溶液反应，如2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O和NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，B正确；
C. 氯水与CuBr2溶液生成Br2，氨水与CuBr2溶液生成Cu(OH)2沉淀，AgNO3溶液与CuBr2溶液生成AgBr沉淀，铁粉与CuBr2溶液生成Cu，C正确；
D. SO2使品红溶液褪色是由于SO2的漂白性，SO2能与有色物质化合成无色物质，是化合反应；SO2能使石蕊溶液变红，是由于SO2是酸性氧化物，溶于水生产亚硫酸，有酸性，使石蕊变红；SO2使紫色高锰酸钾溶液褪色是SO2的还原性，发生了氧化还原反应，D错误。
答案选D。
3．D
A．二氧化硫的漂白是与有色物质结合成无色的不稳定物质，受热又恢复原色，而次氯酸的漂白是利用了次氯酸的强氧化性，漂白后物质不会恢复原色，A错误；
B．硫在空气中燃烧只能生成二氧化硫，B错误；
C．SO2和CO2都可以使澄清石灰水变浑浊，故不可鉴别，C错误；
D．常温下，铁与浓硫酸发生钝化，所以可用铁槽车储运浓硫酸，D正确；
故选D。
4．D
A．Ca2+与CO能反应生成白色碳酸钙沉淀，因此该组离子不能大量共存，故A不符合题意；
B ．Fe2+、H+、 NO能发生氧化还原反应，生成铁离子、一氧化氮和水，故B不符合题意 ；
C． Ba2+、Na＋、SCN-、Cl-能够大量共存，但加入的铁离子与硫氢酸根离子能反应生成硫氰化铁，硫酸根离子与钡离子能反应生成硫酸钡沉淀，故C不符合题意；
D． Cu2+、K+、Cl-、NO 各离子之间不能反应，加入硫酸铁溶液时也不能反应，故D符合题意；
故答案为：D
5．D
①饱和Na2CO3溶液通入足量CO2气体，生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小，有浑浊生成。
②澄清石灰水中通入足量CO2气体，先生成碳酸钙沉淀，再转化为碳酸氢钙溶液，无沉淀生成；
③Ca(ClO)2溶液中通入足量CO2气体，也是先生成碳酸钙沉淀，再转化为碳酸氢钙溶液，无沉淀生成；
④CaCl2溶液中通入足量CO2气体，无沉淀生成；
⑤Na2SiO3溶液中通入足量CO2气体，生成硅酸沉淀；
⑥NaAlO2溶液中通入足量CO2气体，有氢氧化铝沉淀生成。
因此选D。
6．C
由图可知，过程①为和反应生成和，过程②和③为、和水反应得到和。
A．由上述分析可知，过程①中发生的反应为，反应过程中，硫元素的化合价由+4价升高为+5价，为还原剂，若参与反应，转移的电子数为，由于未说明消耗的的量，无法计算转移的电子数，A项错误；
B．由图可知，过程②中作为反应物参加反应，过程③中没有参加反应，B项错误；
C．过程①中发生的反应为，过程②和③反应的方程式为，将两个反应相加即可得到生成硫酸盐整个过程的总反应为，C项正确；
D．由图可知，步骤②中有键的断裂和键的生成，步骤③中有键的断裂，但不存在键的生成，D项错误；
答案选C。
7．C
无论NO和氧气是否完全反应，即无论容器中存在的微粒是什么，但密闭容器中各种元素原子个数不变，根据N=nNA知，各种元素的原子个数之比等于其物质的量之比，n(N)：n(O)=n(NO)：[n(NO)+2n(O2)]=amol：(a+2b)mol=，故答案为C。
8．A
A.加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加稀硝酸沉淀不消失，可能含有，还可能含有SO32-被硝酸氧化成，所以A错误；
B.观察钾元素焰色反应的操作是：将铂丝用稀盐酸洗涤后灼烧至火焰为无色，然后再用铂丝蘸取固体氯化钾，置于酒精灯的火焰上进行灼烧，透过蓝色钴玻璃进行观察，如果火焰呈紫色，说明含有钾元素，故正确；
C.加入NaOH溶液并加热，有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体生成，说明有NH3产生，则原溶液中一定含有，故C正确；
D.待检液加入氯化钡溶液有白色沉淀生成，再加入足量盐酸沉淀消失且产生无色无味的CO2气体，则待检液中一定含有，故D正确；
答案：A。
9．B
A.漂白粉溶液中次氯酸钙具有强氧化性，能与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸钙沉淀，故A错误；
B.铝在空气中放置易被氧化生成一层致密的氧化铝薄膜，氧化铝的熔点高于铝，则将一铝箔放在酒精灯外焰上灼烧，铝箔熔化但不滴落，故B正确；
C.在空气中受热，亚硫酸钠不会发生分解反应，不会有气体生成，故C错误；
D.浓磷酸滴入食盐中，微热产生无色刺激性气味的氯化氢气体，说明磷酸的沸点高于氯化氢，与酸性强弱无关，故D错误；
故选B。
10．C
废铜渣加入硝酸、硫酸后被氧化为Fe2(SO4)3和CuSO4而硝酸被还原为NO，后续需要除杂将Fe3+转化为Fe(OH)3过滤得到溶液进行操作得到胆矾。
A．反应中HNO3为氧化剂被还原为NO有毒不能直接排入空气中，A项错误；
B． 调pH的目的使平衡正向，Fe3+沉淀为Fe(OH)3而过滤除去，那么试剂B能与H+反应且不能引入更多杂质，则B为CuO、CuCO3、Cu(OH)2和Cu2(OH)2CO3，B项错误；
C．若Fe3+未沉淀完全，会和胆矾晶体一起加热析出，导致产品不纯，所有滤液C应该用KSCN溶液检验Fe3+，C项正确；
D．经过滤得到滤液C，后续直接采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即可得到胆矾晶体， D项错误；
故选C。
11．D
A．的式量是18，其中含有10个电子，18 g的物质的量是1 mol，则其中含有的电子数为10NA，A正确；
B．CO和NO分子中都含有1个O原子，标准状况下，2.24 LCO和NO混合气体的物质的量是0.1 mol，则其中含有的氧原子数为0.1NA，B正确；
C．Fe是+3价金属，56 g铁的物质的量是1 mol，其与稀足量HNO3充分反应，转移电子的数目为3NA，若HNO3不足量，反应转移的电子数目小于3NA，可能是2NA，C正确；
D．Fe(OH)3胶体是许多Fe(OH)3的集合体，将0.1 mol FeCl3·6H2O加入沸水中，形成的溶液中含有FeCl3的物质的量是0.1 mol，其电离产生的Fe3+完全发生水解反应后生成胶体的粒子数小于0.1NA，D错误；
故合理选项是D。
12．A
A．铜与浓硫酸反应后溶液中混有剩余的浓硫酸，稀释时，应该将圆底烧瓶中的溶液加入水中，玻璃棒不断搅拌，可以得到蓝色硫酸铜溶液，不能直接向反应后的溶液中加水，因浓硫酸溶于水放出大量的热，会造成溶液四溅，发生危险，A错误；
B．SO2使品红溶液褪色，体现了SO2的漂白性，B正确；
C．SO2具有还原性，溶于水呈酸性，所以SO2通入Ba(NO3)2溶液中会发生氧化还原反应生成，与Ba2+结合会产生白色沉淀，C正确；
D．SO2会污染空气，所以需要用NaOH溶液吸收尾气，防止污染空气，D正确；
答案选A。
13． ①② ②③ ③ ④ ③⑤
(1)浓硫酸具有难挥发性（高沸点）和酸性，所以用浓硫酸与食盐共热制低沸点的HCl，故答案为：①②；
(2)浓硫酸与金属铜共热，生成硫酸铜，二氧化硫和水，浓硫酸表现的性质是酸性和强氧化性，故答案为：②③；
(3)浓硫酸与非金属反应，浓硫酸表现强氧化性，碳与浓硫酸反应生成二氧化碳和二氧化硫，故答案为： ③；
(4)可用浓硫酸干燥H2、CO2、HCl等气体，浓硫酸表现的性质为吸水性；故答案为：④；
(5)蔗糖中倒入浓硫酸，蔗糖变黑，体积膨胀，且有刺激性气味的气体产生，浓硫酸表现的性质是强氧化性和脱水性，故答案为：③⑤。
14． 做保护气、保存粮食 N2+3H2 2NH3或N2+3MgMg3N2 N2+O22NO Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O
(1)氮气化学性质不活泼，可以用来做保护气，也可以用来保存粮食，制造低温环境等。
(2)氮气和氢气反应生成NH3，氮元素的化合价降低，氮气做氧化剂：N2+3H22NH3；氮气和氧气反应生成NO，氮元素的化合价升高，氮气做还原剂：N2+O22NO。
(3)B中氮元素的化合价为-3价，故B为NH3，实验室可以用氯化铵固体和熟石灰制取氨气：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
15．(1) 氧化
(2) ①
(3)ad
(4)
【解析】（1）
图1中X是N的+5价氧化物，化学式为。+5价为N的最高价，从化合价上看，X具有氧化性。
（2）
图2装置适合用氯化铵和氢氧化钙反应制取氨气，反应化学方程式为。氨气密度比空气小，用向下排空气法收集，图2虚框中的连接图应为①。
（3）
a.氨气是碱性气体，能和浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，故选a；
b.氨气是碱性气体，能用碱石灰干燥，故不选b；
c. 氨气是碱性气体，能用NaOH固体干燥，故不选c；
d.氨气和反应生成，不能用干燥氨气，故选d；
选ad。
（4）
汽车尾气中的有害气体CO和NO在催化下可相互反应转化为无毒无害的氮气和二氧化碳，反应的化学方程式。
16． 1∶3 10.0 mol/L
(1)从氧化还原反应得失电子数目相等的角度计算；
(2)反应后溶液为硝酸铜，结合N元素守恒计算。
(1)设反应产生的NO2物质的量为xmol，NO物质的量为ymol，根据N原子守恒可得x+y==0.4mol，n(Cu)=19.2g÷64g/mol=0.3mol，Cu是+2价的金属，则根据电子守恒可得x+3y=2×0.3mol=0.6mol，解得：x=0.3mol，y=0.1mol，则n(NO)：n(NO2)=0.1mol：0.3mol=1：3。在同温同压下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，所以V(NO)：V(NO2) =1：3；
(2)在反应中HNO3发生反应转化为Cu(NO3)2、NO2、NO，据N原子守恒：n(HNO3)=2n[Cu(NO3)2)+n(NO2)+n(NO)=2×0.3mol+0.3mol+0.1mol=1.0mol，所以硝酸的物质的量浓度c(HNO3)==10.0mol/L。
17． 14.44 0.7 1.6 ＜b≤ a的值为0.375，b的值为1.2
(1)依据溶液中溶质物质的量浓度和溶质质量分数的换算关系计算得到，c=；
(2)铜和铁与足量硝酸反应发生氧化还原反应，硝酸被还原为氮氧化物，金属被氧化为硝酸盐，依据氮元素守恒计算元硝酸溶液的浓度；
(3)铜、铁与过量的硝酸反应生成硝酸铜、硝酸铁与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸，纵观整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，根据二者质量与电子转移列方程计算．根据m=nM计算铜的质量；
(4)①当溶液中的金属离子只有Fe2+、Cu2+时，说明Cu恰好完全反应或者有剩余，而HNO3和Fe则完全反应（如果有硝酸剩余，则Fe2+则会被进一步氧化为Fe3+；如果有Fe剩余，则会和Cu2+继续反应），HNO3→NO，N得3电子，设被还原的HNO3为y mol，总计得3y mol电子，Cu→Cu2+，Cu失2电子，设参加反应的Cu为z mol，总计失2z mol电子，
Fe→Fe2+，Fe失2电子，参加反应的Fe为a(1﹣x)mol，总计失2a(1﹣x)mol电子，根据得失电子总数相等，所以：3y=2z+2a(1﹣x) ①，反应中起酸作用的硝酸生成Fe(NO3）2和Cu(NO3)2，起氧化剂作用的硝酸生成NO，由N元素守恒，所以有：y+2a(1﹣x)+2z=b ②，联立方程，消去y，可得b的表达式（用a、x、z表示），参加反应的Cu的物质的量z的取值大于0，最大为ax，带入b的表达式计算；
②当x=0.2，溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相等时，Cu全部为铜离子，根据得失电子守恒和氮原子守恒计算。
(1)Fe与Cu混合物与65%的硝酸反应会产生大量NO2，该反应使用的硝酸的物质的量浓度==14.44mol/L；
(2)各为0.1mol的Cu与Fe混合物与足量的某浓度的硝酸反应产生4.48L气体（标准状况下），物质的量n==0.2mol，铜和铁与足量硝酸反应发生氧化还原反应，硝酸被还原为氮氧化物，金属被氧化为硝酸盐，Cu(NO3)2，Fe(NO3)3，氮元素守恒计算，则该反应消耗的硝酸物质的量=0.1mol×2+0.1mol×3+0.2mol=0.7mol；
(3)铜、铁与过量硝酸反应生成硝酸铜、硝酸银铁与氮的氧化物，氮的氧化物与氧气、水反应生成硝酸，纵观整个过程，金属提供的电子等于氧气获得的电子，n(O2)==0.05mol，设Cu、Fe的物质的量分别为x、y，则：根据质量列方程：x×64g/mol+y×56g/mol=4.4g根据电子守恒列方程：2x+3×y=0.05mol×4，解得：x=0.025mol；y=0.05mol，m(Cu)=0.025mol×64g/mol=1.6g；
(4)①当溶液中的金属离子只有Fe2+、Cu2+时，说明Cu恰好完全反应或者有剩余，而HNO3和Fe则完全反应（如果有硝酸剩余，则Fe2+则会被进一步氧化为Fe3+；如果有Fe剩余，则会和Cu2+继续反应），HNO3→NO，N得3电子，设被还原的HNO3为y mol，总计得3y mol电子，Cu→Cu2+，Cu失2电子，设参加反应的Cu为z mol，总计失2z mol电子，Fe→Fe2+，Fe失2电子，参加反应的Fe为a(1﹣x)mol，总计失2a(1﹣x)mol电子，根据得失电子总数相等，所以：3y=2z+2a(1﹣x) ①，反应中起酸作用的硝酸生成Fe(NO3)2和Cu(NO3)2，起氧化剂作用的硝酸生成NO，由N元素守恒，所以有：y+2a(1﹣x)+2z=b ②，联立方程，消去y，整理得b=8z+③，参加反应的Cu的物质的量z的取值大于0，最大为ax，带入③中，可得＜b≤；
②当x=0.2，溶液中Fe3+和Fe2+的物质的量相等时，Cu全部为铜离子，所以参加反应的Cu为0.2amol，Fe3+和Fe2+的物质的量各为0.4amol，HNO3→NO，N得3电子，产生6.72LNO气体即0.3mol，总计得0.9 mol电子，Cu→Cu2+，Cu失2电子，则失0.4a mol电子，Fe→Fe2+，Fe失2电子，则失0.8amol电子，Fe→Fe3+，Fe失3电子，则失1.2amol电子，根据得失电子总数相等，所以：0.9=0.4a+0.8a+1.2a，解得a=0.375mol，根据氮原子守恒可知：b=2n(Cu2+)+2n(Fe2+)+3n(Fe3+)+2n(NO)=2×0.2×0.375+2×0.4×0.375+3×0.4×0.375+0.3=1.2mol；
18． 乙 0.5mol·L-1 1∶1 32.8% Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 1.80mol 二氧化硫和氢气 1∶4 97.5g
(1)三组实验所用盐酸的量相同，甲、乙两种实验中，随着合金质量增加生成的气体的体积也增加，说明甲组实验中盐酸是过量的，可知255g合金可以生成280mL气体，所以若乙中合金完全反应，则应产生=422.7mL气体，但实际产生气体小于422.7mL，说明乙组实验盐酸是不足量的；乙、丙两种实验中合金质量虽然增加，但生成的气体体积不变，说明盐酸完全反应，根据生成氢气的量可知n(HCl)=2n(H2)=2=0.03mol，所以c(HCl)==0.5mol·L-1；甲组实验中合金完全反应，设合金中Mg的物质的量为x mol，Al的物质的量为y mol，根据质量守恒有24x+27y=0.255g，根据电子守恒有2x+3y=2=0.025mol，解得x=0.005mol、y=0.005mol，所以镁铝合金中Mg、Al物质的量之比1:1；
(2)加热时只有碳酸氢钠分解产生二氧化碳，生成的沉淀为CaCO3，根据C元素守恒和碳酸氢钠受热分解的化学方程式可知n(NaHCO3)=2=0.08mol，所以原混合物中碳酸钠的质量分数为100%=32.8%；
(3)根据题意可知Zn与浓硫酸反应生成SO2，Zn应被氧化成ZnSO4，根据电子守恒和元素守恒可得化学方程式为Zn＋2H2SO4(浓) ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；将反应后的溶液稀释到1L，测得溶液中氢离子的浓度为0.1mol·L-1，则剩余的n(H2SO4)=1L0.1mol/L=0.05mol，硫酸总量为18.5mol/L0.1L=1.85mol，所以反应过程中消耗的H2SO4的物质的量为1.85mol-0.05mol=1.80mol；生成的气体为标况下33.6L，即1.5mol，根据Zn与浓硫酸反应方程式可知生成1.5molSO2需要3mol硫酸，Zn与稀硫酸反应的化学方程式为Zn+H2SO4=ZnSO4＋H2↑，生成1.5mol氢气需要1.5mol硫酸，实际消耗的硫酸为1.80mol，所以气体A为二氧化硫和氢气；根据题意n(SO2)+ n(H2)=1.5mol，根据消耗的硫酸的量可知2n(SO2)+ n(H2)=1.8mol，解得n(SO2)=0.3mol，n(H2)=1.2mol，同温同压下气体的体积比等于物质的量之比，所以V(SO2)：V(H2)=1∶4；根据两个方程式可知无论是生成二氧化硫还是氢气，生成1mol气体时均消耗1molZn，所以该反应中消耗的Zn的物质的量为1.5mol，质量为1.5mol65g/mol=97.5g。
19． Cu + 2H2SO4(浓)CuSO4 + SO2↑+ 2H2O B中品红溶液褪色 吸收多余的SO2，防止污染空气 SO2 + 2OH— ==== + H2O
装置A中铜与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水，二氧化硫具有漂白性，能使装置B中的品红溶液褪色；二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫有毒，则在试管C口处用NaOH溶液除去。
(1)A中铜与浓硫酸在加热的条件下生成二氧化硫、硫酸铜和水，方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+ 2H2O；
(2)装置B中的品红溶液褪色，可证明二氧化硫具有漂白性；
(3)二氧化硫有毒，且能与NaOH发生反应生成亚硫酸钠和水，故棉花团中的NaOH能吸收多余的SO2，防止污染空气；反应的离子方程式为SO2 +2OH-==+H2O。
20． 在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒，烧瓶内形成喷泉 在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒 烧瓶中不能形成喷泉 Cl2和H2S反应：H2S＋Cl2=S↓＋2HCl，反应前后气体体积没有变化，不能产生压强差，所以不能形成喷泉 用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内的气体赶出，撤去毛巾会有喷泉产生 溶有SO2的品红 SO2与品红形成的物质不稳定，加热时分解，SO2气体逸出，品红溶液恢复红色
(1)①常温下将H2S和SO2以物质的量之比为1∶1充满烧瓶，2H2S+SO2=3S+2H2O据此分析解答；
②若用Cl2代替SO2，其他条件不变， H2S＋Cl2=S↓＋2HCl，据此分析解答；
③由于HCl极易溶于水，若想使②中反应后，烧瓶内产生“喷泉”现象，需要使烧瓶中气体与水接触，使压强减小，据此分析解答；
(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，结合二氧化硫的性质分析解答。
(1)①常温下将H2S和SO2以物质的量之比为1∶1充满烧瓶，2H2S+SO2=3S+2H2O，不久后，烧瓶中气体的压强减小，能观察到在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒，烧瓶内形成喷泉，故答案为在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒，烧瓶内形成喷泉；
②若用Cl2代替SO2，其他条件不变，Cl2具有强氧化性，能够将H2S氧化生成S单质，同时生成HCl，H2S＋Cl2=S↓＋2HCl，气体压强不变，观察到的现象与①相同之处为在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒，不同之处为烧瓶中不能形成喷泉，故答案为在烧瓶内壁上附着有淡黄色颗粒；烧瓶中不能形成喷泉；Cl2和H2S反应：H2S＋Cl2=S↓＋2HCl，反应前后气体体积没有变化，不能产生压强差，所以不能形成喷泉；
③由于HCl极易溶于水，若想使②中反应后，烧瓶内产生“喷泉”现象，引发的操作为用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内的气体赶出，撤去毛巾会有喷泉产生，故答案为用热毛巾捂住烧瓶，将长玻璃管内的气体赶出，撤去毛巾会有喷泉产生；
(2)在试管中注入某无色溶液，加热试管，溶液变为红色，冷却后恢复无色，因此溶液可能是溶有SO2的品红溶液。SO2与品红形成的物质不稳定，加热时分解，SO2气体逸出，品红溶液恢复红色，冷却后，二氧化硫又与品红形成的不稳定的无色物质，品红溶液由红色变成无色，故答案为溶有SO2的品红；SO2与品红形成的物质不稳定，加热时分解，SO2气体逸出，品红溶液恢复红色。
21． (球形)干燥管 将装置中的空气排尽，以免干扰实验 防止堵塞(或平衡压强) E中出现红色固体，F中澄清石灰水变浑浊 负二价的硫被氧化为硫单质 无法确定
装置A发生反应，副产物进入装置B与酸性高锰酸钾溶液反应，离子方程式为，用装置C的NaOH溶液除去副产物，经碱石灰干燥水，再用CO气体还原CuO得到Cu和CO2，观察到装置E中出现红色固体，F中澄清石灰水变浑浊。
(1)仪器D的名称(球形)干燥管，实验开始前要通入的目的是：将装置中的空气排尽，以免干扰实验；
(2)长颈斗的作用是防止堵塞(或平衡压强)；
(3)装置B是SO2和酸性高锰酸钾溶液反应，溶液颜色变浅，反应的离子方程式：；
(4) CO气体还原CuO得到Cu和CO2，能说明产物中有CO的实验现象是：E中出现红色固体，F中澄清石灰水变浑浊；
(5)反应产物有硫化钙，负二价的硫被氧化为硫单质，则溶液呈黄色；
(6)B装置增重的为SO2质量，C增重的为CO2质量，E减轻的质量是少去的氧，CuO+CO=Cu+CO2，可得n(SO2)=，n(CO2)=，n(CO)=，三种气体的化学计量数之比为2:1:4，根据化合价升降配平化学方程式：，若反应后不通入，则反应产生的气体无法称量，则计算出的CaS的化学计量数无法确定。
22． 向上排空气法 OH-、NH4+、H+ 2SO2+O22SO3 H2 小于 Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O Zn＋2H+Zn2+＋H2↑ 0.3 mol
（1）①E为红棕色气体，则E为NO2， X、Y、Z、E、F均含有同一元素，则X为NH3，Y为N2，Z为NO， F为HNO3，Q为O2，据此分析；
②若Y为淡黄色固体单质，则Y为S，Q为O2，Z→E为SO2与O2反应，据此分析；
（2）①盐酸中的氢是＋1价，是氢的最高价，可以得到电子变成低价，而表现氧化性；盐酸中的氯是－1价，是氯的最低价，它可以失去电子变成高价，而表现还原性；MnO2与浓盐酸反应，随着反应不断进行，盐酸的浓度不断降低，当低于某一浓度时，反应不再进行，据此解答；
②反应开始时的硫酸是浓硫酸，具有强氧化性，其还原产物为SO2，因为锌粉足量，所以反应结束时的硫酸是稀硫酸，其中H+表现出弱氧化性，其还原产物为H2，据此分析；
③依据氧化还原反应守恒规律分析。
（1）①E为红棕色气体，则E为NO2，由于NO2能与水反应，密度比空气大，因此不能用排水法，用向上排空气法收集；X、Y、Z、E、F均含有同一元素，X分子含有10个电子，则X为NH3，NH3的水溶液中存在氨气和水的反应，以及一水合氨的电离平衡，同时存在水的电离平衡，所以存在的离子有OH-、NH4+、H+，
故答案为：向上排空气法；OH-、NH4+、H+；
②若Y为淡黄色固体单质，则Y为S，Q为O2，Z→E的化学反应方程式为：2SO2+O22SO3,
故答案为：2SO2+O22SO3；
（2）①盐酸中的氢由＋1得到电子降低变成0价的H2时，盐酸表现氧化性，被还原得到的还原产物是H2。若足量的MnO2与100mL12mol·L-1的浓盐酸反应，即0.12mol浓盐酸参与反应，由方程式可知，每反应4mol浓盐酸，生成1mol Cl2，则0.12mol浓盐酸参与反应时，生成0.3 mol Cl2，但随着反应不断进行，盐酸的浓度不断降低，当低于某一浓度时，反应不再进行，因此生成Cl2的物质的量小于0.3mol，
故答案为：H2；小于；
②反应开始时的硫酸是浓硫酸，具有强氧化性，其还原产物为SO2，方程式为：Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；因为锌粉足量，所以反应结束时的硫酸是稀硫酸，其中H+表现出弱氧化性，其还原产物为H2，反应的离子方程式为：Zn＋2H+Zn2+＋H2↑，
故答案为：Zn＋2H2SO4(浓)ZnSO4＋SO2↑＋2H2O；Zn＋2H+Zn2+＋H2↑；
③6.4g铜的物质的量为0.1mol，标准状况下2.24L NO和NO2气体混合气体的总物质的量为0.1mol，按照铜原子守恒，可知，生成Cu(NO3)2的物质的量为0.1mol，按照氮原子守恒，产物中共含有0.3 molN，消耗HNO3的物质的量为0.3 mol，
故答案为：0.3 mol