第五章《化工生产中的重要非金属元素》测试题（含解析）高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

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．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
①铝土矿
②盐卤(含)溶液无水
③
④
⑤溶液无水
⑥溶液
A．③⑥ B．③⑤⑥ C．①④⑤ D．②③⑥
2．实验室下列做法正确的是
A．金属钠着火立即用水扑灭 B．用二硫化碳清洗试管壁附着的硫
C．氢氟酸保存在玻璃瓶中 D．隔绝空气密封保存日常所用铝条
3．下列说法正确的是
A．SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，故SO2有漂白性
B．NO2与水反应生成HNO3，故NO2是酸性氧化物
C．H2SiO3的酸性弱于H2CO3，故非金属性C强于Si
D．CaCO3难溶于水，故CO2能与CaCl2溶液反应
4．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．FeS2SO2H2SO4
B．NH3NO2HNO3
C．C6H5ONaC6H5OHCO2
D．SiO2(s)H2SiO3(s)Na2SiO3(aq)
5．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量比为
A．3：1 B．1：3 C．1：2 D．2：1
6．下列气体呈红棕色的是
A．Cl2 B．SO2 C．NO2 D．CO2
7．下列离子方程式书写正确的是
A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使沉淀的物质的量最大时：Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
8．某溶液中只可能含有下列离子中的几种：K+、、、、 (不考虑溶液中少量的H+和OH－)，取200mL该溶液，分为两等份进行下列实验：
实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224mL；(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加入足量的BaCl2溶液，得固体2.33g。
下列说法正确的是：
A．该溶液中无法确定是否含有K+ B．该溶液中肯定含有、、、
C．不能确定该溶液中是否含有 D．该溶液中一定含K+，且n(K+)= 0.01mol
9．下列有关物质的用途不正确的是
A．用铁罐车贮存浓硫酸、浓硝酸、浓盐酸
B．高纯度的硅可用于制作计算机的芯片和太阳能电池
C．碳酸氢钠可用作焙制糕点的发酵粉，也可用作治疗胃酸过多的药剂
D．金属镁常用来制造信号弹和焰火，氧化镁是优质的耐高温材料
10．下列有关自然界中氮循环的说法错误的是
A．工业合成氨属于人工固氮
B．豆科植物可实现生物固氮
C．氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
D．含氮无机物与有机氮可以相互转化
11．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A．海洋中不存在游离的氮
B．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②
D．向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
12．下列物质的转化在给定条件下能实现的是
A．Cu2(OH)2CO3(s)CuCl2(aq)Cu(s)
B．NaCl(aq)NaHCO3(s)Na2CO3(s)
C．Fe(s)Fe2O3(s)FeCl3(aq)
D．SiO2(s)SiCl4(1)Si(s)
二、非选择题（共10题）
13．工业上用NH3做原料，制取硝酸，要经过三步主要反应，请写出第二步和第三步反应的化学方程式。
第一步反应：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
第二步反应：_____________________；
第三步反应：____________________。
14．硅是无机非金属材料的主角，硅的氧化物和硅酸盐约占地壳质量的以上。
(1)下列物质不属于硅酸盐产品的是_______。
A．陶瓷 B．玻璃 C．水泥 D．生石灰
(2)埋在地下的光导纤维如果裸露在碱性土壤中，会导致断路，用离子方程式说明原因_______；工艺师常用_______填物质名称来雕刻玻璃。
(3)工业上常利用反应制备硅单质，该反应能否说明C的氧化性强于Si？_______说明理由。
(4)有一Si、Al的混合固体，欲从中分离出Si，应如何操作？_______。
15．回答下列问题
(1)金属与硝酸反应通常不能生成H2，用3mol/L HNO3与过量铁粉反应，HNO3的还原产物主要是NO，请写出反应的离子方程式：___________。
有同学在查阅文献时发现文献有记载：HNO3与铁反应能产生H2。于是其小组进行了金属铁与硝酸反应能否产生H2及其有利条件的探究。
实验I：20℃，将过量铁粉溶于0.5mol·L-1 HNO3中，立即有无色气体生成，充分反应后，溶液几乎无色。
(2)检验气体：方法如图所示。
确认气体是H2，不含NO。实验证据是___________。
(3)检验溶液：取上层清液，等分两份
①向一份滴加K3[Fe(CN)6]溶液，___________ (填现象)，说明含有Fe2＋。
②向另一份加入NaOH溶液，产生灰绿色沉淀；加热至沸，有刺激性气味气体逸出，用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。综合①、②，说明实验I中发生的反应有Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑，另外还有___________ (写出离子方程式)。
对H2产生的原因提出假设：在稀的酸性溶液中，HNO3中H＋的氧化性大于NO，验证如下：
(4)实验II：将铜粉溶于0.5mol/L HNO3中。经检测，发现没有___________生成，初步证实假设不成立。
(5)再次查阅文献发现：在酸性介质中，尽管电极电势数据显示NO离子是个颇强的氧化剂，然而动力学原因导致它在稀酸中的反应一般都很慢。于是小组改变条件重复实验I，向2mL 0.5mol·L-1 HNO3中加入过量铁粉，结果如下：
实验序号 Ⅲ Ⅳ Ⅴ
温度 20℃ 40℃ 60℃
生成H2体积 6.0mL 3.4mL 2.6mL
经检验，实验III、IV、V中，NO的还原产物与实验I相同。
从反应速率的角度解释温度升高H2体积减少的原因___________。
(6)综上所述，有利于金属与硝酸反应生成氢气的条件是___________。
16．“绿水青山就是金山银山”。近年来，绿色发展、生态保护成为中国展示给世界的一张新“名片”，减少废气的排放是环境保护的重要内容之一、
(1)氮氧化物是形成光化学烟雾的主要元凶，利用碱液吸收法可以有效地吸收氮氧化物，发生的反应有、。若某混合气体中含amolNO和bmolNO2，用NaOH溶液吸收时，要使气体完全被吸收，则a与b需满足的关系为___________，气体完全被吸收后测得溶液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比为4∶1，则混合气体中NO的体积分数为___________。
(2)煤燃烧时排放的烟气中含有SO2和NOx，用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。将含有SO2和NOx的烟气通入盛有NaClO2和NaOH溶液的反应器中，反应一段时间后，测得溶液中离子浓度的有关数据如下表所示(其他极微量离子忽略不计)：
离子 Na+ SO NO H+ Cl-
浓度/(mol/L) 3.0×10-3 y 8.8×10-4 3.8×10-4 1.0×10-3
①SO2和NaClO2溶液反应的离子方程式为___________。
②表中y=___________。
(3)工业生产硫酸也会产生SO2。硫铁矿(FeS2)煅烧的化学方程式为___________；当有11.2L(标准状况) SO2气体生成时，反应中转移的电子数为___________NA。
17．硅酸盐材料具有硬度高、难溶于水、耐高温等特点。硅酸盐中常含有Al、K等元素，如钾长石和钠长石等。回答下列问题：
(1)用氧化物形式表示为_______。
(2)我国科学家发现在200℃熔盐体系中，采用金属Al还原钾长石等制备纳米硅材料的方法，将该材料应用于锂离子电池负极材料，展示出优异的电化学性能。配平下列方程式：_______。
______Al＋____________→______Si＋_____AlOCl＋_____。
(3)将钾长石或钠长石用足量稀盐酸处理后，所得固体为_______(填化学式)。
(4)将一定质量的铝粉和铁粉的混合物加入到一定量很稀的硝酸溶液中，充分反应，反应过程中无气体放出。向反应结束后的溶液中，逐滴加入5mol L-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量(n)关系如图所示：
①根据关系图，写出Fe与稀硝酸反应的离子方程式：_______。
②样品中铝粉和铁粉的物质的量之比为_______。
③a点对应NaOH溶液的体积为_______。
18．将2.56 g Cu和100 mL一定量的浓HNO3反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu反应完毕时，共收集到气体1.12 L(标准状况)。请回答：
(1)反应中消耗HNO3的物质的量为_______mol，产生NO和NO2的体积比为_______。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L-1的NaOH溶液。恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为_______mol·L-1；
(3)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，至少需要氧气_______mL。(标准状况)
19．已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2。使一定量的锌与100mL18.5mol·L－1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A33.6L。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。
（1）写出锌跟浓硫酸反应的化学方程式：____。
（2）反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是____。
（3）气体A的成分是____，各成分的体积比是____。
（4）反应过程中消耗的锌的质量是____。
20．将铜镁合金完全溶解于的浓硝酸中，得到和的混合气体(标准状况)，向反应后的溶液中加入溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。求：
(1)的浓硝酸中含有的物质的量为_______。
(2)该合金含铜_______g。
(3)混合气体中，和的物质的量之比为_______。
21．某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备，性质等实验的流程和部分装置如图：
(1)①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱为Cl2＞Br2＞Fe3+(实验中不断小心振荡G装置中的试管)。请写出A装置中发生反应的离子方程式：____，试剂M为____溶液，证明氧化性为Cl2＞Br2＞Fe3+的实验现象是____。
②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2，当D装置中的烧瓶充满黄绿色气体后，关闭a、c，打开b，烧瓶中的现象为____，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为____。
③写出F装置中的发生反应的化学方程式____。
(2)某废水中含有一定量的Na+、SO，可能含有CO，某研究小组欲测定其中SO的浓度，设计如图实验方案：
①从下列试剂中选择试剂X为___(填字母)。
A．0.1mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液 B．0.5mol·L-1NaOH溶液
C．新制氯水 D．H2O2
②方案中“一系列操作”包含的操作名称为____。
③证明该废水中是否含有CO的实验方案为____。
22．在工业生产中有多种用途，同时也会污染大气。
I.实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：
已知实验室可用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)仪器a的名称是_______，从图中选择制取气体的合适装置_______，写出用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液制取的化学方程式_______。
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有_______、_______。
(3)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是_______。锥形瓶中还可观察到的现象是_______。
(4)写出乙装置中氨氧化的化学方程式：_______。
II.工业上也常用溶液吸收法处理。已知：NO不能与溶液反应。
①
②
(5)当被溶液完全吸收时，x的值不可能是_______(填字母)。
A．1.3 B．1.6 C．1.8 D．1.9
参考答案：
1．A
①Na[Al(OH)4]中加入足量盐酸，起初生成Al(OH)3，后来溶于过量的盐酸，生成AlCl3，①不正确；
②MgCl2溶液蒸发结晶，生成MgCl2 6H2O晶体，得不到无水MgCl2，②不正确；
③NH3在加热条件下发生催化氧化，生成NO，NO与O2进一步反应生成NO2，NO2用水吸收，生成HNO3和NO，NO循环使用，③正确；
④在点燃条件下，S在O2中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，④不正确；
⑤电解饱和食盐水可生成Cl2，但Cl2与Fe反应一定生成FeCl3，不能生成FeCl2，⑤不正确；
⑥在NaOH溶液中，SiO2溶解生成Na2SiO3，Na2SiO3溶液中通入CO2，利用强酸制弱酸的原理，反应生成H2SiO3沉淀，⑥正确；
综合以上分析，③⑥正确，故选A。
2．B
A．金属钠着火立即用沙子盖灭，故A错误；
B．硫易溶于二硫化碳，用二硫化碳清洗试管壁附着的硫，故B正确；
C．氢氟酸能腐蚀玻璃，氢氟酸不能保存在玻璃瓶中，故C错误；
D．铝在空气形成致密氧化膜保护内部金属不再氧化，铝条不用密封保存，故D错误；
选B。
3．C
A．SO2的还原性将KMnO4还原而使其褪色，A错误；
B．NO2与水反应生成HNO3和NO，故NO2不是酸性氧化物，B错误；
C．Si的最高价氧化物对应水化物H2SiO3的酸性弱于C的最高价氧化物对应水化物H2CO3，故非金属性C强于Si，C正确；
D．CaCO3难溶于水，但由于碳酸酸性弱于盐酸，CO2与CaCl2溶液不反应，D错误；
故选C。
4．A
A． FeS2在氧气中煅烧生成三氧化二铁和二氧化硫，SO2能被双氧水氧化成H2SO4，故A正确；
B． NH3催化生成NO，NO氧化生成NO2，二氧化氮与水反应生成HNO3，故B错误；
C． C6H5ONa与HCl生成C6H5OH，苯酚与碳酸钠生成碳酸氢钠，得不到CO2，故C错误；
D． SiO2(s)不溶于水，不能生成H2SiO3(s)，硅酸与NaOH生成Na2SiO3(aq)，故D错误；
故选A。
5．C
NO2被水吸收的反应方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，其中氮元素化合价部分从+4价降低到+2价，部分升高到+5价，因此硝酸是氧化产物，NO是还原产物，则发生还原反应和氧化反应的物质的量比为1：2。
答案选C。
6．C
根据气体的颜色回答。
通常， Cl2为黄绿色气体，NO2为红棕色气体，SO2、CO2为无色气体。
本题选C。
7．A
A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3，Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀，同时促进HCO的电离，产生氢离子，氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳，所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，A正确；
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，OH-只够和H+反应，离子方程式为OH-+H+=H2O，B错误；
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中，SO2会被氧化为硫酸根，离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-，C错误；
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，以明矾的物质的量为1mol，含有2molAl3+、3molSO，Al3+恰好生成沉淀时，消耗3molBa(OH)2，SO完全沉淀时，消耗3molBa(OH)2，若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol，则会有Al(OH)3溶解，因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为：2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D错误；
综上所述答案为A。
8．C
实验1，加入足量NaOH溶液并加热产生气体，溶液中一定存在，n()=n(NH3)==0.01mol；实验2，加入盐酸无现象，再加入足量BaCl2溶液产生固体，溶液中不含，含有，n()=n(BaSO4)==0.01mol。
A．由分析可知，所带正电荷为0.01mol，所带负电荷为0.02mol，根据溶液中的电荷守恒，溶液中一定含有K+，A不正确；
B．由分析可知，该溶液中肯定不含有，B不正确；
C．因为与K+、、都能大量共存，所以不能确定该溶液中是否含有，C正确；
D．该溶液中一定含K+，若不含，根据电荷守恒，n(K+)=2n()-n()=0.01mol，若含，n(K+)＞0.01mol，D不正确；
故选C。
9．A
A．常温下，浓硫酸和浓硝酸会使铁发生钝化现象，可铁罐车贮存浓硫酸、浓硝酸，但浓盐酸不能使铁钝化，二者发生反应，不能用铁罐车贮存浓盐酸，故A错误；
B．高纯度的硅为半导体材料，可用于制作计算机的芯片和太阳能电池，故B正确；
C．碳酸氢钠受热易分解释放出二氧化碳，可使糕点膨松，可用作焙制糕点的发酵粉，碳酸氢钠的水溶液显弱碱性，也可用作治疗胃酸过多的药剂，故C正确；
D．金属镁燃烧时发出耀眼的白光，常用来制造信号弹和焰火，氧化镁熔点高，是优质的耐高温材料，故D正确；
答案选A。
10．C
A．氮的固定分为三类：植物的根瘤菌固氮称为生物固氮、放电条件下生成一氧化氮为高能固氮、工业合成氨反应属于人工固氮，A正确；
B．豆科植物可将大气中的N2转化为NH3，从而实现生物固氮，B正确；
C．氨和铵盐在硝化细菌作用下最终转化为硝酸根离子，氮元素价态升高，被氧化，C不正确；
D．由二氧化碳与氨在一定条件下反应可制得尿素，从而实现含氮无机物与有机氮的转化，蛋白质在动物体内消化可生成氨，实现有机氮向含氮无机物的转化，D正确；
故选C。
11．C
A．在海洋表面水中溶解了少量的氮气，因此海洋中存在游离态的氮，故A错误；
B．图上可以看出海洋中氮的循环起始于氮气转化为，过程中N的化合价降低，被还原，故B错误；
C．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，因此海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②，故C正确；
D．根据转化关系，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，因此向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量，故D错误；
故选C。
12．A
A．碱式碳酸铜与盐酸反应生成氯化铜，氯化铜溶液通电电解产生铜单质，转化在给定条件下能实现，选项A符合；
B．氯化钠溶液中通入二氧化碳不能产生碳酸氢钠，碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠，转化不能全部在给定条件下实现，选项B不符合；
C．铁在高温条件下与氧气反应生成四氧化三铁而不是氧化铁，氯化铁与盐酸反应生成氯化铁，转化不能全部在给定条件下实现，选项C不符合；
D．二氧化硅与盐酸不反应，四氯化硅在高温条件下与氢气反应生成硅单质和氯化氢，转化不能全部在给定条件下实现，选项D不符合；
答案选A。
13． 2NO＋O2 =2NO2 3NO2＋H2O =2HNO3＋NO
工业上用NH3做原料，制取硝酸，是先将氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应生成二氧化氮，最后二氧化氮再和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式依次为：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O、2NO＋O2 =2NO2、3NO2＋H2O =2HNO3＋NO。
14．(1)D
(2) 氢氟酸
(3)不能，该反应中C是还原剂，不体现氧化性
(4)将混合物溶于足量的稀盐酸，待固体不再溶解时，过滤，洗涤并干燥所得固体
【解析】(1)
陶瓷、玻璃、水泥的主要成分均是硅酸盐，而生石灰是CaO，不属于硅酸盐，故选D；
(2)
光导纤维的成分二氧化硅能与碱反应，故离子方程式为； HF能与氧化硅反应，故用氢氟酸雕刻玻璃；
(3)
不能说明氧化性的强弱，因为该反应中C作还原剂，不体现氧化性；
(4)
分离Si. Al的混合固体中的Si，先将混合物溶于足量的稀盐酸，待固体不再溶解时，过滤，洗涤并干燥所得固体，故答案为：将混合物溶于足量的稀盐酸，待固体不再溶解时，过滤，洗涤并干燥所得固体。
15．(1)3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
(2)气体遇空气未见红棕色，点燃肥皂泡，发出爆鸣声
(3) 产生蓝色沉淀 4Fe+NO+10H+=4Fe2++NH+3H2O
(4)H2
(5)温度升高，H+、NO被还原的速率均增大，NO被还原的速率增大的更多；H+同时被消耗，H+得电子机会减少，导致产生的H2体积减少
(6)较低温度、低浓度硝酸
已知铁粉与稀硝酸反应会生成H2，根据图示所做实验，产生的气体为无色，点燃时，有尖锐的爆鸣声，容器壁出现无色液滴，其气体为氢气，铁粉过量，则铁变为亚铁离子；反应后溶液，加入足量NaOH溶液并加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，铁粉与硝酸还能反应生成铵根离子。
（1）稀HNO3与过量铁粉反应生成亚铁离子，还原产物主要是NO，离子方程式：3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O。
（2）NO遇氧气生成二氧化氮变红棕色，而氢肥皂泡中氢气可燃烧，不纯的话有爆鸣声，所以确认气体是H2，不含NO的实验证据是气体遇空气未见红棕色，点燃肥皂泡，发出爆鸣声。
（3）①如产物有亚铁离子，滴加K3[Fe(CN)6]溶液，会产生蓝色沉淀，离子方程式为：3Fe2++2[Fe(CN)6]3-═Fe3[Fe(CN)6]2↓；②加入NaOH溶液，加热至沸，有刺激性气味气体逸出，用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝，说明产物有，则另外发生的反应为：4Fe++10H+=4Fe2+++3H2O。
（4）同样是0.5mol/L HNO3，Fe反应能产生H2，铜粉能反应但不产生氢气，则无法证明0.5mol/L HNO3中H＋的氧化性大于。
（5）H+、都有氧化性，可被还原，温度升高，H+、被还原的速率均增大，被还原的速率增大的更多，导致H2体积减少。
（6）较低温度和低浓度的硝酸有利于金属与硝酸反应生成氢气。
16．(1) a≤b 30%
(2)
(3) 4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 2.75
(1)
由题意可知，NO2能被NaOH溶液吸收，NO和NO2按1∶1的比例能被NaOH溶液吸收，NO不能被NaOH溶液吸收，故n(NO2)≥n(NO)即可，即a≤b；设混合气中NO、NO2物质的量分别为x、y，根据反应NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，该反应消耗NO2物质的量为x，生成NaNO2物质的量为2x，则反应2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O消耗NO2物质的量为(y-x)，生成NaNO2、NaNO3物质的量都为，溶液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比为4∶1，则(2x+)：=4：1，解得x：y=3：7，故混合气体中NO物质的量分数为30%，即混合气体中NO的体积分数为30%；答案为：a≤b；30%。
(2)
①根据表中离子可知，SO2被氧化成，被还原成Cl-，结合得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，SO2和NaClO2反应的离子方程式为2SO2++2H2O=2+Cl-+4H+；答案为：2SO2++2H2O=2+Cl-+4H+。
②溶液中的电荷守恒为c(Na+)+c(H+)=2c()+c()+c(Cl-)+c(OH-)，3×10-3mol/L+3.8×10-4mol/L=2ymol/L+8.8×10-4mol/L+1×10-3mol/L+mol/L，解得y=7.5×10-4；答案为7.5×10-4。
(3)
煅烧硫铁矿生成Fe2O3和SO2，反应的化学方程式为4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；反应中生成8molSO2时转移44mol电子，标准状况下11.2LSO2物质的量为0.5mol，则转移电子数为=2.75mol，转移电子数为2.75NA；答案为：4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2；2.75。
17．(1)Na2O Al2O3 6SiO2
(2)4Al+K[AlSi3O8]+2AlCl3=3Si+6AlOCl+KAlO2
(3)SiO2
(4) 8Fe＋30H＋＋3 ===8 Fe 3＋＋3＋9H2O 1:1 40mL
（1）氧化物形式表示为Na2O Al2O3 6SiO2
（2）该反应中Al从0价升高为+3价，失电子作还原剂，K[AlSi3O8]中Si由+4价降低为0价，得电子作氧化剂，根据转移电子守恒和原子守恒进行配平，方程式为4Al+K[AlSi3O8]+2AlCl3=3Si+6AlOCl+KAlO2；
（3）SiO2不溶于盐酸，故所得固体为SiO2；
（4）O→a无气体放出，根据题中信息可知硝酸被还原生成铵盐，Fe与稀硝酸反应的离子方程式为8Fe＋30H＋＋3 ===8 Fe 3＋＋3＋9H2O ；c→d发生Al(OH)3＋OH－=＋2H2O，即Al(OH)3物质的量为(82－74)×10－3×5mol=0.04mol；O到a没有沉淀产生，说明HNO3过量，b→c发生＋OH－=NH3·H2O，推出n()=(74－68)×10－3×5mol=0.03mol，根据得失电子数目守恒，因此有n(Al)×3＋n(Fe)×3=n()×8，代入数值，解得n(Fe)=0.04mol，a→b发生Al3＋＋3OH－=Al(OH)3↓、Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓，此阶段共消耗NaOH的体积为(0.04＋0.04)×3×1000/5mL=48mL，因此a点对应的数值为(88－48)mL=40mL；c点溶质为NaNO3，因此n()=74×10－3×5mol=0.37mol，根据N元素守恒，因为合金与硝酸反应过程中没有气体产生，因此原硝酸溶液中n(HNO3)=n()＋n()=(0.37＋0.03)mol=0.4mol；合金中铝粉和铁粉的物质的量比值为0.05：0.03=1：1；
18．(1) 0.13 3：7
(2)
(3)448
【解析】（1）
2.56 g Cu的物质的量是2.56g÷64g/mol＝0.04mol，生成硝酸铜0.04mol。NO2、NO的物质的量共为1.12L÷22.4L/mol=0.05mol，被还原的硝酸的物质的量等于生成NO2、NO的总的物质的量，为0.05mol，所以反应中消耗HNO3的物质的量为0.04mol×2+0.05mol＝0.13mol；设混合气体NO2、NO的物质的量分别是xmol、ymol，则x+y＝0.05，依据电子得失守恒可知x+3y＝0.04×2，解得x＝0.015、y＝0.035，所以产生NO和NO2的体积比为3：7；
（2）
恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，溶液中的溶质是硝酸钠，物质的量等于氢氧化钠的物质的量，为0.001aVmol，根据氮原子守恒可知原硝酸的物质的量是0.05mol+0.001aVmol，则原硝酸溶液的浓度为mol·L-1；
（3）
欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3，则NO2、NO与氧气和水完全反应生成硝酸，由此可得出硝酸与铜反应得到电子的物质的量应等于氧气氧化NO2、NO生成硝酸得到电子的物质的量，等于铜失去电子的物质的量，则由电子守恒可得需要氧气的物质的量是0.08mol÷4＝0.02mol，在标况下的体积为0.02mol×22.4L/mol＝0.448L＝448mL。
19． Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O 1.80mol 二氧化硫和氢气 1∶4 97.5g
⑴锌跟浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫和水。
⑵反应过程中消耗H2SO4的物质的量等于总的硫酸减去剩余的硫酸。
⑶先算气体A的物质的量，再根据题意用极限思维判断是否为单一气体，根据二氧化硫和氢气物质的量和守恒关系建立关系式计算。
⑷根据两个化学方程式可知n(Zn)＝n(SO2)＋n(H2)计算。
⑴锌跟浓硫酸反应的化学方程式为：Zn＋2H2SO4(浓)=ZnSO4＋SO2↑＋2H2O。
⑵反应过程中消耗H2SO4的物质的量为，故答案为：1.8mol。
⑶气体A的物质的量
根据题意，锌跟硫酸反应的化学方程式是：
Zn＋2H2SO4(浓)＝ZnSO4＋SO2↑＋2H2O①
Zn＋H2SO4(稀)＝ZnSO4＋H2↑②
若生成的气体全是二氧化硫，则消耗H2SO4的物质的量为n(H2SO4)＝2×n(SO2)＝2×1.5 mol＝3.0 mol≠1.8 mol，所以此假设不成立，即该气体只能是二氧化硫和氢气的混合气体。
设该混合气体中二氧化硫和氢气的物质的量分别是x和y。根据题意可得如下两个方程：
x＋y＝1.5 mol，2x＋y＝1.8 mol。
联立，解得x＝0.3 mol，y＝1.2 mol，，故答案为：二氧化硫和氢气；1∶4。
⑷根据两个化学方程式可知n(Zn)＝n(SO2)＋n(H2)＝1.5 mol，则m(Zn)＝65 g·mol－1×1.5 mol＝97.5 g，故答案为：97.5g。
20．(1)0.7
(2)1.28
(3)4∶1
1.52g铜镁合金溶于浓硝酸中生成硝酸铜、硝酸镁、NO2、N2O4，NO2、N2O4的体积为1120mL，则物质的量为0.05mol。向反应后的溶液中加入NaOH溶液，金属离子完全沉淀时，得到2.54g沉淀，则m(OH-)=2.54g-1.52g=1.02g，则n(OH-)=0.06mol。
(1)
50mL 14mol/L 的浓硝酸中含有HNO3的物质的量为0.05L×14mol/L=0.7mol；
(2)
根据n(OH-)=0.06mol以及Cu(OH)2和Mg(OH)2的化学式可知，铜和镁的总物质的量是n(OH-)的二分之一，即为0.03mol。设合金中铜的物质的量为x，镁的物质的量为y，则有64x+24y=1.52，x+y=0.03，求得x=0.02mol，y=0.01mol，则该合金含铜0.02mol×64g/mol=1.28g；
(3)
铜和镁的总物质的量为0.03mol，铜和镁反应后均为+2价，所以转移电子的物质的量为0.06mol，设N2O4的物质的量为a，则NO2的物质的量为0.05-a，根据化合价变化有2a+0.05-a=0.06，则a=0.01mol，则NO2的物质的量为0.04mol，所以混合气体中， NO2 和 N2O4 的物质的量之比为0.04：0.01=4：1。
21．(1) MnO2+4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O 溴化亚铁溶液 先看到上层溶液由浅绿色变为黄色，后观察到下层CCl4由无色变为橙红色 黄绿色气体消失，产生白烟 烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉
(2) CD 过滤、洗涤、干燥 向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，通入澄清石灰水，若紫色KMnO4溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有
【解析】（1）
①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O；在G装置中，应用一个方程式判断出Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，加入溴化亚铁溶液，氯气先把亚铁离子氧化成三价铁离子，再把溴离子氧化成溴单质，所以看到的现象是：先看到上层溶液由浅绿色变为黄色，后观察到下层CCl4由无色变为橙红色。
②氯气是黄绿色的气体，氯气和氨气能生成氯化氢气体，氯化氢和氨气相遇立即生成白烟氯化铵，所以看到的现象是黄绿色气体消失，产生白烟；烧瓶内气体反应后压强减小，烧瓶内外导致产生压强差，所以反应一段时间后，关闭b打开c，烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉。
③F装置中生石灰与水反应生成氢氧化钙，并放出大量的热，浓氨水受热分解生成氨气和水，故发生反应的化学方程式。
（2）
废水中的亚硫酸根离子被氧化成硫酸根离子，加入盐酸酸化，再加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到硫酸钡沉淀，称量计算。
所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子
①亚硫酸根离子有还原性，能被强氧化剂氧化成硫酸根离子，所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子，应选择氧化性物质。
A、虽然酸性高锰酸钾有强氧化性，但有硫酸根离子造成干扰，故A错误。
B、氢氧化钠没有氧化性，故B错误。
C、氯水有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，且不造成干扰，所以C选项是正确的。
D、H2O2有氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，故D正确。综上所述，本题正确选项CD。
②由固、液混合溶液得纯净、干燥的沉淀的操作要经过滤、洗涤、干燥。
③二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，但二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾褪色，要想检验碳酸根离子，首先要排除亚硫酸根离子的干扰，再将气体通入澄清的石灰水，若石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO32-，否则没有，故可设计实验方案为：向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，通入澄清石灰水，若紫色KMnO4溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有。
22．(1) 蒸馏烧瓶 A
(2) 干燥气体 控制气体流速
(3) 氨气的催化氧化是一个放热反应，放出的热量使铂丝保持红热 有红棕色气体产生
(4)
(5)A
装置A中用饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热制取，装置B中用锌和稀硫酸反应制取，、在甲装置中干燥，充分混合后合成，用乙装置吸收一段时间后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内发生氨气的催化氧化反应。
（1）由仪器构造可知，仪器a的名称是蒸馏烧瓶。饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液经加热制取，属于加热液体制取气体选择A装置。饱和亚硝酸钠()溶液与饱和氯化铵溶液加热生成、和，反应的化学方程式为，故答案为：蒸馏烧瓶；A；；
（2）装置甲中盛有浓硫酸，氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有干燥气体，通过观察气泡控制气体流速的作用，故答案为：干燥气体；控制气体流速；
（3）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，发生氨的催化氧化反应，该反应放热，所以能使铂丝保持红热。氨气催化氧化生成NO，NO在锥形瓶内与氧气反应生成NO2，锥形瓶中还可观察到的现象是有红棕色气体产生，故答案为：氨气的催化氧化是一个放热反应，放出的热量使铂丝保持红热；有红棕色气体产生；
（4）乙装置中氨气发生催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
（5）由反应①可知NO、NO2的物质的量为1:1时能被碳酸钠完全吸收，由反应②可知，NO2能被碳酸钠完全吸收，即NO单独不能被碳酸钠吸收，则NO、NO2的物质的量比大于1:1时不能被完全吸收，所以x<1.5不能完全吸收，故选A。