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

第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1．宏观辨识与微观探析是化学学科核心素养之一。下列实验对应的反应方程式书写正确的是
A．放入水中：
B．在中燃烧：
C．浓硝酸见光分解：
D．盐酸中滴加溶液：
2．化学与生产、生活息息相关，下列叙述错误的是
A．葡萄酒中添加适量的起到保质作用
B．赏心悦目的雕花玻璃是使用氢氟酸对玻璃刻蚀而成的
C．光化学烟雾是由引起的环境污染
D．合成纤维和光导纤维都是有机高分子化合物
3．下列说法中正确的是（ ）
A．SiO2溶于水显酸性
B．SiO2是一种空间立体网状结构的晶体，熔点高、硬度大
C．光导纤维导电能力很强，是一种很好的通信材料
D．SiO2是一种酸性氧化物，它可以与NaOH溶液反应，但不与任何酸反应
4．下列离子方程式中，不正确的是
A．过量铁粉与稀硝酸反应：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O
B．小苏打中和胃酸：CO+H+=CO2↑+H2O
C．NO2与水反应：3NO2+H2O=2H++2NO+NO
D．SiO2与NaOH反应：SiO2+2OH-=SiO+H2O
5．下列有关物质用途的说法正确的是
A．氢氟酸具有强酸性，可用于刻蚀玻璃
B．生石灰、铁粉、硅胶是食品包装中常用的干燥剂
C．硫铁矿(主要成分为FeS2)主要用于工业制硫酸，其矿渣可用于炼铁
D．工业上用焦炭在高温下还原SiO2制取粗硅：SiO2+CSi+CO2↑
6．a mol FeS与b mol FeO投入V L c mol·L-1的HNO3溶液(过量)中，充分反应，产生气体为NO，则反应后溶液中NO3-的量为（ ）
A．62(a＋b) g B．186(a＋b) g C． mol D． mol
7．关于元素及其化合物，下列说法正确的是
A．C12具有氧化性，故可以做漂白剂
B．Na、A1、Fe三种单质在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱
C．将浓硝酸、浓硫酸露置在空气中，两溶液的质量均增大、浓度均减小
D．将表面有铜绿的铜器放入盐酸中浸泡，可除去铜绿
8．利用下列各组中物质间的反应制备和收集少量气体，能采用如图实验装置的是
A．浓氨水与固体氢氧化钠 B．浓硫酸与铜片
C．稀硝酸与铜片 D．浓硝酸与铜片
9．碳酸镧难溶于水，常用于慢性肾衰竭患者高磷酸盐血症的治疗。实验室将、通入溶液中反应制备碳酸镧，实验装置如图所示(夹持装置已略去)，下列说法错误的是
A．X可以是碱石灰，生石灰或烧碱
B．甲中的a口接丙中的c口，乙中的b口接丙中的d口
C．丙中应先通入，再通入
D．丙中反应的离子方程式为
10．下列气体中，既可用排水法又可用向上排空气法收集的是
A．NO2 B．O2 C．SO2 D．NO
11．利用物质的特殊性质来检验的分析方法很多，下列有关说法错误的是
A．用试纸对血糖或尿糖的监测——利用葡萄糖特殊的性质进行分析
B．农产品残余农药的快速检测——利用农产品特殊的性质进行分析
C．大气中污染物氮氧化合物的测定——进行氮氧化合物性质分析
D．新冠病毒核酸检测方法——进行核酸序列分析
12．《京华时报》2016年8月24报道：京东自营的部分产品和一号店的部分产品二氧化硫严重超标，下列有关二氧化硫的说法不正确的是
A．二氧化硫有毒，不可以应用于任何食品行业
B．二氧化硫是一种食品添加剂，在国家标准范围内使用时安全的
C．二氧化硫可以是品红褪色
D．二氧化硫可以用于工业漂白
13．能利用图示装置及物质制取和收集相应气体的是(除杂及尾气处理装置已略去)
选项 a中的物质 b中的物质 c中最终收集的气体
A 稀硫酸 Zn H2
B 浓硫酸 Cu SO2
C 稀盐酸 CaCO3 CO2
D 浓硝酸 Fe NO2
A．A B．B C．C D．D
14．飘尘是物质燃烧时产生的粒状漂浮物，颗粒很小，不易沉降。它与空气中的SO2和O2接触时，SO2会部分转化为SO3，使空气的酸度增加，环境污染更为严重。其中飘尘所起的作用可能是
A．氧化剂 B．还原剂 C．催化剂 D．载体
15．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．
B．溶液
C．
D．
二、填空题
16．工业上以铬铁矿(，含、氧化物等杂质)为主要原料制备红矾钠，首先将铬铁矿与纯碱在有氧条件下焙烧，该过程可将转化为，并将、氧化物转化为可溶性钠盐，反应的化学方程式为_______、_______、_______。
17．从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。以下是氮元素形成物质的价类二维图的及氮的循环的部分信息。
（1）①是一种人工固氮的重要途径，该反应的化学方程式是__________。
（2）②的化学方程式是__________。
（3）⑤的化学方程式是（任写一种）__________。
（4）R可与 NaOH溶液反应：HNO2+NaOH=NaNO2+H2O，该反应体现了R（HNO2）的_____性。
（5）Q的化学式是_______，Q属于酸性氧化物，写出Q与水反应的化学方程式________。
（6）L在水体中过多蓄积会导致水体富营养化。将水体调节为酸性后加入适量NaClO，可将L中阳离子转化为无污染气体以去除。写出L与NaClO反应的离子方程式_________。
18．硫酸是实验室和化学工业中应用特别广泛的产品。
(1)浓硫酸具有很强的腐蚀性，实验室中使用一定要注意安全防护。某小组同学围绕浓硫酸的进行了如下实验探究：将适量蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后再加入适量浓硫酸，迅速搅拌，观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并产生有刺激性气味的气体。
①用化学方程式解释体积膨胀产生有刺激性气味气体的原因_______。
②上述实验现象表明浓硫酸具有 _______(填字母)
A酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性
(2)硫酸工业流程如下所示：
①催化反应室发生反应的化学方程式是：_______。
②某工厂使用的煤中含硫质量分数为0.64%，该工厂每天燃烧这种煤100 吨，试计算：
a 如果煤中的硫全部转化为SO2，该厂每天产生SO2在标准状况下的体积为_______L；
b如果把产生的SO2全部用来生产硫酸，理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量_______吨。
三、计算题
19．将Cu与CuO的混合物22.4g加入到50mL 18.4mol/L浓H2SO4中，加热充分反应至固体物质完全溶解，冷却后将混合液稀释至1000mL，测得c(Cu2+)=0.3mol/L。试计算：
（1）反应过程中放出的气体在标准状况下的体积___（不考虑气体在溶液中的溶解）。
（2）溶液稀释后，c(H+)是多少___
20．32.0g Cu 与 100 mL 10.0 mol·L-1的浓硝酸反应，标准状况下测得反应产生的 NO、NO2 混合气体 6.72 L，且充分反应后铜仍有剩余。请计算：
(1)混合气体中 NO 与 NO2的物质的量之比为 ___________；
(2)向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解，若该过程中只有 NO 气体生成，则还能产生 NO 的物质的量为____ 。
四、实验题
21．氮化铝(AlN)是一种性能优异的新型材料，在许多领域有广泛应用。某化学小组模拟工业制氮化铝原理，欲在实验室制备氮化铝并检验其纯度。查阅资料：
①实验室用饱和溶液与溶液共热制：
②工业制氮化铝：，氮化铝在高温下能水解。
③AlN与NaOH饱和溶液反应：
I、氮化铝的制备
(1)实验中使用的装置如图所示，请按照氮气气流方向将各仪器接口连接e→c→d→_______→i。
(2)B装置内的X液体可能是_______；
II、氮化铝纯度的测定
(方案I)甲同学用下图装置测定AlN的纯度(部分夹持装置已略去)。
(3)在分液漏斗和导气管之间连接导管A的目的是：_______。
(4)为了准确测定生成气体的体积，量气装置(虚线框内)中的Y液体可以是_______。
A． B． C．饱和溶液 D．植物油
(方案II)乙同学按以下步骤测定样品中AlN的纯度(流程如下图)
(5)步骤②的操作是通入过量_______气体。
(6)样品中AlN的纯度是_______(用含、、表示)，若在步骤③中未洗涤，则测定结果将_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
22．某同学用下列装置(固定及夹持装置、加热仪器和橡胶管略)进行有关氨气制取的实验探究。
回答下列问题：
(1)在实验室用装置①制取，若要测定生成的的体积，则必须选择的装置是____________(填装置序号)，装置中所盛试剂应具有的性质是__________________________________。
(2)若用装置②制取，烧瓶内装的试剂是___________，分液漏斗中装的试剂是___________，收集装置应选择___________(填装置序号)。
五、元素或物质推断题
23．
（1）X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ：2；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍。则：
①写出化合物甲的电子式___________________；
②写出Z与甲反应的化学方程式_______________________________________________；
（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，Y、Z都是分子晶体，X、Y都能与强碱溶液反应；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂。则：
①写出X与NaOH溶液反应的离子方程式________________________________________；
②在①所得溶液中加入乙的溶液，观察到的现象___________________________________
（3）.X、Z是常见金属，Z与甲的反应只有在高温下才能进行，甲是一种具有磁性的化合物，乙在工业上常用于制取Z单质。则：
①写出乙与NaOH溶液反应的化学方程式______________________________________；
②将等物质的量的X和Z分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，得到气体的质量之比是____________________________。
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．方程式没有配平，氢原子不守恒，A错误；
B．铁在氯气中燃烧生成氯化铁，B错误；
C．浓硝酸分解生成二氧化氮，C错误；
D．强酸制弱酸，盐酸与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，D正确；
故选D。
2．D
解析：A．葡萄酒中添加适量的作还原剂，起到保质作用，A正确；
B．赏心悦目的雕花玻璃是使用氢氟酸对玻璃刻蚀生成SiF4而成的，B正确；
C．光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物（NO ）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成二次污染物，后与一次污染物混合所形成的有害浅蓝色烟雾，C正确；
D．光导纤维的主要成分为二氧化硅为无机材料，D错误；
答案选D。
3．B
解析：A．二氧化硅是酸性氧化物，但不溶于水，故A错误；
B．SiO2是由硅原子与氧原子构成的一种空间立体网状结构的原子晶体，其熔点高、硬度大，故B正确；
C．光导纤维的成分为二氧化硅，对光具有良好的全反射作用，则是一种很好的通讯材料，但不导电，故C错误；
D．二氧化硅是酸性氧化物，可以和碱、碱性物质发生反应，能和一种特殊的酸——HF反应，故D错误；
故选B。
4．B
解析：A．Fe会还原Fe3+为Fe2+，则过量铁粉与稀硝酸反应生成硝酸亚铁和一氧化氮、水，故离子方程式为：3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，A正确；
B．小苏打为NaHCO3，胃酸的主要成分是HCl，两者反应的离子方程式为：+H+=CO2↑+H2O，B错误；
C．NO2与水反应生成HNO3、NO和H2O，反应的离子方程式为3NO2+H2O=2H++2NO+NO，C正确；
D．SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3和H2O，反应的离子方程式为SiO2+2OH-=SiO+H2O，D正确；
答案选B。
5．C
解析：A．氢氟酸用于刻蚀玻璃，是因为氢氟酸能与玻璃反应生成SiF4气体，而氢氟酸是一种弱酸， A错误；
B．铁粉常用作含食品包装的脱氧剂，不能作干燥剂，B错误；
C．工业制硫酸主要以硫磺或硫铁矿为原料，硫铁矿煅烧所得氧化铁可用于炼铁，C正确；
D．焦炭在高温下还原SiO2，氧化产物为CO不是CO2，D错误；
故选C。
6．D
解析：依据得失电子守恒，计算表现氧化性的HNO3的物质的量，HNO3总量减去表现氧化性的硝酸量，即可得到溶液中NO3-的量。
FeS中，Fe由+2价升高到+3价，S由-2价升高到+6价，a mol FeS共失电子9amol；
FeO中，Fe由+2价升高到+3价，b mol FeO共失电子b mol；
HNO3中，N由+5价降为+2价，1molHNO3共得电子3mol。
设表现氧化性的HNO3的物质的量为x
则 9a+b=3x x=
从而得出反应后溶液中NO3-的量为(cV-)mol。
答案为D。
7．D
解析：试题分析：A．C12具有氧化性，但是由于其有腐蚀性。故不可以做漂白剂，错误；B．Na、A1单质在一定条件下与水反应都生成H2和对应的碱而Fe则发生反应产生金属氧化物和氢气，错误；C．将浓硝酸、浓硫酸露置在空气中，前者有吸水性，使溶液的质量增大，后者有溶质有挥发性而使溶液的质量减少，浓度均减小，错误；D．Cu不能与盐酸发生反应，而铜绿是盐可以跟盐酸发生反应，所以将表面有铜绿Cu2(OH)2CO3的铜器放入盐酸中浸泡，可除去铜绿，正确。
8．C
解析：A．浓氨水与固体氢氧化钠混合可制备NH3，但NH3极易溶于水，不能用排水法收集，A错误；
B．浓硫酸与铜片加热生成SO2，装置没有加热的仪器，且SO2溶于水，不能用排水法收集，B错误；
C．稀硝酸与铜片反应生成NO，可以用排水法收集，C正确；
D．浓硝酸与铜片反应生成NO2，NO2与水反应生成NO，因此不能用排水法收集，D错误；
故选C。
9．C
解析：A．浓氨水滴到碱石灰或生石灰或烧碱上，会有NH3逸出，可用于制取NH3，故A正确；
B．由于氨气极易溶于水，易倒吸，接竖立的干燥管可防止倒吸，故b接d，a接c，故B正确；
C．先通会使溶液碱性增强，有利于的吸收，故C错误；
D．难溶于水，书写离子方程式用化学式表示，则丙中反应的离子方程式为，故D正确；
答案选C。
10．B
解析：A．NO2能溶于水且与水反应，不能用排水法收集，A错误；
B．O2不溶于水且不与水反应，可用排水法收集，密度比空气大且不与空气中物质反应，可用向上排空气法收集，B正确；
C．SO2能溶于水且与水反应，不能用排水法收集，C错误；
D．NO能与空气中氧气反应，不能用排空气法收集，D错误；
答案选B。
11．B
解析：A．葡萄糖具有还原性，可与某些氧化剂发生反应的现象不同，可以检测血糖或尿糖，故A正确；
B． 对残余农药分子结构进行分析，不是对具体农产品进行性质分析。如果对农产品分析，得到的是产品信息，不是农药信息，故B正确；
C．利用氮氧化物的性质，对空气中的氮氧化物进行分析检测，故C正确；
D．新冠病毒中的遗传物质为不同核酸组成的序列，核酸检测就是对其核酸序列的检测，判断是否为新冠病毒，故D正确；
故选B。
12．A
解析：二氧化硫可以用于某些食品，如葡萄酒中适当添加二氧化硫可起到杀菌的作用，A项错误。二氧化硫可漂白纸浆、品红溶液等，用于工业漂白，B、C、D正确。
13．C
解析：A．Zn与稀H2SO4反应生成ZnSO4和H2，即Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，生成的气体氢气密度比空气小，不能用向上排空气收集，故A错误；
B．铜和浓硫酸需要在加热的条件下才能反应，生成CuSO4、SO2和H2O，图示装置不能加热，故B错误；
C．石灰石与稀盐酸发生反应，生成CaCl2、CO2和H2O，即CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O，反应不需要加热，生成气体二氧化碳密度大于空气，用向上排空气收集，故C正确；
D．常温下，Fe在浓HNO3中产生钝化现象，不能制取NO2，故D错误；
答案为C。
14．C
解析：SO2会部分转化成SO3的过程中，SO2与空气中的O2发生反应，飘尘只是起到了加快反应的作用，其自身的质量和性质都未发生改变，因此，飘尘在变化中起催化作用；所以C选项是正确的。
15．D
解析：A．Fe与HCl反应产生FeCl2，因此不能实现在给定条件下物质间转化，A不符合题意；
B．由于酸性：HCl＞H2CO3，所以向BaCl2溶液中通入CO2气体，不能反应产生BaCO3沉淀，因此不能实现在给定条件下物质间转化，B不符合题意；
C．S与O2在点燃时反应产生SO2气体，而不是反应产生SO3，因此不能实现在给定条件下物质间转化，C不符合题意；
D．NaHCO3不稳定，受热分解产生Na2CO3，在溶液中Na2CO3与Ca(OH)2发生复分解反应产生CaCO3沉淀和NaOH，因此能实现在给定条件下物质间转化，D符合题意；
故合理选项是D。
二、填空题
16．
解析：由题意可知，铬铁矿与纯碱在有氧条件下焙烧时，转化为氧化铁、铬酸钠，氧化铝和二氧化硅转化为偏铝酸钠和硅酸钠，反应的化学方程式为、、，故答案为：；；。
17． N2+3H2 2NH3 4NH3+5O2 4NO+6H2O Cu＋4HNO3(浓) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或者4HNO3(浓) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任写一种） 酸 N2O5 N2O5 +H2O=2HNO3 2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+
解析：已知图中物质都是含氮元素的物质，过程①中A为单质，D为氢化物，A生成D是人工固氮反应，则为氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下生成氨气的反应，则A为氮气，D为氨气；过程②中B为氮的氧化物且氮元素为+2价，则发生的反应为氨气催化氧化反应生成一氧化氮和水，则E为一氧化氮；G也是氮氧化物且氮元素的化合价为+4价，由E转变为G的反应为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，则G为二氧化氮；J为含氮元素的酸且氮元素为+5价，由二氧化氮转变为酸的反应为二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸，则J为硝酸；过程⑤为硝酸转化为二氧化氮，反应较多，如：浓硝酸与铜反应、硝酸受热分解或硝酸与碳单质反应都可产生二氧化氮；氨气转变为M，M为碱，即M为一水合氨；一水合氨也可转化为L，则L为铵盐，同时，过程⑥为硝酸转变为L，则L为硝酸铵；另外Q为氮氧化物且氮元素的化合价为+5价，则Q为五氧化二氮；R为含氮元素的另一种酸，且氮元素化合价为+3价，则R为亚硝酸。
（1）根据分析，A为氮气，D为氨气，氮气和氢气在高温、高压、催化剂的条件下生成氨气，化学方程式是N2+3H2 2NH3，故答案为：N2+3H2 2NH3；
（2）根据分析，过程②中B为氮的氧化物，则发生的反应为氨气催化氧化反应生成一氧化氮和水，则E为一氧化氮，发生的反应方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O；
（3）过程⑤为硝酸转化为二氧化氮，反应较多，如：浓硝酸与铜反应、硝酸受热分解或硝酸与碳单质反应都可产生二氧化氮，化学方程式为：Cu＋4HNO3(浓) = Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或4HNO3(浓) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任写一种），故答案为：Cu＋4HNO3(浓) =Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O或者 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O或者4HNO3(浓) 4NO2↑＋+O2↑+2H2O（任写一种）；
（4）根据分析，R为亚硝酸，R可与 NaOH溶液反应：HNO2+NaOH=NaNO2+H2O，该反应中未发生化合价的变化，属于酸碱中和反应，体现了R（HNO2）的酸性，故答案为：酸；
（5）根据分析，Q为五氧化二氮，化学式是N2O5；Q属于酸性氧化物，也是硝酸的酸酐，五氧化二氮与水反应生成硝酸，化学方程式N2O5 +H2O=2HNO3，故答案为：N2O5+H2O=2HNO3；
（6）根据分析L为硝酸铵，为酸性后加入适量NaClO，可将L中阳离子转化为无污染气体以去除，则该无污染气体为氮气，硝酸铵与NaClO反应的离子方程式2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+，故答案为：2NH4++3ClO－= N2↑+3Cl－+3H2O+2H+。
18．(1) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O CD
(2) 2SO2+O22SO3 448000L 730 吨
解析：（1）①浓硫酸具有脱水性，能使蔗糖炭化脱水，同时还具有强氧化性，能把生成的碳氧化生成二氧化碳、硫酸被还原为二氧化硫，所以体积膨胀产生有刺激性气味，反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O。
②根据以上分析可知反应中体现浓硫酸的脱水性和强氧化性，答案选CD；
（2）①催化反应室中二氧化硫被氧化为三氧化硫，发生反应的化学方程式是2SO2+O22SO3。
②a.如果煤中的硫全部转化为SO2，根据硫原子守恒可知该厂每天产生SO2在标准状况下的体积为＝448000L；
b.如果把产生的SO2全部用来生产硫酸，理论上每年(按365天计)可得到98%的浓硫酸的质量为＝7.3×108g＝730吨。
三、计算题
19．24L 1.04mol/L
解析：设混合物中Cu的物质的量为x，CuO的物质的量为y．
根据混合物为22.4g可有：64x＋80y＝22.4…①
根据混合液稀释至1000mL，c(Cu2+)＝0.3mol/L，可有：x＋y＝0.3…②
解①②得：x＝0.1mol、y＝0.2mol；
(1)Cu与浓硫酸反应放出SO2气体，设生成气体的物质的量为amol，根据反应：
可得：＝，解得：a＝0.1mol；
由于是标况下，故体积V＝n Vm＝0.1mol×22.4L/mol=2.24L；故答案为：2.24L；
(2)已知n(H2SO4)总＝0.05L×18.4mol/L＝0.92mol，n(H2SO4)反应＝2x＋y＝0.4mol，n(H2SO4)余＝0.92mol 0.4mol＝0.52mol，故c(H+)＝0.52mol×2÷1L＝1.04mol/L，故答案为：1.04mol/L．
20．2：1 0.100mol
解析：(1)铜和硝酸反应后铜有剩余，说明硝酸完全反应，反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，假设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式有(x+y) ×22.4=6.72 4x+2y=10.0×0.1，解x=0.2，y=0.1，则一氧化氮和二氧化氮的物质的量比为0.2:0.1=2:1.
(2)反应中消耗的铜的物质的量有1.5x+0.5y=0.5×0.2+0.5×0.1=0.35mol，铜的总物质的量为0.5mol，剩余的铜的物质的量为0.5-0.35=0.15mol，反应后的溶液中加入稀硫酸，相当于铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，故0.15mol铜反应生成0.1mol一氧化氮。
四、实验题
21．(1)
(2)浓硫酸
(3)平衡压强使分液漏斗内液体能顺利滴下、防止因液体滴入使所测气体体积偏大
(4)AD
(5)二氧化碳
(6) 偏高
【分析】①实验室用饱和溶液与溶液共热制：
②工业制氮化铝：，氮化铝在高温下能水解。制备过程是利用装置C制备氮气，通过装置A中碱石灰除去氮气中杂质气体水蒸气，得到干燥氮气通过装置D和铝发生反应生成AlN，通过装置A或B避免AlN遇到水蒸气反应，最后通过装置E吸收尾气一氧化碳；氮化铝含杂质为C和氧化铝，氧化铝质量不变，碳转化为滤渣，样品m1g溶于过滤氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g，结合差量法计算纯度。
解析：（1）实验中使用的装置如图所示，利用装置C准备氮气，通过装置A中碱石灰干燥氮气，通过装置A中的碱石灰除去酸性气体，通过装置D氮气和铝发生反应，利用装置A或B防止空气中水蒸气进入装置D，最后通过装置E吸收多余的CO，防止污染空气，按照氮气气流方向将各仪器接口连接e→c→d→→i。故答案为：；
（2）B装置内的X液体用于防止空气中水蒸气进入装置D，B装置内的X液体可能是浓硫酸；故答案为：浓硫酸；
（3）在分液漏斗和导气管之间连接导管A的目的是：平衡压强使分液漏斗内液体能顺利滴下、防止因液体滴入使所测气体体积偏大。故答案为：平衡压强使分液漏斗内液体能顺利滴下、防止因液体滴入使所测气体体积偏大；
（4）AlN与NaOH饱和溶液发生反应：AlN+NaOH+H2O═NaAlO2+NH3↑，测定生成气体为NH3，液体不能选用水溶液、不能和氨气反应，量气装置（虚线框内）中的X液体可以是CCl4、植物油，不能使H2O、NH4Cl饱和溶液，故AD正确，故答案为：AD；
（5）样品m1g溶于过量氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液，滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g,步骤②操作目的是将偏铝酸钠转化成氢氧化铝沉淀，则通入的是过量CO2气体，故答案为：二氧化碳；
（6）氮化铝含杂质为C和氧化铝，氧化铝质量不变，碳转化为滤渣，样品m1g溶于过滤氢氧化钠溶液中过滤得到滤液偏铝酸钠溶液滤渣质量m2g,滤液及其洗涤液中通入过量二氧化碳生成氢氧化铝沉淀，过滤得到固体灼烧得到氧化铝为m3g, 则m=g,样品中氮化铝的纯度为：×100%，样品中AlN的纯度是，若在步骤③中未洗涤，m3偏大，则测定结果将偏高，故答案为：；偏高。
22． ③⑦ 氨气难溶于该试剂，且该试剂不易挥发，不与氨气反应 CaO(或NaOH固体、碱石灰) 浓氨水 ⑥
【分析】(1)若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气。
(2)若用装置2制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气。
解析：(1)若用装置①制取NH3，则实验室用氯化铵和氢氧化钙在加热条件下制取氨气，反应的化学方程式为；要测定氨气的体积，可以采用排液法测量，要求氨气和该液体不能反应、氨气不能溶于该液体、该液体不能挥发，必须选择的装置是③⑦；故答案为：③⑦；氨气难溶于该试剂，该试剂不易挥发，不与氨气反应。
(2)若用装置2制取并收集干燥的NH3，可以利用浓氨水滴入碱石灰中得到氨气，分液漏斗中是浓氨水；氨气极易溶于水，常温下，氨气和空气中成分不反应，且氨气密度小于空气，所以可以采用向下排空气法收集，选择装置⑥；故答案为：CaO或NaOH或碱石灰；浓氨水；⑥。
五、元素或物质推断题
23． 2Mg+CO22MgO+C Si＋2OH－＋H2O＝SiO32－+2H2↑ 产生白色胶状沉淀 Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O 2:3
【分析】（1）根据X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，X为C；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ：2，所以Y为O，氧元素形成的单质为O2和O3；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍，Z为Mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；据以上分析进行解答；
（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，X能与强碱溶液反应，所以 X为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y是氯原子，Z是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；据以上分析进行解答；
（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z单质，所以Z是铝，X是铁，乙是氧化铝，Y是氧气，符合上述转化关系；据以上分析进行解答。
解析：（1）根据X、Y、Z都是短周期元素的单质，X元素原子的最外层电子数是其次外层电子数的2倍，X为C；Y元素有两种常见单质，二者质量相等时其物质的量之比为3 ：2，所以Y为O，氧元素形成的单质为O2和O3；Z元素原子的次外层电子数是其最外层电子数的4倍，Z为Mg；碳和氧气反应生成二氧化碳（甲）；氧气与镁反应生成氧化镁（乙），镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，以上推断符合图示转化关系；
①二氧化碳为共价化合物，碳氧原子间形成共价键，电子式；
综上所述所，故为：；
②镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，反应的化学方程式：2Mg+CO22MgO+C；
综上所述所，故为：2Mg+CO22MgO+C；
（2）X、Y、Z都是非金属单质，X是原子晶体，X能与强碱溶液反应，所以 X为硅；乙的水溶液是工业三酸之一，也是实验室常用试剂，所以乙是氯化氢，则Y是氯原子，Z是氢元素，氯气、氢气的固体均属于分子晶体，符合题意；
①硅与NaOH溶液反应生成硅酸钠和氢气，离子方程式为：Si＋2OH－＋H2O＝SiO32－+2H2↑；
综上所述所，故为：Si＋2OH－＋H2O＝SiO32－+2H2↑；
②由于盐酸的酸性大于硅酸，所以硅酸钠溶液中加入盐酸，反应生成硅酸白色胶状沉淀和氯化钠，因此可观察到产生白色胶状沉淀生成；
综上所述所，故为：白色胶状沉淀生成；
（3）甲是一种具有磁性的化合物，则甲是四氧化三铁，乙在工业上常用于制取Z单质，所以Z是铝，X是铁，乙是氧化铝，Y是氧气，符合上述转化关系；
①氧化铝与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应的化学方程式为：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O；
综上所述所，故为：Al2O3＋2NaOH＝2NaAlO2＋H2O；
②已知反应Fe+H2SO4=FeSO4+H2，2Al+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2；根据反应关系可知，将等物质的量的铁和铝分别与足量的稀硫酸反应，当两种金属完全溶解后，生成氢气的量之比为：1：1.5，质量之比是1:1.5，整理为2:3；
综上所述所，故为：2:3。