专题7氮与社会可持续发展单元测试 下学期高一化学苏教版（2020）必修第二册（含解析）

专题7 氮与社会可持续发展 专题复习检测题
一、单选题
1．有下列物质：①氮氧化物、②未完全燃烧的碳氢化合物、③含铅化合物、④二氧化硫、⑤一氧化碳，其中属于汽车尾气成分的是(　　)
A．①②③④
B．①②③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④⑤
2．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
3．下列表示正确的是
A．醋酸的结构式：CH3COOH B．甲醛的分子式：CH2O
C．CCl4的球棍模型： D．H2O的电子式：
4．下列变化过程属于氮的固定的是
A．氮气跟氢气合成氨 B．氨气跟氯化氢反应生成氯化铵固体
C．植物吸收硝酸铵 D．氮气由气态变为固态
5．已知某溶液中含有如下离子组中的若干种：K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、 CO、NO、SO、SiO、I-、Cl-且物质的量浓度相同。某同学欲探究该溶液的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到浅紫色火焰；
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成；
Ⅲ.取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中，向第一支试管中加入CCl4，振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色；向第二支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红。
下列说法正确的是
A．原溶液由K+、Fe2+、NO、I-、SO五种离子组成
B．原溶液中一定含有Mg2+、Cl-
C．步骤Ⅱ中无色气体可能含有CO2，原溶液中可能含有CO
D．原溶液中肯定不含Mg2+、SiO
6．实验室现有含硫酸和硝酸的混合溶液100mL，其中硫酸的浓度为2mol/L，硝酸的浓度为1mol/L，现向混合溶液中加入16g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为
A．896mL B．1792 mL C．2240 mL D．4480 mL
7．以粗铜为原料制取并收集NO2 。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)2 6H2O。实验装置如下：
下列设计不能达到实验目的的是
A．用装置①制取NO2
B．用装置②收集NO2
C．用装置③除去反应残液中的不溶物
D．用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液，然后冷却结晶、固液分离
8．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况)，这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是
A．此反应过程中转移的电子为0.3mol
B．混合气体中含NO2(标准状况)1.12L
C．参加反应的HNO3是0.4mol
D．消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L
9．下图的每一方格中表示有关的一种反应物或生成物，其中A、C、D、E为无色气体，F为红棕色气体。下列说法不正确的是
A．F与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1
B．用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口可以检验C气体是否收集满
C．M可能是纯净物或混合物
D．D在一定条件下可以与C发生置换反应
10．对于硝酸的物理性质，下列叙述错误的是
A．可以与水以任意比互溶 B．不易挥发
C．有刺激性气味 D．无色液体
11．下列有关离子方程式书写正确的是
A．铵明矾溶液中滴加少量NaOH 溶液：
B．磁铁矿石溶于稀硝酸：
C．向碳酸氢钠溶液中通人氯气：
D．IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应：
12．用石灰乳吸收硝酸工业尾气(含NO、NO2)可获得Ca(NO2)2，部分工艺流程如下：
下列说法不正确的是
A．吸收时主要反应的化学方程式为NO + NO2 + Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + H2O
B．加快通入尾气的速率可提NO、NO2去除率
C．采用气、液逆流的方式吸收尾气有利于NO、NO2的充分吸收
D．若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，处理后的尾气中NO含量会升高
13．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
14．下列气体中，不能用浓硫酸干燥的是(　　)
A．CO2 B．N2 C．SO2 D．NH3
15．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．一定条件下，氢气与碘单质充分反应后分子总数小于
B．标准状况下，分子中所含氯原子的总数为
C．28 g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含有个原子
D．锌完全溶解于适量稀硝酸中，生成气体的分子数为
二、填空题
16．(1)现有下列10种物质：①O2；②H2；③NH4NO3；④Na2O2；⑤Ba(OH)2；⑥CH4；⑦CO2；⑧NaF；⑨NH3；⑩I2。
其中既含离子键又含非极性键的是___________(填序号，下同)；既含离子键又含极性键的是___________；属于电解质的是：___________。
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的原子最外层有___________个电子。
(3)只含金属元素的主族位于第___________纵行。
(4)第四周期元素中，如第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为___________(用含a的式子表示)。
(5)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第___________族，已知铁的原子序数为26，最外层有2个电子，则铁的原子结构示意图为___________。
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则其电子式为___________；若XY2为共价化合物，则其结构式为___________。
17．某无色溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO、HCO等离子，当向溶液中加入一定浓度NaOH溶液时，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)该无色溶液中一定不存在的离子有___________；
(2)ab段生成的沉淀的化学式为___________；
(3)bc段表明溶液中有___________(填离子符号)，检验该离子的实验操作及现象是___________；
(4)cd段沉淀减少的离子方程式为___________；
(5)原溶液中一定含有的离子的物质的量之比为___________。[按题中给出离子的顺序写比例，格式如：n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)=1：1：1]
18．将xgFe、FeO和Fe2O3混合物分成两等份，向其中一份中滴加500mL稀硝酸，固体恰好完全溶解并产生标准状况下NO气体aL，溶液中Fe元素均以+3价形式存在，另一份固体与足量H2反应质量减少yg。根据以上数据计算稀硝酸的浓度为___mol·L-1(写出计算过程)。
19．SO2和NOx都是大气污染物。
(1)空气中的NO2可形成硝酸型酸雨，该反应的化学方程式是___________。
(2)汽车发动机工作时产生的NO和CO可通过催化转化器转化为两种无污染的气体，该反应的化学方程式是___________。
(3)利用氨水可以将SO2和NO2吸收，原理如图所示：
SO2和NO2被吸收的离子方程式分别是___________、___________。
工、农业废水以及生活污水中浓度较高的会造成氮污染。工业上处理水体中的一种方法是零价铁化学还原法。某小组用废铁屑和硝酸盐溶液模拟此过程，实验如下。
(4)先用稀硫酸洗去废铁屑表面的铁锈，然后用蒸馏水将铁屑洗净。除锈反应的离子方程式是___________。
(5)将KNO3溶液的pH调至2.5，从氧化还原的角度分析调低溶液pH的原因是___________。已知：pH越小表示溶液中c(H＋)越大。
(6)将上述处理过的足量铁屑投入(5)的溶液中。如图表示该反应过程中，体系内相关离子浓度、pH随时间变化的关系。
请根据图中信息回答：
t1时刻前该反应的离子方程式是___________。
20．人类可以主动参与氮循环，合成氨工业就是参与的手段之一。以天然气为原料合成氨是新的生产氮肥的方法，它具有污染小、成本低等诸多优点，其过程大体如图所示：
(1)写出用天然气制备氢气的化学方程式：____。
(2)写出合成尿素反应的化学方程式：_____。
(3)写出O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O的化学方程式：____。
(4)每生产1molNH4NO3最少需要NH3_____mol，而要生产这些NH3又最少需要CH4____mol。
21．查阅资料或走访环保部门，了解氮氧化物对环境的影响。你可与同学合作，在下列课题中选择一个方面有重点地进行调查。
(1)硝酸型酸雨的产生和危害。
(2)光化学污染。
(3)氮氧化物对臭氧层的破坏。
将收集到的资料以“氮氧化物对环境的污染”为题写一篇小论文，并与其他同学交流_________。
22．回答下列问题：
(1)下列变化：①I2升华；②烧碱熔化；③NaCl溶于水；④HCl溶于水；⑤O2溶于水；⑥NH4HCO3受热分解。其中仅发生共价键破坏的是___________；(填序号，下同)仅发生离子键破坏的是___________；
(2)在下列物质中：①HCl、②N2、③NH3、④Na2O2、⑤H2O2、⑥NH4Cl、⑦NaOH、⑧Ar、⑨CO2、⑩C2H4(用物质前序号填空)。其中只存在非极性键的分子是___________；既存在离子键又存在极性键的是___________。
(3)写出下列物质的电子式。
①Na2O2___________； ②HClO ___________；③NH4Cl___________。
(4)用电子式表示下列物质的形成过程。
Na2S___________；H2O___________。
23．有下列物质：①固体；②熔融的；③；④稀硫酸；⑤；⑥铜；⑦氨水；⑧蔗糖晶体；⑨固体
(1)上述状态下的物质可导电的是_______(填序号，下同)。
(2)属于强电解质的是_______。
(3)写出在水溶液中的电离方程式：_______。
(4)写出用⑨制备胶体的化学方程式：_______。
(5)写出①的溶液与②的溶液恰好中和时的离子方程式：_______。
(6)⑥和③的稀溶液反应生成和NO，写出该反应的化学方程式：_______；该反应中体现氧化性和酸性的的个数比为_______。
24．回答以下问题：
(1)将Cu片加入稀硝酸中，反应开始时，在试管中可以看到红棕色气体，原因是_______。
(2)将足量Cu片加入浓硝酸中，充分反应后，产生的气体有_______。
(3)将Cu片加入KNO3溶液中，再加入稀硫酸，发生反应的离子方程式为_______。
25．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：____________________。
参考答案：
1．D
【解析】汽车燃料为有机物，燃烧后的产物有不完全燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物、碳的固体颗粒，有氮气和氧气反应产生的一氧化氮、二氧化氮，汽油中的硫元素与氧气生成的二氧化硫，故选D。
2．C
【解析】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。
【解析】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。
3．B
【解析】A．结构式需要将所有化学键表示出来，则醋酸的结构式为，故A错误；
B．甲醛的分子式为CH2O，故B正确；
C． 是CCl4的比例模型，故C错误；
D．H2O是共价化合物，水中存在两个H-O共价键，氧原子最外层达到8电子稳定结构，水的电子式为，故D错误；
答案选B。
4．A
【解析】A．氮气与氢气化合生成氨是将游离态的氮变为化合态，故A正确；
B．氨气跟氯化氢反应生成氯化铵不是游离态的氮参加反应，故B错误；
C．植物吸收硝酸铵不是氮气参加的反应，故C错误；
D．氮气由气态变为固态，不是化学变化，故D错误；
故选A.
5．B
【解析】溶液中含有如下离子组中的若干种：K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、CO、NO、SO、SiO、I-、Cl-进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到浅紫色火焰，说明一定含K+；
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成，说明溶液中一定含还原性离子(Fe2+、I-中至少一种)和NO，一定不含SiO；
Ⅲ. .取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中，向第一支试管中加入CCl4，振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色，说明Ⅱ中有I2生成，原溶液一定含I-，则一定不含Fe3+；向第二支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红，说明Ⅱ所得溶液含Fe3+和SO，则一定不含CO；
由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得原溶液一定含K+、Fe2+、I-、NO、SO，一定不含CO、Fe3+、SiO，原溶液中各离子的物质的量浓度相同，设各离子浓度为c，体积为V，则正电荷总物质的量=cV+2cV=3cV，负电荷总物质的量=cV+cV+2cV=4cV，负电荷总物质的量较多，则原溶液一定含Mg2+，此时正电荷总物质的量为5cV，正电荷总物质的量较多，则Cl-也一定含有；
综上所述，原溶液一定含K+、Fe2+、I-、NO、SO、Cl-、Mg2+，一定不含CO、Fe3+、SiO。
【解析】A．由分析可知原溶液由K+、Fe2+、I-、NO、SO、Cl-、Mg2+，还有水电离的H+、OH-共9种离子组成，A错误；
B．由分析可知原溶液中一定含有Mg2+、Cl-，B正确；
C．原溶液含Fe2+、Mg2+，则一定不含CO，故步骤Ⅱ中无色气体不含有CO2，为NO，C错误；
D．由分析可知原溶液中一定含Mg2+，肯定不含SiO，D错误；
答案选B。
6．C
【解析】n(Cu)==0.25mol、n(H+)=0.1L×2mol/L×2+0.1L×1mol/L=0.5mol、n(NO )=0.1L×1mol/L=0.1mol；根据反应方程式3Cu+8H++2 NO=3Cu2++2NO↑+4H2O可知，NO不足，0.1mol NO完全反应生成0.1molNO，标准状况下的气体的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L=2240mL；
故选C。
7．B
【解析】A．浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，同时将球形分液漏斗的顶端与蒸馏烧相连也有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶中，能达到实验目的，故A不选；
B．二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应，所以不能用排水法收集二氧化氮，应选用向上排空气法或选用真空收集法收集，故选B；
C．除去反应残液中的不溶物选用过滤装置，故C不选；
D．装置④为蒸发装置可用于发浓缩装置③所得滤液，然后冷却结晶、过滤进行固液分离，故D不选。
答案选B
8．B
【解析】向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，可知硝酸铜的物质的量是0.1mol，据此分析解题。
【解析】A．向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，根据反应可知Cu2+的物质的量是0.1mol，所以此反应过程中转移的电子为0.2mol，故A错误；
B．设NO2、NO的物质的量分别是x、y，根据元素守恒 ，根据电子守恒；解方程可知，NO2、NO的物质的量分别是0.05mol、0.05mol，混合气体中含NO2(标准状况)1.12L，故B正确；
C．参加反应的铜的物质的量是0.1mol，则表现酸性的硝酸0.2mol，混合气体的物质的量是0.1mol，则被还原的硝酸是0.1mol，参加反应的HNO3是0.3mol，故C错误；
D．参加反应的铜的物质的量是0.1mol，根据转移电子守恒，可知2Cu~O2，消耗氧气(标准状况)的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误；
故选B。
9．A
【解析】A．F为二氧化氮，与水反应，氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2，A错误；
B．C为氨气，可用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近瓶口检验是否收集满，B正确；
C．M为碳酸铵或碳酸氢铵，或二者的混合物，可能为纯净物也可能为混合物，C正确；
D．D为氧气，可与氨气发生置换反应生成氮气，D正确；
答案选A。
10．B
【解析】硝酸是一种无色，可以与水以任意比互溶，易挥发的液体，有刺激性气味，B项错误，故选B。
11．D
【解析】A．由能与氨水反应可知，结合的能力强于，故滴加少量NaOH溶液，先反应，A项错误；
B．硝酸会将氧化为，B项错误；
C．次氯酸的酸性弱于碳酸，次氯酸与不反应，最终产物中次氯酸应写分子式，C项错误；
D．IBr中碘元素为＋1价，溴元素为-1价，发生非氧化还原反应生成和，D项正确。
故选D。
12．B
【解析】A．根据氧化还原反应规律，NO、NO2被氢氧化钙吸收生成Ca(NO2)2，主要反应的化学方程式为NO + NO2 + Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + H2O，故A正确；
B．加快通入尾气的速率，反应不充分， NO、NO2去除率降低，故B错误；
C．采用气、液逆流的方式吸收尾气，反应物充分接触，有利于NO、NO2的充分吸收，故C正确；
D．NO和氢氧化钙不反应，若尾气中n(NO2)∶n(NO)<1∶1，发生NO + NO2 + Ca(OH)2 = Ca(NO2)2 + H2O反应后NO有剩余，所以尾气中NO含量会升高，故D正确；
选B。
13．C
【解析】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。
14．D
【解析】A. 浓硫酸不和二氧化碳反应，因此可以干燥，A不符合题意，A不选；
B. 浓硫酸不和氮气反应，因此可以干燥，B不符合题意，B不选；
C. 浓硫酸具有强氧化性，不可以干燥室温下能和浓硫酸发生氧化还原反应的气体例如硫化氢、碘化氢等，但二氧化硫和浓硫酸不能反应，故浓硫酸能干燥二氧化硫，C不选；
D. 浓硫酸具有酸性，不可以干燥碱性气体氨气，D符合题意，D选；
答案选D。
15．C
【解析】A．氢气与碘单质的反应是等体积反应，反应后的分子总数依然为，A错误；
B．标准状况下，为液体，无法计算物质的量，B错误；
C．乙烯和丙烯的最简式为CH2，28 g混合气体共2mol，则所含原子数为6mol，有个原子，C正确；
D．0.2molZn完全溶解于适量稀硝酸中，0.2molZn失去的电子总数是0.4mol，生成气体可能为NO，也有可能是更低价态的物质，故气体具体的量不确定，D错误；
答案选C。
16． ④ ③⑤ ③④⑤⑧ 6 2 a+11 VIII S=C=S
【解析】(1)①O2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
②H2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
③NH4NO3中与形成离子键，、中N和H、N和O形成极性共价键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；
④Na2O2中Na+和形成离子键，中O原子之间形成非极性共价键，在熔融状态下能够导电，是电解质；
⑤Ba(OH)2中Ba2+和OH-形成离子键，OH-中O原子和H原子形成极性共价键，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；
⑥CH4分子中C和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；
⑦CO2分子中C和O形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；
⑧NaF中Na+和F-形成离子键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；
⑨NH3分子中N和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；
⑩I2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
综上，既含离子键又含非极性键的是④；既含离子键又含极性键的是③⑤；属于电解质的是③④⑤⑧；
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的化合价为-2价，即得到了2个电子，该元素的原子最外层有8-2=6个电子，故答案为：6；
(3)元素周期表中，ⅡA族只含有金属元素，位于元素周期表中的第2纵行，故答案为：2；
(4)第四周期元素中，第ⅡA族元素和第ⅢA族元素之间还有10个过渡金属元素，若第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为a+11，故答案为：a+11；
(5)Fe位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族，其原子结构示意图为，故答案为：Ⅷ；；
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则XY2为CaF2，其电子式为，若XY2为共价化合物，则XY2为CS2，其结构式为S=C=S。
17．(1)Fe3+、HCO
(2)Al(OH)3、Mg(OH)2
(3) NH 取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液有NH3 H2O
(4)Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O
(5)n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)：n(Al3+)：n(SO)=2：4：3：2：9
【解析】无色溶液，则一定不含Fe3+，加入NaOH溶液后，在0-a段没有生成沉淀，说明溶液中一定存在H+或HCO离子，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在Al3+，由于HCO和Al3+会发生双水解而不能共存，则只能存在H+，a-b段生成沉淀消耗了6a体积氢氧化钠，又c-d段部分沉淀溶解，可知溶液中一定存在Mg2+、Al3+，根据图象Al(OH)3的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等，由OH-～AlO可知消耗溶解氢氧化铝消耗了a体积氢氧化钠，所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3a体积氢氧化钠，Mg2+生成的沉淀的量也消耗3a体积氢氧化钠，b-c段沉淀的物质的量不变，说明氢氧根离子与铵离子发生了反应，即溶液中一定存在NH，根据溶液呈电中性可知，溶液中一定存在SO；综上所述，原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Mg2+、Al3+、SO，一定不存在Fe3+、HCO，据此分析解答。
(1)
含Fe3+溶液为黄色，由分析可知，该无色溶液中一定不存在的离子有Fe3+、HCO；
(2)
根据以上分析，溶液中一定存在Mg2+、Al3+，所以ab段生成沉淀的化学式为：Al(OH)3、Mg(OH)2，故答案为：Al(OH)3、Mg(OH)2；
(3)
b-c段沉淀的物质的量不变，说明加入的NaOH与原溶液中的NH反应生成NH3 H2O，证明溶液中含NH，检验该离子的实验操作及现象是：取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液有NH3 H2O，故答案为：NH；取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液有NH3 H2O；
(4)
cd段沉淀减少是氢氧化铝与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O；
(5)
原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Mg2+、Al3+，根据消耗的氢氧化钠的物质的量可以认为n(H+)=a，n(Al3+)=a，n(Mg2+)=1.5a，n(NH)=2a，根据电荷守恒，n(SO)=4.5a，n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)：n(Al3+)：n(SO)=2：4：3：2：9，故答案为：n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)：n(Al3+)：n(SO)=2：4：3：2：9。
18．mol·L-1
【解析】根据反应3H2+Fe2O32Fe+3H2O，H2+FeOFe+H2O质量减少yg，减少的质量为氧的质量，所以m(Fe)=(x-y)g，故n(Fe)=mol，再根据 Fe2O3+6HNO3=2Fe(NO3)3+3H2O，3FeO+10HNO3 =3Fe(NO3)3+NO+5H2O，Fe+4HNO3=Fe(NO3)3+NO+2H2O，可得 n(HNO3)= n(Fe)×3+ n(NO)，已知n(Fe)=mol=，n(NO)=mol=mol，n(HNO3)=3×+，c(HNO3)===mol/L；
19． 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO 2CO＋2NO2CO2＋N2 SO2＋NH3H2O=＋ 2NO2＋4=N2＋4＋4H+ Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O 在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原 4Fe＋＋10H+=4Fe2+＋+3H2O
【解析】(1)二氧化氮溶于水，二氧化氮中N元素的化合价由+4价变为+ 5价的硝酸和+2价的一氧化氮，该反应的化学方程式是3NO2＋H2O=2HNO3＋NO。
(2)NO和CO通过催化转化器转化为两种无污染的气体是氮气和二氧化碳，该反应的化学方程式是2CO＋2NO2CO2＋N2。
(3)由原理图可知，SO2与氨水反应生成亚硫酸氢铵，则SO2被吸收的离子方程是SO2＋NH3H2O=＋，NO2被吸收的反应物为NO2、NH4HSO3，NO2中氮元素为+4价，生成物有氮气，所以亚硫酸氢根离子中硫被氧化成硫酸根离子，则NO2被吸收的离子方程式是2NO2＋4=N2＋4＋4H+。
(4)除锈是用强酸与氧化铁反应，反应的离子方程式为：Fe2O3＋6H＋=2Fe3+＋3H2O。
(5)pH调至2.5是因为在酸性条件下的氧化性强，易被铁屑还原。
(6)根据图示知道t1时刻前，硝酸根离子、氢离子浓度逐渐减小，亚铁离子浓度增大，铵根离子浓度增大，则t1时刻前，金属铁和硝酸之间发生反应4Fe＋＋10H+=4Fe2+＋+3H2O。
20．(1)
(2)
(3)
(4) 2 0.75
【解析】（1）甲烷和水蒸气在催化剂作用下生成二氧化碳和氢气，反应的化学方程式为；
（2）根据流程图，二氧化碳和氨气在一定条件下生成尿素和水，反应的化学方程式为。
（3）O2与NH3反应生成NH4NO3和H2O，氧元素化合价由0降低为-2、N元素化合价由-3升高为+5，根据得失电子守恒，反应的化学方程式；
（4）根据反应方程式，每生产1molNH4NO3最少需要2molNH3；根据氢元素守恒，要生产2molNH3，需要3mol氢气，根据，生产3mol氢气，最少需要0.75molCH4。
21．（1）硝酸型酸雨的产生有以下几种主要原因:①海洋雾沫，它们会夹带一些硫酸到空中；
②土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SOx ；
③火山爆发，也将喷发大量的SOx气体；
④雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx排放源，因为树木也含有微量硫。
硝酸型酸雨的危害主要有以下几种:
①水域酸化，还导致水生植物死亡消失；
②阻碍植物的呼吸和光合作用，从而降低农作物的产量；
③导致土质日益酸化、贫瘠化；
④腐蚀建筑物，造成严重的经济损失。
（2）光化学污染是指光化学烟雾造成的污染。光化学烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮( NO2 )被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。
( 3 ) NOx再与平流层内的臭氧发生反应生成一氧化氮与氧气，一氧化氮与臭氧进一步反应生成二氧化氮和氧气，从而打破臭氧平衡，使臭氧浓度降低，导致臭氧层的耗损。
(1) (2) (3)任选一个即可
氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾: NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾。
②酸雨: NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层: NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法.
工业尾气中NOx常用碱液吸收处理， NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)n(NO)。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将 氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NO ，与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
【解析】(1)硝酸型酸雨的产生有以下几种主要原因:①海洋雾沫，它们会夹带一些硫酸到空中；
②土壤中某些机体，如动物死尸和植物败叶在细菌作用下可分解某些硫化物，继而转化为SOx；
③火山爆发，也将喷出可观量的SOx气体；
④雷电和干热引起的森林火灾也是一种天然SOx排放源，因为树木也含有微量硫。
硝酸型酸雨的危害主要有以下几种:
①水域酸化，还导致水生植物死亡消失；
②阻碍植物的呼吸和光合作用，从而降低农作物的产量；
③导致土质日益酸化、贫瘠化；
④腐蚀建筑物，造成严重的经济损失；
(2)光化学污染是指光化学烟雾造成的污染。光化学烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮( NO2 )被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。
(3)NOx再与平流层内的臭氧发生反应生成一氧化氮与氧气，一氧化氮与臭氧进一步反应生成二氧化氮和氧气，从而打破臭氧平衡，使臭氧浓度降低，导致臭氧层的耗损；
氮氧化物对环境的污染及防治
(1)常见的污染类型
①光化学烟雾: NOx在紫外线作用下，与碳氢化合物发生一系列光化学反应，产生了一种有毒的烟雾；
②酸雨: NOx排入大气中后，与水反应生成HNO3和HNO2，随雨雪降到地面。
③破坏臭氧层: NO2可使平流层中的臭氧减少，导致地面紫外线辐射量增加。
④NO与血红蛋白结合使人中毒。
(2)常见的NOx尾气处理方法
①碱液吸收法
工业尾气中NOx常用碱液吸收处理，NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO)。
②催化转化法
在催化剂、加热条件下，氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NO，与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2)。一般适用于汽车尾气的处理。
22．(1) ④ ②③
(2) ② ⑥⑦
(3)
(4)
【解析】（1）①I2升华破坏的是分子间作用力，与分子内的化学键无关；
②烧碱熔化断裂离子键变为自由移动的Na+、OH-，与共价键无关；
③NaCl是离子化合物，其溶于水时，断裂离子键变为自由移动的Na+、Cl-，没有断裂共价键；
④HCl溶于水时，在水分子作用下断裂共价键，变为自由移动的H+、Cl-，没有断裂离子键；
⑤O2溶于水时，破坏的是分子间作用力，与分子内的化学键强弱无关；
⑥NH4HCO3受热分解变为NH3、H2O、CO2，断裂的是离子键、共价键。因此其中仅发生共价键破坏的是④；仅发生离子键破坏的是②③；
（2）①在HCl分子中仅存在极性共价键；
②在N2分子中仅存在非极性共价键；
③中NH3分子中仅存在极性共价键；
④Na2O2是离子化合物，在Na2O2中存在离子键和非极性共价键；
⑤H2O2是共价化合物，在该物质分子中含有极性共价键、非极性共价键；
⑥NH4Cl是离子化合物，其中含有离子键和极性共价键；
⑦NaOH是离子化合物，其中含有离子键和极性共价键；
⑧Ar是由分子构成的物质，物质分子是单原子分子，不存在化学键；
⑨CO2是共价化合物，在该物质分子中只含有极性共价键；
⑩C2H4是由分子构成的物质，在物质分子中含有极性共价键和非极性共价键。
综上所述可知：其中只存在非极性键的分子是②N2；既存在离子键又存在极性键的是⑥NH4Cl、⑦NaOH；
（3）Na2O2是离子化合物，在Na2O2中，2个Na+与之间以离子键结合，在阴离子中，2个O原子之间以共价单键结合，故Na2O2的电子式为：；
②HClO是共价化合物，在HClO分子中，O原子与H、Cl原子分别形成1对共用电子对，使分子中的原子达到最外层2个或8个电子的稳定结构，故HClO的电子式为：；
③NH4Cl是离子化合物，与Cl-之间以离子键结合，在中N原子与4个H原子之间以共价键结合，故NH4Cl的电子式为：；
（4）Na2S是离子化合物，2个Na原子失去最外层的1个电子变为Na+，S原子获得2个电子，使原子最外层达到8个电子的稳定结构而变为S2-，S2-与2个Na+之间以离子键结合，故用电子式表示Na2S的形成过程为：；
在H2O分子中，H原子核外只有1个电子，O原子最外层有6个电子，2个H原子的2个电子与1个O原子形成2对共用电子对，使物质分子中各个原子都达到最外层2个或8个电子的稳定结构，故用电子式表示H2O的形成过程为：。
23．(1)②④⑥⑦
(2)①②③⑨
(3)
(4)
(5)
(6) 1：3
【解析】（1）金属或石墨能导电，或者电解质的水溶液能导电，除酸以外的电解质在熔融状态下能导电。
（2）强电解质包括强酸、强碱，大部分盐。
（3）硫酸氢钾电离出钾离子和硫酸根离子和氢离子。
（4）利用氯化铁溶液水解生成氢氧化铁胶体。
（5）氢氧化钡和硫酸氢钾反应生成中性溶液，即生成硫酸钾和硫酸钡和水。
（6）铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，其中硝酸表现酸性和氧化性。
（1）
①固体不能导电；②熔融的能导电；③不能导电；④稀硫酸能导电；⑤不导电；⑥铜能导电；⑦氨水能导电；⑧蔗糖晶体不导电；⑨固体不能导电，故能导电的有②④⑥⑦。
（2）
氢氧化钡和硫酸氢钾、硝酸、氯化铁为强电解质。故选①②③⑨。
（3）
在水溶液中的电离方程式：；
（4）
氯化铁制取氢氧化铁胶体的方程式为：
（5）
氢氧化钡和硫酸氢钾反应生成中性溶液时，得到硫酸钾溶液和硫酸钡和水，反应的离子方程式为：；
（6）
铜和稀硝酸反应生成硝酸铜和一氧化氮和水，方程式为：，其中8个硝酸中有2个硝酸表现氧化性，6个硝酸表现酸性，故二者比例为2:6=1:3。
24．(1)试管中有少量氧气，与NO反应生成了NO2
(2)NO和NO2
(3)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
【解析】（1）
将Cu片加入稀硝酸中，反应生成无色一氧化氮气体，一氧化氮与空气中氧气生成红棕色二氧化氮气体，故开始时，在试管中可以看到红棕色气体。
（2）
将足量Cu片加入浓硝酸中，开始反应生成红棕色二氧化氮气体，随着反应的进行，硝酸浓度变小，反应生成一氧化氮气体，故充分反应后，产生的气体有NO和NO2。
（3）
将Cu片加入KNO3溶液中，再加入稀硫酸，铜在酸性溶液中和硝酸根离子反应生成铜离子、水、一氧化氮气体，发生反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。
25． 2NO＋O2 =2NO2 3NO2＋H2O =2HNO3＋NO
【解析】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。