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．下列说法正确的是
A．向Na2SiO3溶液中通入过量SO2：SiO32-＋ SO2＋ H2O＝H2SiO3↓＋SO32-
B．玻璃容器可长期盛放各种酸
C．氢氟酸刻蚀玻璃涉及化学变化
D．利用如图所示装置进行实验能得出实验结论：酸性 硝酸>碳酸>硅酸
2．化学与工业、材料、环境联系密切。下列叙述正确的是
A．水泥、玻璃、光导纤维三种硅酸盐材料可用于建筑
B．工业用石墨为阳极、铁为阴极电解熔融氯化钠制备钠
C．明矾水解生成氢氧化铝胶体，可用于水的消毒、杀菌
D．为1或、、气体会导致酸雨
3．科学家最新研制的利用氯化氢和氢气生产高纯硅的工艺流程如图所示：
容器①中的反应为：Si(粗)＋3HCl(g)＝SiHCl3(l)＋H2(g)；容器②中进行的反应为：SiHCl3＋H2＝Si(纯)＋3HCl，下列说法正确的是
A．反应①和②中HCl均作为氧化剂
B．该工艺流程的优点是部分反应物可循环使用
C．最好用分液的方法分离Si和SiHCl3
D．由反应①可知Si可与盐酸发生反应
4．一定质量的镁铝合金与一定量的浓硝酸恰好完全反应，得到溶液A和、、NO的混合气体，这些气体与(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。若向所得溶液A中加入溶液至金属离子恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是
A． B．80mL C． D．
5．铜粉放入稀硫酸溶液中，加热后无明显现象发生。当加入一种盐后，铜粉的质量减少，溶液呈蓝色。有下列盐：①Fe2(SO4)3；②Na2CO3；③KNO3；④FeSO4；⑤Fe3O4；⑥Fe2O3；⑦HCl，符合条件的组合为
A．①③⑤⑥ B．①③④⑥ C．①③⑤⑦ D．①③④⑦
6．对下列事实的原因分析错误的是
选项 事实 原因分析
A 用铁质容器盛装浓硝酸 常温下，铁与浓硝酸不反应
B 浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
C 淀粉KI溶液中滴入氯水变蓝，再通入，蓝色褪去 具有还原性
D 某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 不能说明该溶液中一定含有
A．A B．B C．C D．D
7．下列的说法正确的是
A．0.1 mol Fe在0.l mol Cl2中充分燃烧，转移电子数为0.2NA
B．12 mol/L的浓硫酸 50 mL与足量的Cu加热反应，得到SO2为0.3NA
C．3 mol NO2与足量的水反应转移的电子数为NA
D．78 g Na2O2与足量CO2反应转移电子数为2NA
8．下列不属于氮的固定的是
A．氨气和氯化氢气体反应
B．工业用氮气和氢气合成氨
C．豆科类植物的根瘤菌吸收空气中的氮气
D．打雷时空气中的氮气和氧气反应生成一氧化氮
9．实验室通过下列实验探究SO2的性质。
序号 实验操作和现象
I 用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒前端，充分振荡，针筒内几乎没有气体剩余
II 取实验I中的溶液，滴加几滴紫色石蕊试液，溶液显红色
III 取实验I中的溶液，滴加含有酚酞的氨水溶液，红色褪去
IV 取实验I中的溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再加入5mL3%的H2O2溶液，出现白色沉淀，向沉淀中加稀盐酸，沉淀未溶解
下列有关说法不正确的是
A．实验I说明SO2的水溶性较好
B．实验II说明SO2的水溶液显酸性
C．实验III中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2OH-=SO+H2O
D．实验IV中的白色沉淀为BaSO4
10．X、Y、Z、M是含同一元素不同价态的四种物质，相互之间有如图所示的转化关系。其中X是单质，M是最高价氧化物对应的水化物。那么X、Y、Z、M分别对应的物质可能的组合是
选项 X Y Z M
A C CO
B NO
C S
D P
A．A B．B C．C D．D
11．下列实验现象与结论均正确的是
选项 实验操作 实验现象 实验结论
A 向未知液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液 溶液呈红色 未知液中一定含有Fe2+
B 取无色溶液做焰色试验 火焰为黄色 无色溶液中有Na+，无K+
C 某少量无色无味气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 该气体一定是CO2
D 向未知液中滴加BaCl2，再加稀HNO3 产生白色沉淀 未知液中一定含有SO
A．A B．B C．C D．D
12．部分含硫物质中硫元素的价态与相应物质的类别的关系如图所示，下列有关说法不正确的是（ ）
A．S在过量中燃烧生成X B．V不可以用Z的浓溶液干燥。
C．将V通入Y的溶液中可产生浑浊 D．可实现W→Y→Z→W的循环转化
13．氮化硅(Si3N4)是一种重要的结构陶瓷材料。用石英砂和原料气(含N2和少量O2)制备Si3N4的操作流程如图(粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物)：
下列叙述不正确的是
A．“还原”反应的化学方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑
B．粗硅提纯所得的高纯硅是制造光导纤维的材料
C．“操作X”可将原料气通过灼热的铜网
D．“稀酸Y”可选用稀硝酸
14．对于某些离子的检验及结论一定正确的是
A．向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则原溶液中一定有CO
B．向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加足量稀硝酸，沉淀不消失，则原溶液中一定有 Ag+
C．向某溶液中先加入足量盐酸，没有明显现象，再加入BaCl2溶液;产生白色沉淀，则原溶液中一定有SO
D．向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，则原溶液一定有Ba2+
15．下列物质性质与用途的对应关系合理的是
选项 性质 用途
A 聚氯乙烯塑料具有塑性和弹性 用于制食品保鲜袋
B SO2具有漂白性 漂白粉条
C 硅有导电性 制光导纤维
D 液氨汽化时要吸收大量的热 用作制冷剂
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．N、Si、Al的化合物常用于制作新型无机非金属材料，如可用于制作光导纤维，AlN可用于制作耐高温材料，可用于制作生物陶瓷。
(1)光导纤维应避免与碱性物质接触，推测属于___________氧化物。
(2)用氯化铝和氮气经气相反应可以制得AlN。
①AlN中N元素的化合价为___________。
②在水溶液中，氯化铝与氨气反应无法制得AlN，用离子方程式解释___________。
(3)用铝土矿(主要成分为)冶炼铝时，常用碱液浸取。写出与NaOH溶液反应的化学方程式___________。
17．氮元素对地球上所有生命都至关重要，是所有蛋白质及DNA中具有决定性作用的元素之一，植物生长离不开氮元素。认识“氨-氮的转化”能促进对自然界中氮循环及人类对氮循环干预的价值与危害的理解，进一步树立人与自然和谐共生、社会可持续发展的理念。
(1)请结合元素化合价分析氮及其重要化合物的转变是怎样实现的
序号 物质间转变 氮元素化合价变化 相关化学方程式
① 0→+2 _______
② _______ _______
③ _______ _______
④ _______ _______
上述转变中属于固氮过程的是_______(填序号)
(2)汽车尾气中主要含有、CO、、、NO等物质，治理方法之一是在汽车的排气管上安装“催化转化器”，其中CO和NO可以转化为两种无毒的气体，如图所示。
①汽车尾气中的NO来源不合理的是_______(填字母)
A．氨气和氧气在催化剂的作用下转化而成
B．氮气和氧气在火花塞放电时反应生成
C．氮气和氧气在高温条件下转化而成
②写出“催化转化器”转化CO和NO的化学方程式，并指出电子转移的方向和数目_______。
③尽管催化转化器可以处理CO、NO，但是催化剂也容易将转化为，从而引起酸雨问题。转化为的化学方程式为_______。
(3)取1只表面皿A，在内侧粘贴一张湿润的红色石蕊试纸。另取1只表面皿B，加入约半药匙硫酸铵固体，再向硫酸铵固体中加入约小半药匙熟石灰固体，轻轻拌匀后，用表面皿A盖住表面皿B(如图所示)，可以观察到的现象是_______，相关反应的化学方程式为_______。
(4)有一种白色固体，加热可以完全分解为气体，其中一种气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，另一种气体能使澄清石灰水变浑浊。该固体不可能是_______(填字母)
A．亚硫酸铵 B．碳酸铵 C．碳酸氢铵 D．氯化铵
(5)研究表明，氮氧化物和二氧化硫在形成雾霾时与大气中的氨有关(如下图所示)。下列叙述错误的是_______(填字母)
A．雾和霾的分散剂相同 B．雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵
C．是形成无机颗粒物的催化剂 D．雾霾的形成与过度施用氮肥有关
18．书写下列反应的离子反应方程式
(1)醋酸与碳酸钙反应：___________
(2)过氧化钠与水反应：___________
(3)硫酸与氢氧化钡反应：___________
(4)铝与氢氧化钠溶液反应：___________
(5)设计实验检验实验室粗盐中是否存在SO：___________
三、计算题
19．有硫酸与硝酸的混合液，取出其中10mL，加入足量的BaCl2溶液，将生成的沉淀过滤洗涤，干燥称得质量为4.66g。另取这种溶液10mL与2mol·L-1的NaOH溶液25mL恰好中和。则：
(1)混合液中c(H2SO4)=__mol·L-1，c(HNO3)=__mol·L-1
(2)另取10mL的混合液(混合液中的硝酸视为稀硝酸)与0.96g铜粉共热时，产生气体的体积为__L(标准状况)。
20．计算下列各题：
(1)在标准状况下，CO和CO2的混合气体共17.92L，质量为27.2g，则两种气体的物质的量之和为________ mol，其中CO2为________ mol，CO占总体积的________，混合气体的摩尔质量为________。
(2)在100mL混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.2mol/L，向其中加入6.4g铜粉，微热，使其充分反应，生成NO在标准状况下的体积为
_______________
四、实验题
21．乙醚是一种有刺激性气味、无色、易燃、极易挥发的液体，常用作有机溶剂，与空气隔绝时相当稳定，但与空气接触会形成爆炸性混合物。实验室制备乙醚的反应原理为：2C2H5OHC2H5OC2H5+H2O，反应中若温度过高会生成乙烯等副产物。实验室制备和提纯乙醚的装置如下(温度计容器内部分未画出)：
相关物质的性质如下表：
物质 密度 沸点 溶解性
乙醇 0.816g/mL 78℃ 与水混溶，在CaCl2溶液中可形成络合物CaCl2·6C2H5OH
乙醚 0.713g/mL 34.6℃ 微溶于水，在饱和食盐水中比在水中更难溶
结合实验过程回答下列问题：
(1)装置2中仪器的名称：X为___________、Y为___________。
(2)组装好装置1后，在三颈烧瓶中，先加入反应物，并加入2粒沸石。其中乙醇与浓硫酸的加入顺序和操作方法为___________。
(3)装置1分液漏斗中盛有乙醇，其下端管口伸入液面的原因是___________。
(4)装置1和装置2中均要用到温度计，水银球的位置___________(填“相同”或“不相同”)。实验中为了减少产品的损失，用作接收器的锥形瓶应该___________。
(5)将装置1中的馏出液转至分液漏斗中，依次用15%NaOH，饱和NaCl洗涤，最后用饱和CaCl2洗涤2次，然后加无水CaCl2干燥。其中用饱和NaCl溶液洗涤的作用是___________。
(6)待乙醚干燥后，倒入X中，投入2～3粒沸石，加热蒸馏，收集33～38℃的馏分。其中加热方式为___________。
22．硝酸是氧化性酸，其本质是NO有氧化性，某课外实验小组进行了下列有关NO氧化性的探究（实验均在通风橱中完成）。
实验装置 编号 溶液X 实验现象
实验Ⅰ 6mol·L-1稀硝酸 电流计指针向右偏转，铜片表面产生无色气体，在液面上方变为红棕色。
实验Ⅱ 15mol·L-1浓硝酸 电流计指针先向右偏转，很快又偏向左边，铝片和铜片表面产生红棕色气体，溶液变为绿色。
⑴写出铜与稀硝酸反应的离子方程式_____。
⑵实验Ⅰ中，铝片作_____（填“正”或“负”）极。液面上方产生红棕色气体的化学方程式是_____。
⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是______。
查阅资料：活泼金属与1mol·L-1稀硝酸反应有H2和NH生成，NH生成的原理是产生H2的过程中NO被还原。
⑷用如图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1mol·L-1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转。反应后的溶液中含NH。生成NH的电极发生的反应是_____（填“氧化反应”或“还原反应”）。
⑸进一步探究碱性条件下NO的氧化性，进行实验Ⅳ（如图）：
①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。A、B产生不同现象的原因是_____。
②A中生成NH3的离子方程式是______。
⑹将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明理由______。
五、元素或物质推断题
23．黑色固体A加热至红热投入到无色溶液B中发生如图转化关系。
(1)由此可以推断：A为________(填化学式，下同)，B为_______，X为_______，C为_________，E为_________。
(2)写出A与B反应的化学方程式： ________________。
【参考答案】
一、单选题
1．C
解析：A．二氧化硫过量时生成HSO3-，故A错误；
B．玻璃容器不可盛放氢氟酸，故B错误；
C．氢氟酸刻蚀玻璃的原因是氢氟酸与玻璃的主要成分二氧化硅发生化学反应，故C正确；
D．挥发出来的硝酸也能使硅酸钠溶液生成硅酸沉淀，故D错误。
故答案为C。
2．B
解析：A.光导纤维的主要成分是二氧化硅，故A错误；
B.钠属于活泼金属，工业用石墨为阳极、铁为阴极电解熔融氯化钠制备钠，B正确；
C.明矾水解形成胶体，具有吸附作用，可以吸收水中固体杂质颗粒，所以可用作水处理中的净水剂，不能用于自来水的杀菌消毒，故C错误；
D.为1或、气体会导致酸雨的形成，空气中含有一定量的不会导致酸雨的形成，而且对碳循环有重要作用，故D错误。
故选B。
3．B
解析：从流程图中可以看出，容器①中，Si(粗)与HCl(g)反应，生成SiHCl3(l)和H2(g)；容器②中，SiHCl3(l)与H2(g)反应，生成Si(纯)和HCl(g)；HCl(g)和H2(g)可以循环使用。
A．反应①中HCl作氧化剂，反应②中HCl是氧化产物，A不正确；
B．在该工艺流程中，HCl(g)和H2(g)可以循环使用，B正确；
C．Si固体和SiHCl3液体应使用过滤法分离，C不正确；
D．反应①中，Si与氯化氢在高温条件下发生反应，而不是与盐酸反应，D不正确；
故选B。
4．B
解析：生成、、NO的混合气体与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，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知镁铝合金提供电子等于氧气获得的电子，即镁铝合金提供电子为：，向所得溶液中加入NaOH溶液至金属离子恰好完全沉淀，沉淀为和，由电荷守恒可知，镁铝提供电子物质的量等于沉淀中氢氧根的物质的量，故，故消耗氢氧化钠溶液体积为，故B正确。
答案选B。
5．A
解析：A．加入①后铁离子跟铜反应，生成铜离子和亚铁离子；加入③后硝酸钾电离出的硝酸根在稀硫酸的环境下可以将铜氧化成铜离子；加入⑤后硫酸和四氧化三铁反应生成硫酸铁和硫酸亚铁，硫酸铁可以将铜氧化；加入⑥后稀硫酸和三氧化二铁反应生成硫酸铁，硫酸铁可以将铜氧化成铜离子，故A正确；
B．加入④FeSO4，硫酸亚铁和铜不反应，故B错误；
C．加入⑦HCl，铜不与盐酸反应，故C错误；
D．加入④、⑦，硫酸亚铁、盐酸都不与铜反应，故D错误；
故答案选A。
6．A
解析：A．常温下，铁遇浓硝酸、浓硫酸发生钝化，所以可用铁质容器盛装浓硝酸、浓硫酸，A错误；
B．浓硝酸见光易分解生成二氧化氮、氧气和水，需保存在棕色试剂瓶中，B正确；
C．氯气有氧化性，能与碘化钾反应生成碘单质，淀粉KI溶液中滴入氯水，溶液变蓝，再通入，二氧化硫有还原性，能与碘单质反应生成碘离子，溶液蓝色褪去，C正确；
D．某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，沉淀可能为氯化银，也可能为硫酸钡，不能说明该溶液中一定含有，D正确；答案选A。
7．A
解析：A．Fe与氯气反应：2Fe+3Cl22FeCl3，根据量的关系，氯气不足，铁过量，因此0.1molCl2参与反应，转移电子物质的量为0.1mol×2=0.2mol，即转移电子数0.2NA，故A正确；
B．铜只与浓硫酸反应，因为铜是足量，因此随着反应进行，硫酸浓度降低，硫酸浓度降低到某一浓度，反应停止，铜和硫酸都与剩余，因此无法计算出SO2的物质的量，故B错误；
C．NO2与H2O反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，3molNO2参与该反应，转移电子物质的量为2mol，因此3molNO2与足量的水反应转移电子数为2NA，故C错误；
D．Na2O2与足量CO2反应2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，2molNa2O2参与该反应，转移电子物质的量为2mol，78gNa2O2的物质的量为1mol，即78gNa2O2与足量CO2反应，转移电子物质的量为1mol，即转移电子数为NA，故D错误；
答案为A。
8．A
解析：A．氨气和氯化氢气体反应生成氯化铵，是化合态变为化合态，不属于氮的固定，故A符合题意
B．工业用氮气和氢气合成氨，是游离态变为化合态，属于氮的固定，故B不符合题意；
C．豆科类植物的根瘤菌吸收空气中的氮气，将游离态的氮变为了化合态，属于氮的固定，故C不符合题意；
D．打雷时空气中的氮气和氧气在放电条件下反应生成一氧化氮，是游离态变为化合态，属于氮的固定，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
9．C
解析：A．用充有80mLSO2的针筒吸入10mL蒸馏水，用橡皮塞堵住针筒前端，充分振荡，针筒内几乎没有气体剩余，说明二氧化硫全部溶解，因此实验I说明SO2的水溶性较好，A正确；
B．酸能使紫色的石蕊试液变红色，因此实验II说明SO2的水溶液显酸性，B正确；
C．取实验I中的溶液，滴加含有酚酞的氨水溶液，红色褪去，说明亚硫酸被中和，则实验III中SO2与氨水反应的离子方程式为SO2+2NH3·H2O=SO+2NH+H2O，C错误；
D．取实验I中的溶液，滴加BaCl2溶液，无明显现象，再加入5mL3%的H2O2溶液，双氧水把亚硫酸氧化为硫酸，进而生成硫酸钡白色沉淀，硫酸钡不溶于稀盐酸，因此实验IV中的白色沉淀为BaSO4，D正确；故选C。
10．B
解析：A．C与O2发应生成CO，CO与氧气反应生成CO2，CO2与水反应生成H2CO3，但H2CO3不能生成CO，A错误；
B．N2与O2反应生成NO，NO与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3与Cu反应可以得到NO，B正确；
C．S与O2反应得到SO2，SO2与O2反应得到SO3，SO3与水反应得到H2SO4，此时表格中M为H2SO3，不是最高价氧化物对应的水化物，C错误；
D．P与O2反应得到P2O3，P2O3与O2反应生成P2O5，P2O5与水反应生成H3PO4，表格中所给H3PO3不是最高价氧化物对应的水化物，D错误；
故选B。
11．C
解析：A．氯水具有强氧化性，向未知液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液呈红色，未知液中可能含有Fe2+，若未知液中含铁离子，也有此现象，A错误；
B．溶液中可能含K+，只是被黄色掩盖，应透过蓝色钴玻璃观察才能证明K+的存在，B错误；
C．二氧化碳、二氧化硫都能使澄清石灰水变浑浊，但能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体一定是CO2，C正确；
D．若未知液中含银离子，滴加BaCl2，再加稀HNO3，也有白色沉淀产生，D错误；
故选C。
12．A
解析：X为三氧化硫，Y为亚硫酸，Z为硫酸，S为硫，V为硫化氢，W为二氧化硫。
A．硫燃烧只能生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，A错误；
B．硫化氢和浓硫酸反应，故不能用浓硫酸干燥，B正确；
C．硫化氢和亚硫酸反应生成硫和水，硫不溶于水，溶液产生浑浊，C正确；
D．二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸和氧气反应生成硫酸，浓硫酸可以和铜反应生成二氧化硫，故能实现该循环转化，D正确；
故选A。
13．B
解析：A．“还原”反应是用焦炭把二氧化硅还原为粗硅，反应的化学方程式为SiO2+2CSi+2CO↑，故A正确；
B．粗硅提纯所得的高纯硅是制造芯片的材料，故B错误；
C．“操作X”是除去氮气中的少量氧气，可将原料气通过灼热的铜网，故C正确；
D．粗硅中含少量Fe、Cu的单质及化合物，硝酸能溶解Fe、Cu ，所以“稀酸Y”可选用稀硝酸，故D正确；选B。
14．C
解析：A．向某溶液中加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，原溶液中可能有、、、，A错误；
B．向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加稀硝酸，沉淀不消失，原溶液中可能含有Ag+、、，B错误；
C．向某溶液中先加入盐酸酸化，没有明显现象，排除了Ag+、、等离子的干扰，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀产生，则原溶液中一定有，C正确；
D．向某溶液中加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，原溶液可能含有Ba2+、Ca2+、Ag+等，D错误；
故选C。
15．D
解析：A．聚氯乙烯塑料有毒，不能用于制食品保鲜袋，A错误；
B．SO2具有漂白性，但其有毒，因此不能用于漂白粉条等食物，B错误；
C．硅是良好的半导体材料，具有导电性，因此可用于制作晶体管、太阳能电池的材料；制造光导纤维的材料是二氧化硅，不是硅，C错误；
D．液氨汽化时要吸收大量的热，使周围环境温度降低，因而可用作制冷剂，D正确；
故合理选项是D。
二、填空题
16．(1)酸性
(2) -3 Al3++3NH3 H2O=3NH+Al(OH)3↓
(3)
解析：（1）光导纤维应避免与碱性物质接触，说明二氧化硅能与碱性物质反应，SiO2属于酸性氧化物；
（2）①根据各元素的化合价之和等于0，铝显+3价，则AlN中N元素的化合价为-3价；
②在水溶液中，氯化铝与氨气反应无法制得AlN，原因是氨气溶于水形成氨水，氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，反应为：Al3++3NH3 H2O=3NH+Al(OH)3↓；
（3）Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式为：。
17．(1) +2→+4 2NO+O2=2NO2 +4→+5，+4→+2 3NO2+H2O=2HNO3+NO +5→+4 Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O ①
(2) A
(3)湿润的红色石蕊试纸变蓝 Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O
(4)D
(5)C
解析：（1）①N2和O2在放电条件下反应生成NO，化学方程式为。
②NO与氧气反应生成NO2，N元素化合价从+2价升高到+4价，化学方程式为2NO+O2=2NO2。
③NO2与H2O反应生成HNO3和NO，NO2中部分N化合价从+4价升高到+5价，部分从+4价降低到+2价，化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
④浓硝酸和Cu反应生成NO2，N元素化合价从+5价降低到+4价，化学方程式为Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
氮的固定是指将空气中游离态的氮转化为含氮化合物，故属于固氮过程的是①。
（2）①
A．氨气和氧气在催化剂高温条件下反应可生成NO，A错误；
B．氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，B正确；
C．氮气和氧气在高温条件下可反应生成NO，C正确；
故答案选A。
②从图中可知，CO和NO在催化剂作用下反应生成CO2和N2，化学方程式为。
③SO2在催化剂作用下可与O2反应生成SO3，化学方程式为
（3）氢氧化钙与硫酸铵反应放热生成氨气，氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故现象为湿润的红色石蕊试纸变蓝。化学方程式为Ca(OH)2+(NH4)2SO4=CaSO4+2NH3↑+2H2O。
（4）A．亚硫酸铵加热分解为NH3、SO2和H2O，其中NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，SO2可使澄清石灰水变浑浊，A正确；
B．碳酸铵加热分解生成NH3、CO2和H2O，其中NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，CO2可使澄清石灰水变浑浊，B正确；
C．碳酸氢铵加热分解生成NH3、CO2和H2O，其中NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，CO2可使澄清石灰水变浑浊，C正确；
D．氯化铵加热分解生成NH3和HCl，其中NH3可使湿润的红色石蕊试纸变蓝，但是HCl不能使澄清石灰水变浑浊，D错误；
故答案选D。
（5）A．雾和霾的分散剂都是空气，A正确；
B．根据流程图可知，雾霾中含有硝酸铵和硫酸铵，B正确；
C．NH3自身参与了反应生成了硝酸铵和硫酸铵，故NH3不是催化剂，C错误；
D．无机颗粒物主要成分是铵盐，可形成雾霾，可知雾霾的形成与过度施用氮肥有关，D正确；故答案选C。
18． CaCO3+2CH3COOH=2Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑ 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑ 2H++SO+2OH-+Ba2+=2H2O+BaSO4↓ 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑ 取少量粗盐加水溶解，静置，取上层清液于试管，加稀盐酸，若无明显现象，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则有SO
解析：(1)醋酸和碳酸钙反应生成醋酸钙、水和二氧化碳，醋酸是弱酸、碳酸钙是不溶于水的固体，均不能拆成离子，水和二氧化碳也不能拆，故离子方程式为：CaCO3+2CH3COOH=2Ca2++2CH3COO-+H2O+CO2↑。
(2)过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，只有NaOH能写成离子，其他均为化学式形式，故离子方程式为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH-+O2↑。
(3)硫酸和氢氧化钡反应生成硫酸钡沉淀和水，反应物硫酸和氢氧化钡为强酸和强碱，均可拆成离子，而生成物均不能拆，故离子方程式为：2H+++2OH-+Ba2+=2H2O+BaSO4↓。
(4)铝和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，NaOH和NaAlO2能拆成离子，其他均不能，故离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2 +3H2↑。
(5)检验硫酸根离子，可以先加盐酸，然后加氯化钡溶液的方法。具体操作为：取少量粗盐加水溶解，静置，取上层清液于试管，加稀盐酸，若无明显现象，再加BaCl2溶液，若产生白色沉淀则有。
三、计算题
19．1 0.224
解析：(1)由题意知硫酸钡的物质的量:n(BaSO4)=n(H2SO 4)= =0.02mol， 溶液中的H+与NaOH反应，n(NaOH)=n(H+)=0.025L×2mol/L=0.05mol，n(HNO3)=0.05mol－2 n(H2SO4)== 0.01mol，c(H2SO4)===2 mol/L，c(HNO3) ===1moL/L；
(2)溶液中的n(H+)= 0.05mol，n(HNO3)=0.01mol，n(Cu)=0.015mol，由化学反应3Cu+8H++2NO3-=3Cu2++2NO↑+4H2O可以推知，与0.015mol的Cu反应需要的H +的物质的量为0.04mol<0. 05mol，同理反应掉的NO3-的物质的量为0.01mol，所以H+过量，Cu全部溶解，生成的NO的体积应据Cu的物质的量来计算，即n(NO)=2/3×0.015=0.01mol，所以V(NO)=0.224L。
20．8 0.3 62.5% 34g/mol 0.448L
解析：（1）混合气体的物质的量n===0.8mol；二氧化碳可以看作“多了一个氧原子的一氧化碳”，因此混合物可以看成0.8mol一氧化碳和一些氧原子，根据m=nM=0.8mol×28g/mol=22.4g算出这些一氧化碳的质量，则氧原子的质量为27.2g-22.4g=4.8g，氧原子的物质的量为4.8g÷16g/mol=0.3mol，则二氧化碳的物质的量也为0.3mol；一氧化碳的物质的量为0.8mol-0.3mol=0.5mol，因此占总体积的×100%=62.5%；混合气体的摩尔质量为==34g/mol；
（2）0.4mol/L的硝酸属于稀硝酸，因此混合酸和铜反应的离子方程式为，铜物质的量为6.4g÷64g/mol=0.1mol，混合酸中H+一共有（0.4mol/L+0.2mol/L×2）×0.1L=0.08mol，一共有0.4mol/L×0.1L=0.04mol，综上可以发现H+是少量的，因此能生成的的量要按照的量来计算，根据化学计量数之比，0.08mol的一共能生成0.02mol的，这些在标况下的体积为。
四、实验题
21．(1) 蒸馏烧瓶 直形冷凝管
(2)先加入乙醇，再将浓硫酸沿玻璃棒慢慢加入乙醇中，并不断搅拌
(3)防止反应物损失，导致产率下降
(4) 不相同 冰水浴
(5)洗去残留在乙醚中的碱，减少乙醚在水中的溶解度
(6)水浴加热
解析：（1）装置2中仪器的名称：X为蒸馏烧瓶、Y为直形冷凝管。
（2）浓硫酸溶于水放出大量的热，故乙醇与浓硫酸的加入顺序和操作方法为：先加入乙醇，再将浓硫酸沿玻璃棒慢慢加入乙醇中，并不断搅拌，防止放出大量热导致液体飞溅。
（3）装置1分液漏斗中盛有乙醇，其下端管口伸入液面的原因是减少乙醇挥发，防止反应物损失，导致产率下降。
（4）水银球的位置不相同，装置1中水银球应该伸入液面以下且不与玻璃壁接触，装置2中水银球应该位于蒸馏烧瓶的支管口处。
乙醚是极易挥发的液体，实验中为了减少产品的损失，用作接收器的锥形瓶应该使用冰水浴。
（5）已知，乙醚微溶于水，在饱和食盐水中比在水中更难溶；用饱和NaCl溶液洗涤的作用是洗去残留在乙醚中的碱，减少乙醚在水中的溶解度，防止造成乙醚损失。
（6）乙醚沸点为34.6℃，加热蒸馏，收集33～38℃的馏分，温度小于100℃，故加热方式为水浴加热，容易控制加热温度。
22． 3Cu ＋2 ＋8H+= 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O 负 2NO＋O2 = 2NO2 开始时右边为正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转 还原反应 铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将还原为NH3，而镁不与NaOH溶液反应 8Al ＋ 5OH－＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8 铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，不能被还原，因此无明显现象
【分析】硝酸是氧化性酸，其本质是有氧化性，稀硝酸与铜反应生成硝酸铜、NO和水，因此实验Ⅰ左边为正极，右边为负极，Al与浓硝酸发生钝化，因此实验Ⅱ中铜为负极，Al为正极，根据资料1 mol L 1稀硝酸反应，化合价降低到－3价变为，通过对比实验分析得到Al在NaOH溶液、NaNO3溶液反应主要是Al与NaOH溶液反应生成氢气，在生成H2的过程中被还原，最终变为氨气，镁不与NaOH溶液反应。
解析：⑴铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式3Cu ＋2 ＋8H+ = 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O；故答案为：3Cu ＋2 ＋8H+ = 3Cu2+＋2NO↑ ＋4H2O。
⑵实验Ⅰ中，铜片表面产生无色气体，液面上方变为红棕色，说明硝酸根得到电子，铜为正极，铝片作负极。液面上方产生红棕色气体是一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，其化学方程式是2NO＋O2 = 2NO2；故答案为：负；2NO＋O2 = 2NO2。
⑶实验Ⅱ中电流计指针先偏向右边后偏向左边的原因是开始时右边为正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转；故答案为：开始时右边为正极，左边为负极，后来Al在浓硝酸中发生钝化，因此Al为正极，铜为负极，因此电流表指针向左边偏转。
⑷用如图装置进行实验Ⅲ：溶液X为1 mol L 1稀硝酸溶液，观察到电流计指针向右偏转，反应后的溶液中含NH；化合价降低得到电子生成，因此生成的电极发生的反应是还原反应；故答案为：还原反应。
⑸①观察到A中有NH3生成，B中无明显现象。根据资料生成的原理是产生H2的过程中被还原，铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将还原为NH3，而镁不与NaOH溶液反应；故答案为：铝与NaOH溶液反应产生氢气的过程中可将还原为NH3，而镁不与NaOH溶液反应。
②A中生成NH3的离子方程式是8Al ＋5OH－＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8；故答案为：8Al ＋ 5OH－＋2H2O＋ 3= 3NH3↑＋8。
⑹将铝粉加入到NaNO3溶液中无明显现象，结合实验Ⅲ和Ⅳ说明铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，不能被还原，因此无明显现象；故答案为：铝在中性的硝酸钠溶液中没有氢气生成，不能被还原，因此无明显现象。
五、元素或物质推断题
23． C HNO3(浓) NO2和CO2 NO和CO2 NO C+4HNO3(浓) 4NO2↑+CO2↑+2H2O
【分析】黑色固体A加热至红热，投入到一种无色溶液B中，产生由两种气体组成的混合气体X，应是碳与浓硫酸或浓硝酸的反应，无色气体C通入澄清石灰水生成白色沉淀，该沉淀应为CaCO3，说明C中含有CO2，无色稀溶液D与单质F反应生成蓝色溶液，该溶液应含有Cu2+，则说明F为金属Cu，无色稀溶液D具有强氧化性，应为稀HNO3溶液，G为Cu(NO3)2，生成气体E为NO，则说明混合气体X应为CO2和NO2的混合物，则A为C，B为浓HNO3，无色气体C的成分为CO2、NO，结合物质的性质解答该题。
解析：由上述分析可知A为碳，B为浓HNO3，X为CO2和NO2，C为CO2和NO，D为稀HNO3，E为NO，G为Cu(NO3)2。
(1)由上述分析可知，A为C；B为浓HNO3；X是CO2和NO2；C为CO2和NO；E为NO；
(2) A与B反应是C与浓硝酸混合加热，发生氧化还原反应，产生CO2、NO2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式C+4HNO3(浓)4NO2↑+CO2↑+2H2O。