第五章 化工生产中的重要非金属元素（含解析） 测试题 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
1．氨水的碱性较弱，其原因是
A．它能使酚酞试液变红色
B．氨水极易挥发出氨
C．氨与水结合生成的一水合氨（NH3·H2O）只有小部分电离成NH4+和OH—
D．溶于水的氨大部分以NH3分子形式存在
2．下列实验现象、解释与结论均正确的是
编号 实验操作 实验现象 解释与结论
A 取溶液少许，滴加溶液，向所得沉淀中加入足量稀盐酸 沉淀部分溶解 已变质
B 向某溶液中加入几滴溶液 产生白色沉淀 该溶液中一定含有
C 向某黄色溶液中滴加淀粉碘化钾溶液 溶液变蓝色 该溶液一定为氯水
D 分别加热和固体 试管内壁均有水珠 两种物质均受热分解
A．A B．B C．C D．D
3．实验室用MnO2与浓盐酸反应制取Cl2并回收MnCl2·4H2O。下列实验原理与装置能达到目的的是
A．用装置甲制取氯气
B．用装置乙除去Cl2中的HCl
C．用装置丙过滤得MnO2
D．用装置丁干燥MnCl2·4H2O晶体
4．下列离子方程式书写正确的是
A．氯气和水反应离子方程式：
B．向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸：
C．与盐酸反应离子方程式：
D．硝酸银与氯化钠溶液的反应：AgNO3 +Cl-=AgCl↓+
5．化学与生产、生活密切相关。下列说法错误的是
A．日前用量最大的合金是钢
B．太阳能电池的半导体材料主要是Si
C．“神舟十二号”飞船的操纵杆的主要成分为碳纤维，属于有机高分子材料
D．科学家将CO2用于合成CH3OH，可实现二氧化碳的绿色利用
6．下列说法错误的是
A．氮化硅陶瓷耐高温，可用来制造汽车发动机
B．单晶硅是良好的半导体材料，可以制成光电池，将光能转化成电能
C．二氧化硅广泛用于制作光导纤维，光导纤维遇强酸强碱都会“断路”
D．无水呈蓝色，吸水会变为粉红色，可用于判断变色硅胶是否吸水
7．下列离子组在指定条件下能大量共存的是
A．加酚酞显红色的溶液中：、、、
B．澄清透明溶液中：、、、
C．含有的溶液中：、、、
D．的溶液中：、、、
8．接触法制硫酸和工业制硝酸分别经过以下的变化：FeS2SO2SO3H2SO4 、 NH3NONO2HNO3。下列说法正确的是
A．所有变化都是氧化还原反应 B．②③⑤⑥都是化合反应
C．两个过程中都有接触室装置 D．②④反应都要用催化剂
9．化学与环境、工农业生产等密切相关，下列说法不正确的是
A．活性炭具有除异味和杀菌作用
B．含氯消毒剂可有效灭活病毒，84消毒液的有效成分是NaClO
C．铝合金大量用于高铁和航空建设
D．我国华为公司自主研发的5G芯片巴龙5000的主要材料是Si
10．下列说法中正确的是 （ ）
A．加热浓硫酸和乙醇混合液，产生的气体能使溴水褪色 ，证明该气体是乙烯
B．用苯与溴水制取溴苯，溴苯的密度比水的大
C．铜与稀硝酸制取一氧化氮，可以利用排水法收集
D．加热氢氧化钙与氯化铵反应制氨气， 氨气能使红色石蕊试纸变蓝
11．某兴趣小组设计了如下图所示的装置制备，下列说法正确的是
A．装置A无需加热，滴入浓硝酸就能发生反应
B．装置B中铜的作用是提高NO的生成率
C．装置C中装的药品可以是碳酸钠固体
D．装置E中的酸性溶液的主要作用是吸收生成的
12．下列各溶液中加入试剂后，发生反应的离子方程式书写正确的是
A．向Mg(HCO3)2溶液中滴加足量NaOH溶液：Mg2++2HCO+2OH-=MgCO3↓+H2O+CO
B．二氧化硫使酸性高锰酸钾溶液褪色：3SO2+2MnO+4H+=3SO+2Mn2++2H2O
C．Na2O2与H218O反应：2Na2O2+2H218O=4Na++4OH-+18O2↑
D．向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体：ClO-＋CO2＋H2O=HClO＋HCO
13．类比法是研究物质性质的常用方法之一，可预测许多物质的性质。但类比是相对的，不能违背客观事实。下列有关类比推测的说法正确的是（ ）
A．已知Fe与S能直接化合生成FeS，推测Cu和S可直接化合生成CuS
B．已知Fe与CuSO4溶液反应，推测Fe与AgNO3溶液也能反应
C．已知Cu与Cl2能直接化合生成CuCl2，推测Fe与Cl2可直接化合生成FeCl2
D．已知Al能与O2生成致密氧化膜保护金属，推测Fe也与O2生成氧化膜保护金属
14．关于硅及其化合物的叙述中，正确的是
A．硅是良好的半导体材料，也可用于制造制造光缆
B．SiO2是酸性氧化物，不溶于水，也不溶于任何酸
C．可以用焦炭还原二氧化硅生产粗硅 SiO2+CSi + CO2↑
D．生产水泥和玻璃用到的原料均有石灰石
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．CaCO3 CaO CaSiO3
B．Mg(OH)2 MgCl2(aq) Mg
C．MnO2 MnCl2(aq) MnCl2(s)
D．S SO2 Na2SO4(aq)
二、填空题
16．研究氮及其化合物的性质，可以有效改善人类的生存环境。氮元素化合价-物质类别关系图如图1所示。
回答下列问题：
(1)图中A可以是___________(写化学式)。符合图中B的物质之间的转化关系是___________(用化学方程式表示)。
(2)实验室中，检验溶液中是否含有的操作方法是___________。
(3)图1中C代表硝酸。图2是各种不同密度的硝酸与铁反应(相同温度)时主要还原产物的分布图。下列叙述中不正确的是___________(填字母)。
A．硝酸的密度越大，其浓度越小
B．当还原剂和温度都相同时，不同浓度的硝酸被还原的产物不是单一的，只是在某浓度时，以某种产物为主而已
C．硝酸的浓度越大，还原产物中N元素低化合价产物越少
D．当硝酸的密度大于时，还原产物主要为NO、
(4)现有一定量铝粉和铜粉的混合物与一定量很稀的硝酸溶液充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量关系如图3所示。
①c点对应NaOH溶液的体积为___________mL。
②de段发生反应的离子方程式为___________。
17．氨是硝酸工业的原料。
(1)写出制硝酸过程中，氨发生催化氧化的反应方程式___________。
(2)硝酸工业会产生NO尾气。以铂为电极，饱和食盐水作电解液，对含有NO的尾气进行脱氮的原理如图所示，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为，尾气经NaOH溶液吸收后排入空气。NO被阳极产生的氧化性气体氧化的原理为___________(用电极反应和离子方程式表示)。
18．利用如图可以从不同角度研究含硫物质的性质及其转化关系。
回答下列问题：
(1)H2S与SO2反应的化学方程式为____，反应中H2S体现____(填“氧化性”或“还原性”)。
(2)加热时，浓硫酸与木炭反应的化学方程式为____，下列试剂不能用于验证生成物中含有SO2的是____(填标号)。
a.品红溶液b.酸性KMnO4溶液c.澄清石灰水
(3)SO2的过度排放会引起酸雨，酸雨是指pH＜____的雨水，其中NOx的排放也会导致酸雨的形成，写出NO2与水反应的化学方程式____。
(4)实验室可用碱液吸收法对NOx进行尾气处理，写出NO2与氢氧化钠溶液反应的离子方程式____。
19．金属和非金属被广泛应用于人类生产生活中。
（1）Na的一种化合物常用于潜艇中处理CO2和供氧，它处理CO2的化学方程式为_______。
（2）检验FeSO4是否变质，可取少量溶液，加入几滴_______溶液（填试剂名称）。
（3）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，漂白粉的有效成分是______（填化学式）
（4）许多人喜欢佩戴玉石饰品。玉石的主要成分基本都属于硅酸盐，例如和田玉Ca2Mg5H2Si8O24）可表示为氧化物形式2CaO·5MgO·8SiO2·H2O，则南阳玉(CaAl2 Si2O8）表示为氧化物形式是___________。
20．常温下，将共计的和同时通入倒立于水槽中的盛满水的试管中，反应停止后试管内剩余无色气体，求原来的和各多少毫升？_______。
21．将32g铜与100mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2L。
请回答：
(1)NO气体与NO2气体体积比为___。
(2)将产生的气体全部逸出后向溶液中加入VmLamol/LNaOH溶液，恰好使溶液中的铜离子全部转化为沉淀，则原硝酸溶液的浓度为__mol/L(用V和a表示)。
22．化学小组通过一系列实验探究SO2的性质。用如图装置(夹持、加热仪器略)制备SO2，并将足量SO2通入试剂b中。
(1)浓H2SO4与Cu反应的化学方程式是______。
(2)为了排除可能产生的硫酸酸雾的干扰，下列物质可以作为试剂a是_____。
①饱和的NaHCO3溶液 ②饱和的NaCl溶液 ③饱和的NaHSO3溶液
(3)从物质分类的角度分析，SO2和CO2都属于______，具有相似的化学性质，欲验证该性质，试剂b选用紫色石蕊溶液，预期的实验现象是______。
(4)为了研究二氧化硫是否有氧化性，试剂b可选用_______。
①氢氧化钠 ②硫化钠溶液 ③酸性高锰酸钾溶液 ④品红溶液
能说明二氧化硫有氧化性的实验现象是______。
(5)试剂b选用0.1mol/LBa(NO3)2溶液。打开分液漏斗活塞，滴加一定量浓硫酸，加热装置A，发现装置C内有白色沉淀产生，液面上方略显浅棕色。
①白色沉淀是_____。
②分析白色沉淀产生的原因，甲同学认为是NO氧化了SO2，支持甲同学观点的实验证据是______。
③检验C中上层清液是否含有SO的方法______。
23．某溶液的溶质可能由下列离子：H+、、、Cl-、Na+、Ba2+中的一种或几种组成。某同学做如下实验来确定溶液的成分：
①向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤。
②向①中的滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生。
③将足量稀盐酸加入①的沉淀中，沉淀部分消失，有气体产生。
(1)依据以上实验回答下列问题：原溶液中一定有______，一定没有_____，可能含有______。
(2)写出①中的离子方程式______、______。
(3)写出③中沉淀消失的离子方程式______。
【参考答案】
一、单选题
1．C
解析：氨水的碱性较弱，其原因是氨与水结合生成的一水合氨（NH3·H2O）只有小部分电离成和OH-，选C。
2．A
解析：A．取溶液少许，滴加溶液，向所得沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解，说明沉淀中有、，部分被氧化为，说明已变质，A正确；
B．溶液中含碳酸根或硫酸根等也可能产生白色沉淀，B错误；
C．若黄色溶液中含铁离子，也能使淀粉碘化钾溶液变蓝，C错误；
D． 受热不分解，加热碳酸钠产生水珠可能是其吸收了水分，D错误；
故选A。
3．C
解析：A．用浓盐酸和二氧化锰制取氯气需要加热，而甲装置缺少加热装置，故A不符合题意；
B．氯气中含有HCl和水蒸气，用饱和食盐水除掉氯气中的氯化氢杂质，气体要长管进短管出，故B不符合题意；
C．过滤分离MnCl2、盐酸和MnO2组成的悬浊液，得到不溶于水的MnO2，故C符合题意；
D．用装置丁干燥，温度升高，结晶水失去，不能得到MnCl2·4H2O晶体，故D不符合题意。
答案为C。
4．C
解析：A．次氯酸是弱酸，因此氯气和水反应离子方程式：，A项错误；
B．向氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸，生成硫酸钡和水，离子方程式为：，B项错误；
C．与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，离子方程式为：，C项正确；
D．硝酸银为强电解质，离子方程式中可拆，正确的离子方程式为：Ag++Cl-=AgCl↓，D项错误；答案选C。
5．C
解析：A．钢是用量最大、用途最广的合金，A项正确；
B．Si是半导体材料，太阳能电池的半导体材料主要是Si，B项正确；
C．碳纤维属于无机材料，C项错误；
D．CO2在一定条件下可与H2反应合成CH3OH，从而减少二氧化碳的排放，实现二氧化碳的绿色利用，D项正确。
答案选C。
6．C
解析：A．氮化硅具有高强度，低密度，耐高温的优点，用于制造汽车发动机的新型耐高温结构材料，故A正确；
B．Si是良好的半导体材料，制成的硅光电池，将太阳光的光能直接转化为电能，故B正确；
C．二氧化硅具有良好的光学特性，是制造光导纤维主要原料，能够与氢氧化钠等强碱反应，遇强碱会"断路”，但是二氧化硅不与除氢氟酸(氢氟酸属于弱酸)以外的酸起反应，故遇强酸不会"断路”，故C错误；
D．无水CoCl2呈蓝色，吸水会变为粉红色，如果变色硅胶中加入CoCl2，可以根据变色硅胶颜色变化判断是否吸水，故D正确；
故选C。
7．B
解析：A．加酚酞显红色说明溶液显碱性，在碱性条件下形成微溶于水的，不能大量存在，A错误；
B．、、、四种离子之间互不反应，能大量共存，B正确；
C．溶液中含有，与会发生反应，二者不能大量共存，C错误；
D．pH<7的溶液显酸性，在酸性条件下不能稳定存在，且具有强氧化性，能将氧化成，故题给离子组不能大量共存，D错误；
故答案为B。
8．D
解析：A. 反应③不是氧化还原反应，故A错误；
B. 反应①、④、⑥不是化合反应，故B错误；
C. 工业制硫酸要接触室，制硝酸只需要吸收塔，故C错误；
D. ②④反应都要用催化剂，故D正确；故选D。
9．A
解析：A．活性炭具有吸附性，没有强氧化性，所以活性炭能去除异味，但是不能杀菌消毒，故A错误；
B．“84” 消毒液是由NaOH溶液与氯气反应制备的，其主要成分是NaCl和NaClO，其中NaClO具有强氧化性，能杀菌消毒，所以“84” 消毒液可消杀新冠病毒，其有效成分为NaClO，故B正确；
C．铝合金硬度大，可用于高铁建设，故C正确；
D．晶体硅为良好的半导体，是制造芯片的主要材料，故D正确；
故选A。
10．C
解析：A. 实验室可通过加热酒精和浓硫酸的混合物制乙烯，其副反应常伴有SO2产生，SO2有还原性，也能使溴水，故A错误；
B. 苯的溴代反应需要催化剂，而反应的催化剂是溴化铁，在有水存在时，溴化铁就会电离和水解，改变了溴化铁的结构，失去了催化作用，反应就无法进行，制取溴苯要用苯和溴单质，不能用溴水，故B错误；
C. 铜与稀硝酸制取一氧化氮，一氧化氮难溶于水，可以利用排水法收集，故C正确。
D. 加热氢氧化钙与氯化铵反应制氨气， 氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，必须强调湿润的，干燥的试纸不变色，故D错误；
答案选C。
11．B
解析：制备NaNO2并对其性质作探究，由实验装置可知，A中发生，B中稀释挥发的硝酸和将生成的二氧化氮转化为NO，C中固体干燥剂干燥NO，并除去可能混有的酸雾，D中发生2NO+Na2O2═2NaNO2，E中高锰酸钾吸收尾气NO，以此解答该题。
A．装置A中发生，需要加热，故A错误；
B．二氧化氮在B中与水反应生成硝酸，硝酸与Cu反应生成NO，故装置B中铜的作用是提高NO的生成率，故B正确；
C．为保证制得的亚硝酸钠的纯度，应除去二氧化碳、水等杂质，则C装置中盛放的试剂可以是氢氧化钠固体，不能选碳酸钠固体，故C错误；
D．E装置的作用是利用高锰酸钾溶液的强氧化性氧化吸收有毒气体一氧化氮，吸收有毒的NO气体，避免污染空气，反应的离子方程式为：3+4H++5NO=3Mn2++5+2 H2O，故D错误；故选：B。
12．D
解析：A．因为滴加足量NaOH溶液，故溶液中的碳酸氢根离子和镁离子全部反应，方程式为：Mg2++2HCO+4OH-=Mg(OH)2↓+2+2H2O，A错误；
B．根据原子、电子守恒配平为：5SO2+2MnO+2H2O =5SO+2Mn2++ 4H+，B错误；
C．向H218O中投入Na2O2，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，则氧气不可能是18O2，C错误；
D．酸性H2CO3＞HClO＞，次氯酸钠溶液中通入少量的二氧化碳气体，反应的离子方程式为ClO-+CO2+H2O═HClO+，D正确；
故选D。
13．B
解析：A．硫具有弱氧化性，能将变价金属氧化为低价态，所以Cu和S反应生成Cu2S，故A错误；
B. 在金属活动性顺序表中，活泼的金属能置换出不活泼的金属，金属活动性Fe＞Cu＞Ag，所以Fe与AgNO3溶液也能反应生成Ag，故B正确；
C. 铁单质还原性强，和强氧化剂Cl2反应生成高价化合物FeCl3，故C错误；
D. Al与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜，Fe与O2反应生成疏松的氧化物，不能保护金属，故D错误；
故答案为B。
14．D
解析：A．硅是良好的半导体材料，可用于制太阳能芯片，二氧化硅可用于制造光缆，A错误；
B．SiO2是酸性氧化物，不溶于水，但二氧化硅能与氢氟酸反应，B错误；
C．焦炭还原二氧化硅生产粗硅的化学方程式为：SiO2+2CSi + 2CO↑，C错误；
D．水泥的原料是黏土和石灰石，玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，原料中均有石灰石，D正确；答案选D。
15．A
解析：A. CaCO3高温分解生成CaO和CO2，CaO与SiO2高温反应生成CaSiO3，A项正确；
B.电解熔融状态的氯化镁可得镁单质，B项错误；
C.MnCl2(aq)在干燥的氯化氢环境中蒸干灼烧，可得MnCl2(s)，C项错误；
D.少量 SO2与NaOH反应生成的是Na2SO3和水，D 项错误；
故选A。
二、填空题
16．(1)
(2)取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，观察试管口湿润的红色石蕊试纸是否变蓝
(3)A
(4) 40
解析：（1）图中A是含氮氢化物，如，图中B的N是+4价的氧化物，则B为NO2，转化方程式为：；
（2）实验室检验的操作方法是：取少量溶液于试管中，加入氢氧化钠浓溶液，稍微加热，观察试管口湿润的红色石蕊试纸是否变蓝；
（3）A．硝酸的密度越大、浓度越大，故A错误；
B．由图象可以看出，在相同温度和浓度时，硝酸的还原产物不止一种，以某种产物为主，故B正确；
C．由图象可以看出，还原产物中NH4+的物质的量分数随硝酸密度增大而减小，铵根离子中氮元素化合价最低是-3价，故C正确；
D、当硝酸溶液的密度为1.36g mL-1时，由图象可看出，生成的NO和NO2物质的量相等，且硝酸密度大于1.3g cm-3时，还原产物主要为NO、NO2，故D正确；
故答案为：A；
（4）①由反应过程可知，到加入氢氧化钠为88mL时，溶液中溶质为硝酸钠与硝酸铵，n(NH4NO3)=n(NH)=0.03mol，根据钠元素守恒，可知n(NaNO3)=n(NaOH)=0.088L×5mol/L=0.44mol，根据氮元素守恒计算原硝酸溶液中n(HNO3)=n(NaNO3)+2n(NH4NO3)=0.44mol+0.03mol×2=0.5mol，而c点溶液为NaNO3、NH4NO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3，根据氮元素守恒n′(NaNO3)+2n(NH4NO3)+3n[Fe(NO3)3]+3n[Al(NO3)3]=n(HNO3)，故c点溶液中n′(NaNO3)=0.5mol-0.03mol×2-0.03mol×3-0.05mol×3=0.2mol，故c点加入NaOH的物质的量=0.2mol，体积为；
②铝粉和铁粉的混合物与一定量很稀HNO3充分反应，被氧化为Al3+、Fe3+，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又有硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由+5变成了-3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH发生了反应，则随着NaOH的滴加，发生的反应依次有：Oc段：H++OH-=H2O，cd：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓，Al3++3OH-=Al(OH)3↓，de：NH+OH-═NH3 H2O，ef：Al(OH)3+OH-=AlO+2H2O，则de段发生反应的离子方程式为。
17．(1)
(2)和2NO+3Cl2+8OH-=4H2O+2+ 6Cl-
解析：（1）NH3催化氧化为NH3在催化剂加热条件下被O2氧化为NO，所以反应为；
（2）电解饱和的NaCl溶液，阳极为Cl-优先放电：。Cl2将NO氧化为而自身还原为Cl-，反应为2NO+3Cl2+8OH-=4H2O+2+ 6Cl-。答案为和2NO+3Cl2+8OH-=4H2O+2+ 6Cl-。
18．(1) 2H2S+SO2=3S+2H2O 还原性
(2) C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O c
(3) 5.6 3NO2+H2O=2HNO3+NO
(4)2NO2+2OH-=NO+NO+H2O
解析：(1)H2S与SO2反应生成单质S和水，化学方程式为：2H2S+SO2=3S+2H2O，H2S中S化合价升高，体现了还原性。
(2)加热时，浓硫酸与木炭反应生成CO2、SO2和水，化学方程式为：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O；SO2具有漂白性和还原性，可以用品红溶液及酸性KMnO4溶液检验，而CO2也能使澄清石灰水变浑浊，故不能用澄清石灰水检验产生的SO2，故选c。
(3)酸雨是pH<5.6的酸性降雨；当尾气中的NO2溶于雨水时，NO2与H2O反应产生HNO3、NO，发生反应的化学方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO。
(4)
NO2与氢氧化钠溶液反应生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，故离子方程式为2NO2+2OH-=NO+NO+H2O。
19． 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 硫氰化钾 Ca(ClO)2 CaO·Al2O3·2SiO2
解析：（1）过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气。
（2）FeSO4易被氧化生成硫酸铁而变质，据此分析解答。
（3）根据漂白粉的成分分析判断。
（4）根据和田玉的氧化物形式类推南阳玉的氧化物形式。
（1）Na的一种化合物常用于潜艇中处理CO2和供氧，该化合物是过氧化钠，它处理CO2的化学方程式为2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2。
（2）硫酸亚铁易被氧化转化为硫酸铁，因此检验FeSO4是否变质可以通过检验是否含有铁离子，即可取少量溶液，加入几滴硫氰化钾溶液，溶液如果变红色，说明已经变质。
（3）漂白粉是由氯化钙和次氯酸钙组成的混合物，其有效成分是Ca(ClO)2。
（4）根据和田玉的氧化物形式可知南阳玉(CaAl2Si2O8)的氧化物形式应该是CaO·Al2O3·2SiO2。
20．6mL、3.2mL或3.6mL、1.2mL
解析：方法一：依据反应方程式计算
整个过程的总反应为；
第一种情况：完全转化为硝酸，剩余，则反应消耗的气体为，NO和发生反应，由反应方程式可知，，则；
第二种情况：完全反应，剩余的气体为，则反应消耗的气体为，NO和发生反应，由反应方程式可知，，则。
方法二：利用溶于水的氮原子数与氧原子数之比为计算反应、中，、，上述两个反应相当于，即，由此推得参加反应的气体中N、O原子的个数之比或物质的量之比为，可利用此技巧计算。有气体溶于水生成，设原混合气体中的体积为，NO的体积为；
(1)剩余时，则①，②，联立两式可得，。
(2)剩余时，则①，②，联立两式可得，。
21．1:1 mol/L
解析：(1)n(Cu)==0.5mol，n(NO2、NO)==0.5mol，设NO和NO2的物质的量分别为x、y，结合原子、电子守恒可以知道，x+y=0.5，3x+y=0.52，联立方程组，解得x=y=0.25mol，相同条件下，气体体积比等于物质的量之比，则NO气体与NO2气体体积比为：0.25mol: 0.25mol=1:1，故答案为：1:1；
(2)向反应后的溶液中加入NaOH溶液，恰好使溶液中的铜离子全部转化为沉淀，此时溶液中的溶质为NaNO3，由钠离子守恒n(NaNO3)=n(NaOH)=V10-3Lamol/L=0.001Vamol，由氮原子守恒可以知道n(HNO3)=n(NaNO3)+n(NO2、NO)= 0.001Vamol+0.5mol，则原硝酸溶液的浓度为：mol/L，故答案为：mol/L。
22．(1)
(2)③
(3) 酸性氧化物 紫色石蕊溶液变红
(4) ② 有黄色沉淀生成
(5) BaSO4 装置C内产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色 取少量C中上层清液于试管中，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀则说明存在硫酸根离子
解析：（1）浓硫酸与Cu反应的化学方程式为。
（2）①硫酸酸雾溶于水形成的硫酸可与饱和NaHCO3反应生成杂质气体CO2干扰实验，且饱和NaHCO3溶液会吸收SO2，①错误；
②SO2会溶解于饱和NaCl溶液中，②错误；
③饱和NaHSO3可吸收硫酸酸雾并与其反应生成SO2，同时SO2不易溶于饱和NaHSO3溶液中，③正确；
故答案选③。
（3）SO2和CO2都属于酸性氧化物。二氧化硫作为酸性氧化物能与水反应生成亚硫酸从而使紫色石蕊溶液变红。
（4）①氢氧化钠与二氧化硫反应生成亚硫酸钠，二氧化硫不表现氧化性，①错误；
②二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质，二氧化硫表现氧化性，②正确；
③二氧化硫被酸性高锰酸钾氧化生成硫酸，二氧化硫表现还原性，③错误；
④二氧化硫能使品红溶液褪色是因其具有漂白性，二氧化硫不表现氧化性，④错误；
故答案选②。
二氧化硫与硫化钠反应生成硫单质，二氧化硫表现氧化性，实验现象为溶液中有黄色沉淀生成。
（5）①硝酸钡可与二氧化硫反应生成硫酸钡白色沉淀、一氧化氮，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮，故装置C中的白色沉淀为BaSO4。
②硝酸根离子氧化SO2生成了硫酸根离子和NO，NO与氧气反应生成NO2，因此装置C内产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色。
③检验的方法为取少量C中上层清液于试管中，先滴加稀盐酸，无明显现象，再滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀则说明存在硫酸根离子。
23．(1) 、、Na+ H+、Ba2+ Cl-
(2) +Ba2+=BaSO4↓ +Ba2+=BaCO3↓
(3)BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2↑
【分析】①向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明溶液中可能含有、中至少一种离子；
②向①中的滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，该沉淀是AgCl，但由于在①中加入过量的BaCl2溶液，引入了Cl-，因此不能确定原溶液中是否含有Cl-；
③将足量稀盐酸加入①的沉淀中，沉淀部分消失，有气体产生，说明沉淀中含有BaSO4、BaCO3，则原溶液中一定含有、，然后根据离子共存及电荷守恒确定其它离子的存在。
解析：（1）根据上述分析可知：原溶液中一定含有、。由于、能够与Ba2+反应产生沉淀BaSO4、BaCO3，则该溶液中一定不存在Ba2+；H+与会反应产生CO2气体也不能大量共存，因此该溶液也不能存在H+；根据电荷守恒，可知该溶液中一定含有阳离子Na+；故原溶液中一定有、、Na+；一定不含有的离子是H+、Ba2+；可能含有的离子是Cl-；
（2）在①中向溶液中加入过量BaCl2溶液时，溶液中的、分别与Ba2+反应产生沉淀BaSO4、BaCO3，相应反应的离子方程式为：+Ba2+=BaSO4↓、+Ba2+=BaCO3↓；
（3）③中向其中加入足量稀HCl，HCl与沉淀中的BaCO3反应产生可溶性BaCl2、H2O、CO2，使沉淀部分溶解，该反应的离子方程式为：BaCO3+2H+=Ba2++H2O+CO2