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．下列关于铵盐的描述，正确的是（ ）
A．都易溶于水 B．都能与盐酸反应
C．见光不易分解 D．含氮量均相同
2．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是
A．淀粉溶液、豆浆、雾和饱和食盐水均可发生丁达尔现象
B．氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)和二氧化锆(ZrO2)都可用作制高温结构陶瓷的材料
C．绿色化学的核心是利用化学原理治理环境污染
D．光化学烟雾、臭氧空洞、温室效应、酸雨（硝酸型）的形成都与氮氧化物有关
3．利用如图装置，将试剂①逐滴加入试剂②中，对③中现象的预测一定不能实现的是
试剂① 试剂② 试剂③ 对③现象的预测
A 双氧水 MnO2 KI溶液+淀粉+稀硫酸 溶液呈特殊的蓝色
B 盐酸 石灰石 Na2SiO3饱和溶液 出现白色胶状沉淀
C 浓H2SO4 铜片 紫色石蕊溶液 先变红后褪色
D 浓氨水 生石灰 AlCl3溶液 有白色沉淀
A．A B．B C．C D．D
4．下列物质与化学品安全使用标志的对应关系错误的是（ ）
A．浓硫酸 B．二氧化硫 C．过氧化钠 D．硫化氢
5．下列关于二氧化硅的说法正确的是
A．二氧化硅是酸性氧化物，所以二氧化硅能溶于水生成硅酸
B．将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以得到硅酸
C．因为高温条件下二氧化硅与碳酸钠反应能放出二氧化碳，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．二氧化硅是酸性氧化物，不能与任何酸反应
6．室温下进行下列实验，根据实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将硫酸酸化的溶液滴入溶液中，溶液变为黄色 氧化性：
B 取溶液和溶液充分反应后，再加，振荡、静置后取上层清液滴加少量溶液，溶液变为红色 与的化学反应存在限度
C 向某溶液X中滴加少量稀盐酸，再滴加几滴溶液，出现白色沉淀 该溶液中含有
D 向2支均盛有相同浓度溶液的试管中，分别滴入2滴相同浓度的溶液，前者无明显现象，后者有黄色沉淀
A．A B．B C．C D．D
7．下列有关浓H2SO4的叙述中，正确的是
A．浓H2SO4与铜片共热的反应中，浓H2SO4既表现出强氧化性，又表现出酸性
B．浓H2SO4与金属活动性顺序中氢后面的金属反应生成的气体一般为H2
C．常温下，铁或铝不与浓H2SO4反应，所以可用铁或铝制的容器贮存浓H2SO4
D．浓H2SO4是不挥发性强酸，氢硫酸是挥发性弱酸，所以可用浓H2SO4与FeS反应制取H2S气体
8．下列关于硅元素的叙述错误的是
A．晶体硅可用于制作光导纤维
B．硅在周期表中位于第三周期第IVA族
C．使用量最大的无机非金属材料—陶瓷、玻璃、水泥，属于硅酸盐产品.
D．石英、玛瑙的主要成分是二氧化硅
9．高纯度晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料。它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。它可以按下列方法制备：
SiO2Si(粗)SiHCl3Si(纯)
下列说法不正确的是
A．步骤①的化学方程式：SiO2+CSi+CO2↑
B．步骤①中每生成1 mol Si，转移4 mol电子
C．步骤③中的反应为氧化还原反应
D．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料
10．下列叙述正确的是
A．SiO2既能和NaOH溶液反应，又能和氢氟酸反应，所以SiO2属于两性氧化物
B．CO2和SiO2都能与碳反应，且都作氧化剂
C．因为，所以硅酸的酸性比碳酸强
D．硅既不易失去电子又不易得到电子，所以既不能作氧化剂，又不能作还原剂
11．下列有关实验装置(如图)进行的相应实验，不能达到实验目的的是
A B C D
用上图装置完成喷泉实验 实验室制氨气 比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 检验浓硫酸与铜反应产生的二氧化硫
A．A B．B C．C D．D
12．某溶液X中可能含有Cl-、SO、CO、Na+、Mg2+、Cu2+中的若干种。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验，下列说法正确的是
A．白色沉淀1是硫酸钡、碳酸钡和氢氧化镁的混合物
B．溶液2中滴入硝酸酸化的硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液X中含有Cl-
C．溶液X中可能存在Mg2+，一定不存在Cu2+
D．溶液X中存在Na+、SO、CO
13．下列除去杂质(括号内的物质为杂质)的方法中错误的是
A．BaSO4(BaCO3)：加足量稀盐酸，过滤
B．ZnSO4(CuSO4)：溶于水后，加入过量的锌粉，过滤
C．自来水(Cl-)：蒸馏
D．CO2(CO)：通过足量的澄清石灰水洗气
14．已知分子E和分子G反应，生成两种分子L和M（组成E、G、L、M分子的元素原子序数小于10 “○”代表原子“—”表示化学键），如下图，则下列判断错误的是（未配平）
A．G是最活泼的非金属单质 B．L中的化学键是极性键
C．E能使紫色的石蕊试液变蓝 D．M的化学性质活泼
15．火药是中国的“四大”发明，由KNO3和两种非金属元素A和B的单质组成，A为黑色固体，B为淡黄色的固体，则下列有关说法中不正确的是（ ）
A．元素A与N和O同周期，B与O同主族
B．A，B分别与O组成的化合物AO和BO2均是大气的污染物
C．A和B分别与O组成的化合物均能与烧碱反应
D．单质A在一定条件下可与B的最高价氧化物的水化物发生反应
二、填空题
16．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答下列问题：
（1）X的化学式为__________，Y的化学式为__________。
（2）W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_________。
（3）欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________（填序号）。
A．Na2S + S B．Na2SO3 + S C．Na2SO3 + Na2SO4 D．SO2 + Na2SO4
（4）将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_____。
17．NH3和HNO3是重要的工业产品，下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程。
（1）合成塔中发生反应的化学方程式是_______________________________
从氨分离器中又回到合成塔中的物质是_________________。
（2）氧化炉中发生反应的化学方程式是_________________________________________
（3）尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体,写出NO2和 NH3反应的化学方程式__________________________________________________
当有5.6L NO2被还原时,转移电子的物质的量为 ________________mol.
（4）氧化炉中出来的气体,先降温再进入吸收塔,吸收塔中通入空气的作用是_________________.若进入吸收塔的气体的体积分数为NO210.0%,NO 1.32% ,其余为N2、水蒸气等.当进入吸收塔中气体为10m3时,最少需要空气的体积为_____________m3。
18．已知：①SO2中S元素的化合价+4价，既可以升高为+6价，又可以降低为0价，因此SO2既体现了氧化性又体现了还原性。SO2能与氯水、溴水、碘水等发生如下类型的反应：SO2+X2+2H2O＝2HX+H2SO4，（其中X2表示Cl2、Br2或I2）②SO2具有漂白性：SO2能与大部分有机色质化合生成不稳定的无色物质，该无色物质在受热条件下又会变为原来的有色物质，但SO2不能漂白酸碱指示剂。
试根据以上信息，回答下列问题：
⑴二氧化硫能使浸过溴水的滤纸褪色，这说明了_______；
A．SO2的漂白性 B．溴的挥发性 C．SO2的氧化性 D．SO2的还原性
⑵将二氧化硫通入品红溶液，可以看到溶液______，这体现了二氧化硫的_____性；
⑶相同状况，将1体积SO2和1体积Cl2同时通入品红溶液，可观察到品红溶液______；
A．立刻褪色 B．慢慢褪色 C．先褪色，后复原 D．颜色不褪
⑷上述现象的原因是___________（用离子方程式表示）。
19．请根据物质的实际应用填空：
(1)常用于制造红色油漆的原料__________（填“Fe2O3”或“Fe3O4”）
(2)可用于制备硅胶和木材防火剂的是__________（填“Na2SiO3”或“Na2SO4”）
(3)将SO2通入紫色石蕊试液中，溶液变红，说明SO2的水溶液具有__________________（填“漂白”或“酸”）性。
20．在15.2g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，同时生成0.3molNO2和0.1molNO的混合气体。
(1)所得溶液中n(Cu2+)=____mol。
(2)向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成____g沉淀。
21．向含amolNH4Fe(SO4)2和amolNH4HSO4溶液中逐滴加入bmolBa(OH)2溶液，请计算：
(1)当a=1，加入过量Ba(OH)2溶液并加热，则(标况下)产生NH3的体积为_______L。
(2)当b=2.5a时，溶液中产生沉淀是_______，质量为_______g(用含a的表达式表示)。
22．晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由粗硅制纯硅的过程如下：
I.高温下用过量的碳还原二氧化硅制得粗硅；
II.粗硅与干燥的HCl气体反应制得SiHCl3(Si＋3HClSiHCl3＋H2)；
III.SiHCl3与过量的H2在1100～1200℃的温度下反应制得纯硅，已知SiHCl3能与水剧烈反应。
(1)第一步用焦炭与石英砂制取粗硅，其反应的化学方程式为_______；上述反应中的氧化剂是_______，还原剂是_______。
(2)粗硅与HCl气体反应完全后，经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6℃)和HCl(沸点-84.7℃)，提纯SiHCl3采用的方法为_______。
(3)实验室用SiHCl3与过量的H2反应制取纯硅装置如图所示(加热和夹持装置略去)：
①装置B中的试剂是_______，装置C中的烧杯需要加热，目的是_______。
②反应一段时间后，装置D中观察到的现象是_______，装置D不能采用普通玻璃管的原因是_______，装置D中发生反应的化学方程式是_______。
③为保证制备纯硅实验的成功，操作的关键是检查实验装置的气密性，控制好反应温度以及_____。
23．氯化亚铜(CuCl)是一种应用较广的催化剂，有关物质的转化关系如下图所示（除B、E外，均为对应物质的溶液参加反应，部分生成物和反应条件已略去）。其中B 为气体，能使品红溶液褪色； C 为正盐，D 为重要的调味剂，E 为一种红色的金属氧化物，M 的摩尔质量为34g mol-1，它的水溶液常作医用消毒液。
（1）E的化学式________________________。
（2）N的电子式为________________________。
（3）写出反应①的化学方程式：_________________________________________。
（4）写出反应②的离子方程式：_________________________________________。
【参考答案】
一、单选题
1．A
解析：A. 铵盐为可溶性盐，都易溶于水，故A正确；
B. 铵盐都能与强碱反应，不一定能与酸反应，如(NH4)2SO4不能与盐酸反应，(NH4)2CO3能与盐酸反应，故B错误；
C. 铵盐不稳定，见光受热易分解，生成氨气等，故C错误；
D. 铵盐中含氮量不一定相同，故D错误；
答案选A。
2．B
解析：A．淀粉溶液、豆浆、雾属于胶体，可产生丁达尔现象，而食盐水属于溶液，不能产生丁达尔现象，错误；
B．氮化硅(Si3N4)、氧化铝(Al2O3)、碳化硅(SiC)和二氧化锆(ZrO2)都具有较高的熔点，所以都可用作制高温结构陶瓷的材料，正确；
C．绿色化学的核心是利用化学原理从源头上消除污染，错误；
D．温室效应的形成与二氧化碳有关，臭氧空洞、光化学烟雾、酸雨（硝酸型）的形成与氮氧化物有关，错误；
答案选B。
3．C
解析：A．二氧化锰催化分解双氧水得到氧气，氧气氧化碘离子得到单质碘，单质碘遇淀粉变蓝，能实现，故A不符合题意；
B．盐酸与石灰石反应生成二氧化碳、水和氯化钙，二氧化碳通入到硅酸钠溶液中生成白色胶状沉淀，能实现，故B不符合题意；
C．浓硫酸和铜在加热条件下才反应，而这没有加热，因此不能实现，故C符合题意；
D．浓氨水滴加到生石灰中生成氨气，氨气通入到氯化铝溶液中生成白色沉淀，能实现，故D不符合题意。
综上所述，答案为C。
4．B
解析：A．浓硫酸具有强腐蚀性，故不选A；
B．二氧化硫不是可燃性气体，故选B；
C．过氧化钠具有强氧化性，故不选C；
D．H2S是有剧毒的气体，故不选D；
选B。
5．B
解析：A．二氧化硅能和碱反应生成盐和水，属于酸性氧化物，但是二氧化硅难溶于水，也不能和水反应，A错误；
B．碳酸的酸性强于硅酸，因此将二氧化碳通入硅酸钠溶液中可以发生复分解反应得到硅酸，B正确；
C．碳酸的酸性强于硅酸，C错误；
D．二氧化硅是酸性氧化物，但是二氧化硅可以和氢氟酸反应，D错误；
答案选B。
6．D
解析：A．双氧水具有强烈的氧化性，酸性条件下，能将亚铁离子氧化成铁离子 ，但是由于有硝酸根离子存在，在酸性条件下，也能氧化亚铁离子成铁离子，故无法知晓氧化剂是哪一种，无法比较出过氧化氢和铁离子的氧化性，A错误；
B．反应的化学方程式为，可知铁离子和碘离子如果恰好完全反应的话，其物质的量之比为1：1，由于实际给出的物质的量铁离子大于碘离子，故铁离子过量，加入2mLCCl4 ，振荡、静置后取上层清液滴加少量KSCN溶液，溶液变为红色，无法说明铁离子与碘离子有化学反应的限度，B错误；
C．如果C是碳酸钠溶液，加入少量稀盐酸未完全反应，还剩下有碳酸钠，再加硝酸钡，会生成碳酸钡，无法确定硫酸根，C错误 。
D． 向2支均盛有 2mL 相同浓度 Na3[Ag(S2O3)2] 溶液的试管中，分别滴入2滴相同浓度的 KCl、KI 溶液，前者没有生成沉淀，后者生成了黄色沉淀，说明氯化银的溶度积在比该温度下比碘化银要大，D正确；。
故选D。
7．A
解析：A．浓H2SO4与Cu片共热，反应的化学方程式为2H2SO4(浓)＋CuCuSO4＋SO2↑＋2H2O，由反应式可知，若2 mol H2SO4参加反应，其中1 mol H2SO4作氧化剂被还原为SO2，另外1 mol H2SO4起酸的作用，故A项正确；
B．浓硫酸中存在的是H2SO4分子，其分子中＋6价的硫易得到电子，体现强氧化性，浓H2SO4把金属氧化的同时本身被还原为硫的低价化合物SO2，故B项错误；
C．常温下铁或铝不是不与浓H2SO4反应，而是反应的结果是铁、铝表面形成一薄层致密的氧化物保护膜，从而阻止了内部金属继续与浓H2SO4反应，故C项错误；
D．浓H2SO4有强氧化性，H2S有强还原性，前者能把后者氧化，因此，得不到H2S气体，故D项错误；故选A。
8．A
解析：A．光导纤维的主要成分为二氧化硅，不是硅，选项A错误；
B．硅原子核外电子排布为2、8、4，位于第三周期IVA族，选项B正确；
C．陶瓷、玻璃、水泥的主要成分是硅酸盐，是使用量最大的无机非金属材料，选项C正确；
D．SiO2是水晶、玛瑙、石英的主要成分，选项D正确；
答案选A。
9．A
解析：A．二氧化硅高温下与C反应生成CO气体，即步骤①的化学方程式为：SiO2+2CSi + 2CO↑，A项错误；
B．步骤①中Si的化合价降低4，转移电子数为4mol，B项正确；
C． SiHCl3与过量的氢气生成硅单质，化合价发生变化，发生了氧化还原反应，C项正确；
D．高纯硅是制造太阳能电池的常用材料，二氧化硅是制造光导纤维的基本原料，D项正确；
答案选A。
10．B
解析：A．SiO2能和NaOH溶液反应，只能和氢氟酸反应（这是由于氢氟酸的腐蚀性），SiO2属于酸性氧化物，A错误；
B．CO2和SiO2都能与碳反应，反应中碳是还原剂，CO2和SiO2都作氧化剂，B正确；
C．反应Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑不是复分解反应，不能据此说明硅酸的酸性比碳酸强，碳酸的酸性强于硅酸，C错误；
D．硅原子最外层电子数为4，因此既不易失去电子又不易得到电子，常温下硅化学性质不活泼，但在反应硅与氧气反应时，作还原剂，D错误；
故答案选B。
11．C
解析：A．挤压胶头滴管时，Cl2与NaOH溶液反应，使圆底烧瓶内压强减小，打开活塞后，大气压将烧杯内的液体压入烧瓶中，在尖嘴导管口形成喷泉，A不符合题意；
B．实验室用Ca(OH)2和在加热条件下制备氨气，氨气密度小于空气，用向下排空气法收集，B不符合题意；
C．比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性时，Na2CO3应该放在大试管中，NaHCO3放在小试管中，C符合题意；
D．浓硫酸与铜反应产生的气体通入品红溶液后，若品红溶液褪色，可证明浓硫酸与铜反应产生的气体是二氧化硫，D不符合题意；
故答案为：C。
12．D
解析：A．白色沉淀1为碳酸钡、硫酸钡混合物，A错误；
B．因加入盐酸，引入氯离子，不能确定溶液X是否含有氯离子，B错误；
C．含有碳酸根离子，则一定不含Mg2+，二者不能共存，C错误；
D．由以上分析可知溶液X中存在Na+、SO、CO，D正确；
故本题选D。
13．D
解析：A．BaSO4(BaCO3)：加足量稀盐酸后，BaCO3溶解生成BaCl2、H2O和CO2气体，过滤、洗涤后得BaSO4，A正确；
B．ZnSO4(CuSO4)：溶于水后，加入过量的锌粉，CuSO4转化为ZnSO4和Cu，过滤出过量的Zn和Cu，便得到ZnSO4溶液，B正确；
C．自来水(Cl-)：蒸馏，沸点低的水蒸出，从而获得纯净的水，C正确；
D．CO2(CO)：通过足量的澄清石灰水洗气，CO2被吸收、CO逸出，结果适得其反，D错误；故选D。
14．D
解析：由图可知：E为三角锥结构，故为氨分子；G、L均为双原子分子；M中两原子间形成三键，故M为氮分子；说明是氨气被氧化成氮气，所以反应为：NH3+F2→HF+N2（未配平）；
A．F原子得电子能力最强，则元素的非金属性最强，A正确；
B．HF中不同原子间形成极性共价键，故B正确；
C．氨气溶于水生成一水合氨，能电离出OH-，显碱性，则能使紫色的石蕊试液变蓝，C正确；
D．氮分子中存在氮氮三键，键能大，故氮分子的化学性质应比较稳定，故D错误；
答案选D。
15．C
解析：A为黑色固体，B为淡黄色的固体，则A为C，B为S。
A．C、N、O同周期，O、S同主族，故A正确；
B．CO、SO2均是大气的污染物，故B正确；
C．CO与烧碱不反应，故C错误；
D．C与浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，故D正确。
答案选C。
二、填空题
16． H2S SO2 Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2 ↑+2H2O B 2:1
解析：（1）X中S元素化合价是－2价，所以化学式为H2S，Y中S元素化合价是+4价，则其氧化物的化学式为SO2。（2）W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O。（3）Na2S2O3中S元素化合价是+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，A中S化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，B符合题意，答案选B；（4）X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体，二氧化硫氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水：2H2S+SO2＝3S↓+2H2O，反应中硫元素化合价-2价变化为0价，H2S做还原剂，+4价变化为0价，二氧化硫做氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2:1。
点睛：明确氧化还原反应的规律是解答此类问题的关键。例如转化规律，氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。利用此规律可以解答（3）、（4）。
17． N2+3H2 2NH3 N2和H2 4NH3+5O24NO+6H2O 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 1 mol 使NO、NO2完全转化为HNO 3 1.66
解析：（1）合成塔中发生的反应是氮气和氢气的化合反应，反应的化学方程式是N2+3H2 2NH3；由于是可逆反应，因此为了提高原料的利用率，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是N2和H2；（2）氧化炉中反生的反应是氨气的催化氧化，则反应的化学方程式是4NH3+5O24NO+6H2O；（3）尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无污染的气体，因此生成的气体是氮气和二氧化碳，则NO2和NH3反应的化学方程式为8NH3+6NO2 7N2+12H2O；反应中氮元素的化合价从+4价降低到0价，因此当有5.6LNO2被还原时，即0.25molNO2被还原，则转移电子的物质的量为1mol；（4）为提高原料的利用率，则氧化炉中出来的气体，先降温再进入吸收塔，因此吸收塔中通入空气的作用是使NO2和NO全部转化为HNO3；二氧化氮和一氧化氮的体积分别是1 m3和0.132 m3，根据电子得失守恒可知需要氧气的体积是，所以需要空气的体积是。
18． D 褪色 漂白 D SO2 + Cl2 + 2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl-
解析：(1)溴单质具有氧化性，二氧化硫具有还原性，能被溴单质氧化生成硫酸，化学方程式为：SO2+Br2+2H2O=H2SO4+2HBr，表现的是二氧化硫的还原性，故答案为：D；
(2)品红溶液中通入二氧化硫时溶液褪色，因为二氧化硫有漂白性，故答案为：褪色；漂白；
(3)氯气与二氧化硫发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应的方程式为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，硫酸和盐酸都没有漂白性；相同状况，将1体积SO2和1体积Cl2同时通入品红溶液，刚好完全反应，可观察到品红溶液不褪色，故答案为：D；
(4)根据化学方程式：Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl可知，其离子方程式为：SO2 + Cl2 + 2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl-，故答案为：SO2 + Cl2 + 2H2O = 4H+ + SO42- + 2Cl-。
19．(1)Fe2O3 (2)Na2SiO3 (3)酸
解析：（1）Fe2O3呈红色，所以常用于制造红色油漆的原料是Fe2O3。
（2）Na2SiO3不燃烧，可用于制备硅胶和木材防火剂的是Na2SiO3。
（3）SO2与水反应生成亚硫酸，将SO2通入紫色石蕊试液中，溶液变红，说明SO2的水溶液具有酸性。
20．(1)0.15 (2)25.4
解析：15.2 g铁和铜组成的合金中加入过量的硝酸溶液，合金完全溶解，生成硝酸铁、硝酸铜，向所得溶液中加入足量的NaOH溶液，生成沉淀为氢氧化铁、氢氧化铜，据此分析计算。
(1)在氧化还原反应中金属失去电子与HNO3得到电子被还原为气体时得到电子的物质的量相等，则n(e-)=0.3 mol×(5-4)+0.1 mol×(5-2)=0.6 mol，假设混合物中Fe、Cu的物质的量分别为x、y，由于硝酸足量，铁和铜组成的合金与HNO3反应产生Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，则3x+2y=0.6 mol，56x+64y=15.2 g，解得x=0.1 mol，y=0.15 mol，所以Cu反应后得到的Cu2+的物质的量为0.15 mol，故答案为：0.15；
(2)反应会向所得溶液中含有Fe(NO3)3、Cu(NO3)2，加入足量NaOH溶液，得到Fe(OH)3、Cu(OH)2，沉淀质量为金属Fe、Cu的质量与OH-的质量和，OH-的物质的量与转移电子的物质的量相等，则n(沉淀)= 15.2 g+0.6 mol×17 g/mol=25.4 g，故答案为：25.4。
21．(1)44.8 (2) BaSO4、Fe(OH)3 689.5a
解析： (1)当a=1，混合溶液中铵根离子为2mol，则铵根离子与足量氢氧化钡溶液共热反应生成标准状况下氨气的体积为2mol×22.4L/mol=44.8L，故答案为：44.8；
(2)由题意可知，混合溶液中硫酸根离子的物质的量为3amol、氢离子为amol、铁离子为amol，当b=2.5a时，硫酸根离子过量，钡离子完全沉淀，则硫酸钡的质量为2.5amol×233g/mol=582.5ag；由离子优先反应的原则可知，混合溶液中氢离子优先反应，其次是铁离子，最后是铵根离子，amol氢离子消耗amol氢氧根离子，余下氢氧根离子的物质的量为2.5amol×2—amol=4amol，amol铁离子完全反应消耗3amol氢氧根离子，则氢氧根离子过量，铁离子完全沉淀，氢氧化铁沉淀的质量为amol×107g/mol=107ag，则沉淀的总质量为582.5ag+107ag=689.5ag，故答案为BaSO4、Fe(OH)3；689.5a。
22．(1) SiO2＋2CSi＋2CO↑ SiO2 C
(2)分馏(或蒸馏)
(3)浓硫酸 使滴入烧瓶中的SiHCl3汽化 有固体生成 在此反应温度下，普通玻璃会软化 SiHCl3 ＋H2Si＋3HCl 排尽装置内的空气
解析：（1）焦炭与石英砂制取粗硅：SiO2＋2CSi＋2CO↑，SiO2得电子，价态降低，为氧化剂，C失电子，价态升高，为还原剂。
（2）SiHCl3的沸点和所含杂质的沸点相差较大，故可以采用分馏(或蒸馏)的方法。
（3）①SiHCl3能与水剧烈反应，应将制得的H2中的水蒸气除去，故装置B中的试剂是浓硫酸；常温下SiHCl3为液体，反应时应使其汽化后再在D处与H2反应，故装置C的烧瓶需加热；
②H2和汽化后的SiHCl3在装置D中发生反应：SiHCl3 ＋H2Si＋3HCl，故D中观察到的现象是有固体生成，在此反应温度下，普通玻璃会软化，故不能采用普通玻璃管。
③制备流程包含高温下加热氢气，氢气和氧气混合在高温条件下易发生爆炸，因此必须排尽装置内的空气。
23． Cu2O SO2+H2O2=H2SO4 2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+
【分析】根据物质的特殊性质进行正向和逆向的推断反应过程；根据氧化还原反应的概念进行配平书写化学或离子反应方程式。
解析：根据提示可知，其中B 为气体，能使品红溶液褪色，则B是SO2， D 为重要的调味剂，则D是NaCl，电解NaCl水溶液得到NaOH，则N是NaOH，NaOH和SO2反应生成的正盐是Na2SO3，则C是Na2SO3，E 为一种红色的金属氧化物，则E是Cu2O，M 的摩尔质量为34g mol-1，它的水溶液常作医用消毒液，则M是H2O2，反应①即为双氧水与二氧化硫反应生成硫酸，方程式为：SO2+H2O2=H2SO4，硫酸与Cu2O在加热的条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应②是硫酸铜与氯化钠、亚硫酸钠反应生成氯化亚铜，离子方程式为：2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+，
故答案为Cu2O；；SO2+H2O2=H2SO4；2Cu2++SO32-+2Cl-+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+；