第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题（含解析） 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．硅被誉为无机非金属材料的主角，下列物品用到硅单质的是（ ）
A．陶瓷餐具 B．石英钟表 C．计算机芯片 D．光导纤维
2．下列离子方程式正确的是
A．钠与水反应：
B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合： ↓
C．0.01 mol/L溶液与0.02 mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合：
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热：
3．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．Al(OH)3具有两性，可用作塑料制品的阻燃剂
B．石英坩埚耐高温，可用来加热熔化烧碱、纯碱等固体
C．过氧乙酸具有强氧化性，可用于杀菌消毒
D．铜的金属活动性比铁弱，可在海轮外壳上装若干铜块以减缓其腐蚀
4．下列关于物质的应用中不涉及化学变化的是
A．碳酸氢钠作膨松剂 B．二氧化硫漂白草帽
C．二硫化碳去除试管壁上的硫 D．Vc片帮助人体吸收食物中的铁元素
5．下列有关物质的性质和用途具有对应关系的是
A．二氧化硅熔点高，可用于制光导纤维
B．浓硫酸具有吸水性，可用于干燥气体
C．NH3具有还原性，可用作制铵盐
D．二氧化硫具有氧化性，可用于纸浆的漂白
6．2021年5月15日，天问一号探测器成功着陆于火星，在火星上首次留下中国印迹。其中应用了很多化学新材料。下列有关说法不正确的是
A．探测器降落伞的材料芳纶(聚酰胺酯)属于高分子合成纤维
B．探测器上太阳能电池板所用的晶体硅与光导纤维成分相同
C．探测器机壳用的SiC增强铝基复合材料重量轻、强度高、刚性好
D．探测器的隔热材料气凝胶(纳米级颗粒构成的充满气体的极轻的固体)属于胶体
7．现有NO2、O2 的混合气体12 mL，通入足量水中，充分反应后逸出气体2 mL（同温同压下），则原混合气体中氧气的体积是（ ）
A．1.3 mL B．2.4 mL C．4 mL或1.3 mL D．4 mL或1.2 mL
8．下列实验装置、试剂选用或操作正确的是
A．用图1所示装置制备并干燥收集
B．用图2所示装置收集
C．用图3所示装置制备氢氧化铁胶体
D．用图4所示装置除去气体中的
9．研究表明，一氧化氮在治疗心血管疾病中具有重要的作用。下列对一氧化氮的叙述正确的是
A．一氧化氮是一种红棕色的气体
B．一氧化氮的摩尔质量为30
C．常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
10．化学与生产、生活息息相关，下列说法不正确的是
A．碳酸钠可用于中和过多的胃酸
B．红葡萄酒中添加少量具有抗氧化的作用
C．“84”消毒液(主要成分NaClO)通过氧化灭活病毒
D．硝酸铵制成的医用速冷冰袋利用了硝酸铵溶于水吸热的性质
11．某白色粉末样品，可能含有、、和，取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明的溶液；
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，产生可以使澄清石灰水变浑浊的气体，离心分离；
③取②的上层清液，向其中滴加溶液，有沉淀生成。
该样品中一定存在的是
A．、 B．、
C．、 D．、
12．某新型纳米材料氧缺位铁酸盐(3下列说法正确的是
A．浸取时，为了提高酸浸效率，可以延长浸取时间或将稀硫酸换成浓硫酸
B．“除杂”过程中有加入足量锌粉等操作，与锌粉反应的离子只有和
C．除去时，在反应中表现了氧化性
D．与反应制得时转移电子
13．科学生产中蕴藏着丰富的化学知识。化学改善人类的生活，创造美好的世界。下列生产、生活应用中涉及的原理错误的是
A．N2的化学性质稳定，可用作粮食保护气
B．葡萄酒中通常添加少量SO2，是因为既可以杀菌，又可以防止营养成分被氧化
C．太阳能电池板被广泛应用利用了Si的光电性质
D．氢氟酸可以用于雕刻玻璃，因为SiO2是两性氧化物，能和强酸反应
14．在100mL1.2mol·L-1HNO3、2.0mol·L-1H2SO4的混合酸中，加入25.6gCu，充分反应后，Cu2+物质的量浓度为(忽略反应前后溶液体积的变化)
A．4.0mol·L-1 B．1.95mol·L-1 C．1.8mol·L-1 D．2.0mol·L-1
15．下列用如图装置（加热及夹持仪器已略去）进行的实验，不能达到相应实验目的的是
A．装置①中的a可用于吸收尾气中的，b可用于吸收气体时防倒吸
B．装置②可实现制取实验中的“即关即止，即开即用”的作用
C．利用装置③制取，并验证其还原性
D．利用装置④验证和的热稳定性，X中应放的物质是
二、填空题
16．二氧化硫的漂白原理与氯水的漂白原理有何不同_______。
17．(1)①写出石膏的化学式 ___________ ；
②写出CH(CH3)3的名称___________；
③写出氮气的电子式___________。
(2)写出石英砂制备粗硅的化学方程式___________。
(3)写出铜与稀硝酸反应的离子方程式___________。
18．磷化氢气体(PH3)是一种强烈的储粮害虫杀剂，其制取原理类似于实验室制氨气，空气中磷化氢气体达到2PPM以上时就会造成人畜中毒,请回答：
(1)用碘化磷(PH4I)和烧碱反应制取PH3的化学方程式___________。
(2)实验室用硫酸铜溶液吸收PH3时的化学方程式24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4，当吸收2.2molPH3转移电子______mol
(3)氧硫化碳（COS）可替代磷化氢而被用作熏蒸剂，粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐，生成物的物质的量之比为1∶1∶1,写出相应的化学方程式______。
(4)氧硫化碳水解及部分应用流程如下（部分产物已略去）：COSH2SNa2SM溶液+H2
①组成氧硫化碳和磷化氢的各原子中，原子半径最大的元素在周期表中的位置是_______.
②已知M溶液中硫元素的主要存在形式为S2O32﹣，则反应Ⅲ中生成S2O32﹣的离子方程式为________．
③如图是反应Ⅲ中，在不同反应温度下，反应时间与H2产量的关系（Na2S初始含量为3mmol），由图象分析可知，a点时M溶液中除S2O32—外，还有____（填含硫微粒的离子符号）。
19．氮氧化物(NO、NO2)、SO2是大气污染物。回答下列问题：
(1)以上污染物会造成的环境问题有_______(写一种即可)。
(2)如图包含气体发生装置和收集装置(部分装置的夹持仪器已省略)，实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2，应选择的装置是_______(填字母)。
(3)SCR脱硝技术已成为使用广泛和成熟的烟气净化技术，脱硝效率高达90％以上。值，化反应机理如图所示，写出该反应发生的化学方程式：_______
(4)目前，NaClO溶液广泛地应用于脱硫脱硝。某课外小组同学设计了如图喷淋吸收塔装置(如图)。设计该装置的优点是_______脱硝(NO)反应的离子方程式为_______。
(5)某兴趣小组用Fe2(SO4)；溶液吸收含SO2的尾气(SO2的体积分数约10％，其余为空气)，实验装置如图所示：
①装置A中用Fe2(SO4)；溶液吸收SO2反应的离子方程式：_______。
②反应后，若要检验SO2是否过量，可用试剂为_______。
③若实验测得反应后的装置A中不含有SO2，为测定其中所含FeSO4的物质的量浓度，现进行如下实验：取20.00mL装置A中溶液，向其中逐滴加入0.1000mol·L-1Ce(SO4)2溶液，发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+，当反应恰好完全时，共消耗Ce(SO4)2溶液18.00mL。请通过计算确定FeSO4的物质的量浓度_______。
20．已知：Fe2＋能被稀硝酸氧化，反应方程式为：3Fe(NO3)2+4HNO3(稀)→3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O，现将一定量的铁和铜的混合物分为等质量的4份，分别加入等浓度不同体积的质量分数为0.20的稀硝酸（假设反应中稀硝酸的还原产物只有NO），产生气体的体积（标准状况下）与剩余固体的质量如下表：
硝酸体积（mL） 100 200 300 400
剩余固体（g） 18.0 9.6 0 0
放出气体的体积（mL） 2240 4480 6720
（1）由NO与HNO3的关系可知，稀硝酸的物质的量浓度为_______ mol·L-1。
（2）稀硝酸的密度为__________g·cm-3。
（3）放出2240 mL气体时，反应的离子方程式是_____________________________，放出4480 mL气体时，消耗金属的质量为_______g。
（4）原混合物中铁和铜的物质的量比为__________。
（5）加入400 mL稀硝酸，反应完全后，溶液中NO3-的物质的量为________mol。
（6）当溶液中Cu2＋、Fe2＋的物质的量浓度相等时，放出气体的体积_________mL（标准状况下）。
21．硝酸工业生产中的尾气（NO2、NO的混合气体）通常可用纯碱溶液吸收：
2NO2＋Na2CO3→NaNO3＋NaNO2＋CO2↑ ①
NO＋NO2＋Na2CO3→2NaNO2＋CO2↑ ②
（1）在硝酸工业尾气吸收过程中，在标准状况下，每生成44.8L二氧化碳气体，可以吸收尾气___________L。
（2）若工业上用21.2%的纯碱溶液吸收硝酸生产中的尾气时，若要配制10 kg该浓度的纯碱溶液，需要纯碱（Na2CO3·10H2O）质量是___________。
（3）要保证硝酸工业的尾气充分吸收，n(NO2)与n(NO)应满足何种关系___________。
（4）现有10 kg 21.2%的纯碱溶液，用于吸收NO2、NO，在标准状况下每产生448L二氧化碳时，纯碱溶液增重880 g。
①则生成NaNO3与NaNO2的质量比是___________。
②20℃时，10 kg 21.2%的纯碱溶液吸收完全后，蒸发掉6.88 kg水，冷却到5℃，可析出NaNO2晶体质量是___________。（已知5℃时，NaNO2 的溶解度为71.2g/100g水。忽略NaNO3的影响）。
22．某研究性学习小组拟对SO2和亚硫酸的性质进行探究。请回答下列问题：
Ⅰ. 探究SO2和Fe(NO3)3溶液的反应
该小组用图所示装置达成实验目的。已知：1mol/L Fe(NO3)3溶液的pH=1。
(1)为排除空气对实验的干扰，滴加浓硫酸之前应进行的操作是_______。
(2)装置B中产生了白色沉淀，说明SO2具有_______性。
(3)分析B中产生白色沉淀的原因：
①观点1：SO2与Fe3+反应；观点2：酸性条件下，SO2与NO反应；观点3：_______。
②按观点1，装置B中反应的离子方程式为_______。
③按观点2，只需将装置B中的Fe(NO3)3溶液替换为等体积的下列溶液，在相同条件下进行实验。此时应选择的最佳溶液是_______(填序号)。
a. 0.1mol/L 稀硝酸
b. 1.5mol/L Fe(NO3)2
c. 3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液
d. 6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液
Ⅱ. 探究H2SO3的酸性强于HClO
该小组用图所示装置达成实验目的。
(4)装置的连接顺序为：纯净SO2→_______(选填字母)，F中反应的离子方程式为_______。
(5)可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是_______。
23．化合物A经下图所示的过程可转化为含氧酸D，已知D为强酸，请回答下列问题。
A BCD
(1)若A常温下为气体，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体。
①A与B可发生反应，其化学方程式为___________。
②若将B通入到氯水中发生反应，离子方程式为___________。
(2)若A在常温下为有刺激性气味的气体，C是红棕色的气体。
①A和C的化学式分别是___________、___________。
②D的稀溶液在常温下，可与铜反应生成B气体，该反应的离子方程式为___________。
③实验室中制取气体A 的化学方程式为：___________。
【参考答案】
一、单选题
1．C
解析：陶瓷餐具成分为硅酸盐，石英、光导纤维的成分主要是SiO2，计算机芯片需要用到半导体芯片，由高纯硅组成，答案为C。
2．C
解析：A．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为：，选项A错误；
B．硅酸钠溶液与醋酸溶液混合，反应生成硅酸和醋酸钠，反应的离子方程式为： ，选项B错误；
C．0.01 mol/L溶液与0.02 mol/L Ba(OH)2溶液等体积混合，反应生成硫酸钡、氢氧化铝、一水合氨，反应的离子方程式为：，选项C正确；
D．浓硝酸中加入过量铁粉并加热，反应生成硝酸亚铁、二氧化氮和水，反应的离子方程式为： ，选项D错误；
答案选C。
3．C
解析：A．Al(OH)3分解吸热，同时产生高熔点稳定的Al2O3，两性与阻燃剂无关，A项不符合题意；
B．石英坩埚为SiO2易于烧碱发生反应，高温下也易于纯碱发生反应，从而腐蚀坩埚，B项不符合题意；
C．过氧乙酸强氧化性可以将还原性的病毒杀死，C项符合题意；
D．Cu和Fe形成原电池会加速铁的腐蚀，D项不符合题意；
故选C。
4．C
解析：A．碳酸氢钠作膨松剂是利用碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳，涉及化学反应，故A不符合题意；
B．二氧化硫漂白草帽是由于二氧化硫能与有色物质生成不稳定无色物质，属于化学变化，故B不符合题意；
C．硫易溶于二硫化碳，利用二硫化碳去除试管壁上的硫不涉及化学反应，故C符合题意；
D．Vc能够还原被氧化的铁，从而促进人体吸收食物中的铁元素，发生了化学反应，故D不符合题意；
故答案选C。
5．B
解析：A．二氧化硅晶体能对光产生全反射，能传递光信号，所以二氧化硅晶体可用于制光导纤维，与熔点无关，A错误；
B．浓硫酸具有吸水性，可用作干燥剂．B正确；
C．NH3和酸性物质反应生成铵盐，可用作制铵盐，不是其还原性体现，C错误；
D．SO2可用于纸浆的漂白是因为SO2具有漂白性，而不是因为SO2具有氧化性，D错误；
故选B。
6．B
解析：A．芳纶是聚酰胺酯，聚酰胺酯属于高分子合成纤维，故A正确；
B．探测器上太阳能电池板所用的晶体硅，光导纤维成分是二氧化硅，两者成份不相同，故B错误；
C．探测器机壳用的SiC增强铝基复合材料重量轻、强度高、刚性好，故C正确；
D．探测器的隔热材料气凝胶(纳米级颗粒构成的充满气体的极轻的固体)，符合胶体粒子直径大小且属于混合物，因此该气凝胶属于胶体，故D正确。
综上所述，答案为B。
7．D
解析：如氧气过量，则剩余2mL无色气体为氧气，
设参加反应的氧气的体积为x，则有
4NO2+O2+2H2O= 4HNO3
4x x
4x+x= 12mL-2mL =10mL
x=2mL所以氧气的体积为2mL+2mL =4mL
如NO2过量，则剩余2mL无色气体为NO，
设氧气的体积为y，则有
4NO2+O2+2H2O= 4HNO3
4y y
3NO2+H2O= 2HNO3+NO
3 1
(12ml-y-4y) 2mL
y=1. 2mL
因此，本题正确答案是：4mL或1.2mL，故选D。
8．B
解析：A．氨气的密度小于空气，收集氨气应用向下排空气法，导管要伸到试管底部，A错误；
B．二氧化硫的密度大于空气，可用向上排空气法收集，盛有氢氧化钠溶液的烧杯可吸收多余的二氧化硫，防止污染空气，烧杯中倒置的漏斗可防倒吸，B正确；
C．饱和氯化铁溶液滴入溶液得到的是氢氧化铁沉淀，C错误；
D．气体应长进短出，短进长出的话，气体会将溶液压出洗气瓶，D错误。
故选B。
9．C
解析：A．NO为无色无味气体，故A错误；
B．一氧化氮的摩尔质量为30g/mol，故B错误；
C．常温常压下，NO可与空气中氧气发生反应生成红棕色的二氧化氮气体，故C正确；
D．NO不溶于水，可用排水法收集，故D错误；
答案选C。
10．A
解析：A．中和过多的胃酸用碳酸氢钠或氢氧化铝，故A错误；
B．红葡萄酒中有少量氧化性物质，因此添加少量具有抗氧化的作用，故B正确；
C．次氯酸根具有强氧化性，因此“84”消毒液(主要成分NaClO)通过氧化灭活病毒，故C正确；
D．硝酸铵溶于水是吸热过程，利用该性质将硝酸铵制成的医用速冷冰袋，故D正确；
故选A。
11．B
解析：①取少量样品溶于水得到无色透明溶液，说明固体溶于水且相互之间能共存；
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，说明固体中存在Na2S2O3,发生反应S2O+2H+=S↓+H2O+SO2↑，离心分离；
③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液，有沉淀生成，则沉淀为BaSO4，说明固体中存在Na2SO4，不能确定是否有Na2SO3和Na2CO3，Na2SO3与过量盐酸反应生成二氧化硫，Na2CO3与过量盐酸反应生成二氧化碳，而这些现象可以被Na2S2O3与过量盐酸反应的现象覆盖掉；
综上分析，该样品中确定存在的是：Na2SO4、Na2S2O3；
故选B。
12．D
解析：A．浸取时，若将稀硫酸换成浓硫酸将与Zn反应放出有毒有害的气体SO2，故为了提高酸浸效率，可以延长浸取时间，但不能将稀硫酸换成浓硫酸，A错误；
B．已知Fe3+的氧化性强于Cu2+，故“除杂”过程中有加入足量锌粉等操作，与锌粉反应的离子不只有和，还有Fe3+，B错误；
C．除去时，SO2与反应生成S单质，故SO2被还原，即SO2表现出氧化性，则在反应中表现了还原性，C错误；
D．已知ZnFe2O4中Zn为+2价，Fe为+3价，ZnFe2Ox中Zn为+2价，Fe为+(x-1)价，故与反应制得时转移电子为2×[3-(x-1)]=，D正确；
故答案为：D。
13．D
解析：A．N2分子中2个N原子之间以共价三键结合，断裂其需消耗很高能量，故其化学性质稳定，不容易参加化学反应，由于其也不能帮助呼吸，因此可用作保存粮食的保护气，A正确；
B．葡萄酒中通常添加少量SO2，是因为SO2能够使细菌、病毒蛋白质发生变性，因此可以杀菌消毒，同时该物质具有强的还原性，SO2能够反应消耗O2，因此又可以防止营养成分被氧化，从而可提高其营养价值，B正确；
C．太阳能电池板主要成分是晶体Si，其被广泛应用利用了Si的光电性质，C正确；
D．氢氟酸可以用于雕刻玻璃，因为SiO2能够与HF发生反应产生SiF4、H2O，而腐蚀玻璃，SiO2是酸性氧化物，而不是两性氧化物，D错误；
故合理选项是D。
14．C
解析：25.6gCu的物质的量，混合酸中n(H+)=1.2mol/L×0.1L+2.0mol/L×2×0.1L=0.52mol，n()=1.2mol/L×0.1L=0.12mol，由3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O可知，Cu与H+过量，不足，n(Cu2+)=0.12mol×=0.18mol，Cu2+物质的量浓度为，故选：C。
15．D
解析：A．由图可知，装置①的a中盛有的碱石灰、b中盛有的氢氧化钠溶液可用于吸收氯气，防止污染空气，其中b中球形干燥管可起到防倒吸的作用，故A正确；
B．由图可知，装置②关闭止水夹时，碳酸钙与盐酸反应生成的二氧化碳使右侧压强增大，将盐酸压入左侧，大理石与盐酸分离，反应停止，打开止水夹时，二氧化碳气体排出，右侧压强减小，盐酸又流回右侧与大理石反应产生二氧化碳，所以该装置可实现制取二氧化碳实验中的“即关即止，即开即用”的作用，故B正确；
C．由图可知，装置③中铜与浓硫酸共热反应生成二氧化硫气体，若小试管中酸性高锰酸钾溶液褪色可证明二氧化硫具有还原性，故正确；
D．碳酸氢钾不稳定，受热易发生分解反应，碳酸钾稳定，受热不易发生分解反应，所以利用装置④验证碳酸氢钾和碳酸钾的热稳定性，X中应放的物质是碳酸氢钾，故D错误；
故选D。
二、填空题
16．二氧化硫和品红等有色物质结合成不稳定的无色物质，加热后又会变回原来的颜色，二氧化硫的漂白性只是暂时的、是可逆的；
氯水是氯气和水生成具有漂白性的物质次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能够氧化有色物质，其漂泊是不可逆的，属于氧化性漂白。
解析：二氧化硫和品红等有色物质结合成不稳定的无色物质，加热后又会变回原来的颜色，二氧化硫的漂白性只是暂时的、是可逆的；
氯水是氯气和水生成具有漂白性的物质次氯酸，次氯酸具有强氧化性，能够氧化有色物质，其漂泊是不可逆的，属于氧化性漂白。
17． 异丁烷或者2-甲基-丙烷
解析：(1)①石膏（生石膏）的化学式 ；
②CH(CH3)3的名称异丁烷或者2-甲基-丙烷；
③氮气的电子式；
(2)石英砂制备粗硅的化学方程式 ；
(3)铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，离子方程式是 。
18． PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O 4.8 KSCN+2H2SO4（浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑ 第三周期第VA族 2S2﹣+5H2OS2O32﹣+4H2↑+2OH﹣ SO42﹣
解析：可结合NH4Cl与NaOH加热反应制取NH3，用PH4I与NaOH反应制取PH3；
(2)根据氧化还原反应规律分析判断；
(3)根据题干确定生成物，然后结合原子守恒及物质的物质的量关系书写反应方程式；
(4)①根据物质含有的元素种类，结合元素周期律分析判断；
②依据题干信息：S2-与H2O反应产生S2O32-和H2，结合电荷守恒及原子守恒书写反应式；
③根据反应III在不同温度下反应时间与H2产量关系分析判断。
(1)用PH4I与NaOH加热发生反应产生NaI、H2O、PH3，反应方程式为PH4I+NaOHPH3↑+NaI+H2O；
(2)在反应24CuSO4+11PH3+12H2O=8Cu3P↓+3H3PO4+24H2SO4中，Cu元素的化合价由反应前CuSO4中的+2价变为反应后中Cu3P的+1价，化合价降低，因此CuSO4为氧化剂；每24mol CuSO4发生反应，同时会消耗11molPH3，转移24mol电子，则吸收2.2molPH3转移电子的物质的量为mol=4.8mol；
(3)氧硫化碳(COS)可替代磷化氢而被用作熏蒸剂，粉末状的KSCN与浓硫酸在一定条件下可得到COS和两种硫酸氢盐KHSO4、NH4HSO4，生成物的物质的量之比为1∶1∶1，反应方程式为：KSCN+2H2SO4(浓)+H2O=KHSO4+NH4HSO4+COS↑；
(4)①组成氧硫化碳和磷化氢的原子为O、S、P、H，由于原子核外电子层数越多，原子半径越大；当原子核外电子层数相同时，原子序数越大，原子半径越小，所以这四种元素中，原子半径最大的元素为P，其在周期表中的位置位于第三周期第VA族；
②S2-与H2O反应产生S2O32-和H2，根据电荷守恒、原子守恒、电子守恒，可得反应方程式为：2S2﹣+5H2OS2O32﹣+4H2↑+2OH﹣；
③反应III中，a点360℃时，随着时间推移，氢气的物质的量不变，Na2S初始含量为3mmol，若只发生反应2S2﹣+5H2OS2O32﹣+4H2↑+2OH﹣，生成氢气的物质的量为3mmol×=6mmol，图示为9mmol，说明M溶液中除含有S2O32﹣外，还含有SO42-，反应方程式为：S2﹣+4H2O=SO42-+4H2↑。
19．(1)光化学烟雾、酸雨(写一种即可)
(2)AD
(3)
(4) 增大了气体与NaClO溶液的接触面积，加快了脱硫脱硝速率
(5) 品红溶液 0.0900mol·L-1
解析： (1)氮氧化物造成光化学烟雾，氮氧化物、二氧化硫均能造成酸雨。
(2)实验室以Cu与浓HNO3反应制备并收集NO2，根据反应物的状态是固体和液体，反应不需要加热，确定发生装置为A，根据NO2能与水反应且密度大于空气，应用向上排空气法收集NO2气体，则收集装置是D，故选AD。
(3)根据反应原理可知，NO、NH3、O2为反应物，生成N2和H2O，配平化学方程式为：。
(4)喷淋吸收塔装置的优点：增大了气体与NaClO溶液的接触面积，加快了脱硫脱硝速率，由图可知，NaClO与NO反应生成硝酸根离子和氯离子，配平反应的离子方程式为。
(5)①装置A中，Fe2(SO4)溶液吸收SO2反应的离子方程式为：。
②SO2使品红溶液褪色，反应后，若要检验SO2是否过量，可用试剂为品红溶液。
③FeSO4与Ce(SO4)2发生反应Fe2++Ce4+=Ce3++Fe3+，设FeSO4的物质的量浓度为c，则可得c×0.02L=0.1000mol·L-1×0.018L，解得x=0.0900mol·L-1，故FeSO4的物质的量浓度为0.0900mol·L-1。
20．1.26 3Fe+8H++2NO3-→3Fe2++2NO↑+4H2O 16.8 2∶1 1.20 7840
解析：该反应还涉及的化学方程式有：3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O；观察表中的信息，当HNO3体积依次为100mL、200mL、300mL时，气体的体积呈正比例增长，则说明HNO3的体积小于300mL时，一直发生反应3M+8HNO3=3M(NO3)2+2NO↑+4H2O；200mL的HNO3比100mL的HNO3多消耗金属8.4g，300mL的HNO3比200mL的HNO3多消耗金属9.6g，说明HNO3的体积小于200mL时，HNO3只和Fe反应，并生成Fe(NO3)2；HNO3的体积在200-300mL之间时，可能还有Fe和HNO3反应，一定有Cu和HNO3反应，且HNO3体积为300mL时，Cu恰好反应完全；HNO3体积大于300mL时，HNO3开始氧化Fe2+。
（1）经分析，HNO3的体积小于200mL时，HNO3只和Fe反应；当HNO3的体积为100mL时，n(NO)==0.1mol，则n(HNO3)=0.4mol，c(HNO3)==4mol·L-1；
（2）100mL的HNO3中，n(HNO3)=0.4mol，ρ(HNO3)==1.26g·cm-3；
（3）HNO3的体积小于200mL时，HNO3只和Fe反应，并生成Fe(NO3)2，反应的离子方程式为3Fe+8H++2NO3-→3Fe2++2NO↑+4H2O；200mL的HNO3比100mL的HNO3多消耗金属8.4g，且该金属只有Fe，则100mL的HNO3也消耗8.4g的Fe，所以放出4480mL气体消耗金属16.8g；
（4）HNO3的体积在200-300mL之间时，可能还有Fe和HNO3反应，一定有Cu和HNO3反应，设此阶段Fe有x mol反应，Cu有y mol反应，则有：
56x+64y=9.6
解得x=0，y=0.15；说明HNO3的体积为200mL时，Fe恰好反应完全，而Cu开始反应，所以n(Fe)==0.3mol，所以n(Fe)：n(Cu)=0.3：0.15=2：1；
（5）HNO3的体积为300mL时，反应后溶液中有0.3mol Fe(NO3)2、0.15mol Cu(NO3)2，再加入100mL HNO3，则0.3mol Fe(NO3)2和0.4mol HNO3刚好完全反应生成0.3mol Fe(NO3)3，则加入400mL HNO3反应后，溶液中NO3-的物质的量为(0.3×3+0.15×2)mol=1.2mol；
（6）HNO3的体积为300mL时，反应后溶液中有0.3mol Fe(NO3)2、0.15mol Cu(NO3)2，放出气体6720mL；若有溶液中Cu2+、Fe2+的物质的量浓度相同，则有0.15mol Fe2+被氧化，则此过程生成NO的物质的量为0.05mol，即1120mL，所以一共放出NO的体积为(6720+1120)mL=7840ml。
21．6L 5.72kg n(NO2)≥n(NO)或 17∶23 1.013kg
解析：（1）假设只发生2NO2＋Na2CO3→NaNO3＋NaNO2＋CO2↑ ①，每生成44.8L二氧化碳气体（物质的量为2mol），吸收尾气为4×22.4=89.6 L；假设只发生NO＋NO2＋Na2CO3→2NaNO2＋CO2↑ ②，吸收尾气为2×22.4+2×22.4=89.6 L；所以在硝酸工业尾气吸收过程中，在标准状况下，每生成44.8L二氧化碳气体，可以吸收尾气89.6L；
答案为：89.6L。
（2）10000g 质量分数为21.2%的纯碱溶液中碳酸钠的质量是2120g，物质的量是20mol，所以需要Na2CO3·10H2O的质量是20mol×286g/mol＝5720g=5.72kg；
答案为：5.72kg。
（3）2NO2＋Na2CO3→NaNO3＋NaNO2＋CO2↑ ①；NO＋NO2＋Na2CO3→2NaNO2＋CO2↑ ②；根据以上两个反应可知，NO气体不与碳酸钠溶液反应，只能是NO和NO2的混合气体在n(NO2)/n(NO)≥1的情况下，硝酸工业的尾气被充分吸收；
答案为：n(NO2)≥n(NO)或n。
（4）现有10 kg 21.2%的纯碱溶液，用于吸收NO2、NO，在标准状况下每产生448L二氧化碳时，纯碱溶液增重880 g。
①设吸收液中NaNO2和NaNO3的物质的量分别是x和y，则反应①中吸收液增加的质量是48y。在反应②中生成的亚硝酸钠是x－y，所以吸收液增加的质量是16（x－y），则16（x－y）＋48y＝880，又因为y＋=20，解得x＝25，y＝15，所以吸收液中NaNO2和NaNO3的物质的量之比25︰15=5:3，其质量之比为：5×69：3×85=23：17；所以生成NaNO3与NaNO2的质量比是17∶23；
答案为：17∶23；
②设生成的n(NaNO2)为5x mol，n(NaNO3)为3x mol；据Na+守恒：5x +3x ==10kg ×21.2%/106=20， x=25 mol；m(NaNO2) = 25 mol×69g/mol=1725g，m(H2O)余 =10000×78.8% -6880 =1000g，析出：m(NaNO2)(最大)=1725g -71.2g× =1013g=1.013kg；答案为：1.013kg。
22．(1)打开弹簧夹，向体系中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹
(2)还原
(3) SO2与Fe3+、(H+)都反应 SO2+2Fe3++Ba2++2H2O=BaSO4↓+2Fe2++4H+ d
(4) A→C→B→D Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO
(5)B中品红溶液不褪色，D中出现白色沉淀
【分析】探究H2SO3的酸性强于HClO，因为H2SO3具有还原性，HClO具有氧化性，两者不能通过直接混合判断，可以间接，利用H2SO3的酸性强于H2CO3，H2CO3的酸性强于HClO,设计实验进行探究;
解析：（1）因为空气中氧气也具有氧化性，对实验造成干扰，为防止空气干扰，用氮气将空气排出，所以为排尽空气，滴加浓硫酸之前应进行的操作是打开弹簧夹，向体系中通入一段时间的N2，关闭弹簧夹；
（2）SO2和BaCl2溶液不反应，装置B中有白色沉淀生成，说明有BaSO4生成，该反应中S元素化合价由+4价变为+6价，则二氧化硫体现还原性；
（3）①观点3：SO2与Fe3+及酸性条件下与也反应；
②按观点1，SO2与Fe3+反应生成BaSO4和Fe2+，离子方程式为SO2+2Fe3++Ba2++2H2O＝BaSO4↓+2Fe2++4H+；
③按观点2，只需将装置B中的Fe（NO3）3溶液替换为c（H+）＝0.1mol/L、c（）＝3.0mol/L的溶液即可，
a、0.1mol/L 稀硝酸中c（）不符合，选项a错误；
b、1.5mol/L Fe（NO3）2中c（H+）不符合，选项b错误；
c、3.0mol/L NaNO3溶液和0.1mol/L硫酸等体积混合的溶液中c（）不符合，选项c错误；
d、6.0mol/L NaNO3溶液和0.2mol/L盐酸等体积混合的溶液中c（H+）、c（）都符合，选项d正确；答案选d；
（4）探究H2SO3的酸性强于HClO，可以用强酸制取弱酸的方法检验，因为亚硫酸具有还原性、HClO具有强氧化性，二者发生氧化还原反应，所以应该先将亚硫酸转化为没有还原性酸，再用该酸与次氯酸盐制取次氯酸即可，A装置制取二氧化碳、B装置检验二氧化硫、C装置吸收二氧化硫、D装置制取HClO，所以装置顺序为A→C→B→D，D中离子方程式为Ca2++2ClO﹣+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO；
（5）B中品红不褪色，就说明气体中不含二氧化硫，只有二氧化碳，二氧化碳再和漂白粉溶液反应生成白色沉淀即可证明，所以可证明H2SO3的酸性强于HClO的实验现象是B中品红溶液不褪色，D中出现白色沉淀。
23． NH3 NO2
【分析】(1)若A常温下为气体，A与B可发生反应，B是能使品红溶液褪色的有刺激性气味的无色气体，则A为硫化氢、B为二氧化硫、C为三氧化硫、D为硫酸；
(2)若A在常温下为有刺激性气味的气体，C是红棕色的气体，D的稀溶液在常温下，可与铜反应生成B气体，则A为氨气、B为一氧化氮、C为二氧化氮、D为硝酸。
解析：(1)①硫化氢与二氧化硫发生的反应为硫化氢和二氧化硫发生氧化还原反应生成硫和水，反应的化学方程式为，故答案为：；
②将二氧化硫通入到氯水中发生的反应为二氧化硫和氯水发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，反应的离子方程式为，故答案为：；
(2) ①由分析可知，A为氨气、C为二氧化氮，分子式分别为NH3、NO2，故答案为：NH3；NO2；
②在常温下，稀硝酸可与铜反应生成硝酸铜、一氧化氮气体和水，反应的离子方程式为，故答案为：；
③实验室中制取氨气的反应为氯化铵与消石灰共热反应生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为，故答案为：