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．下列有关无机非金属材料的描述不正确的是
A．SiO2可用于制造太阳能光伏电池
B．手机芯片的主要成分是硅
C．普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料制成的
D．碳纳米管属于新型无机非金属材料
2．下列说法不正确的是
A．工业用焦炭在高温下还原二氧化硅制得高纯硅
B．SiO2可用于制造光导纤维
C．钠是一种强还原剂，可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来
D．氧化镁熔点高达250℃，是优质的耐高温材料
3．下列实验方案能达到目的的是
A．用浓硫酸干燥NH3
B．用Fe在Cl2中燃烧制备FeCl2
C．用Cu与稀硝酸反应制备少量NO2
D．用加热法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
4．不能区分某红棕色气体是溴蒸气还是 NO2 气体的试剂是
A．AgNO3 溶液 B．KI-淀粉试纸 C．氯化钠溶液 D．四氯化碳
5．有关下列实验各装置图的叙述，不正确的是
A．装置①可用于吸收实验中多余的Cl2
B．装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2等
C．装置③中X为苯，可用于吸收氨气或氯化氢
D．装置④中可用于收集氨气，并吸收多余的氨气
6．下列有关实验原理或实验操作正确的是
A．喷泉实验 B．收集NO2
C．制备SO2 D．除去Cl2中的HCl
7．已知NA表示阿伏加德罗常数，下列说法正确的是
A．与S完全反应，转移的电子数为
B．0.1mol Na2O2与水充分反应转移的电子数目为0.2NA
C．1mol熔融NaHSO4电离出的阴、阳离子总数目为2NA
D．密闭容器中，与充分反应后，混合气体中分子数为2NA
8．下列气体不能用碱石灰干燥的是
A．HCl B． C． D．
9．下列有关叙述正确的是
A．常温下Cu片与浓硫酸反应生成 B．不与任何酸反应
C．Fe在少量中燃烧的产物是 D．和可直接反应生成
10．X、Y、Z、W均为中学化学的常见物质，一定条件下它们之间有如图转化关系(其他产物已略去)：下列说法不正确的是（ ）
A．若W是单质铁，则Z溶液可能是Fe(NO3)2溶液
B．若W是氢氧化钠，则X与Z可反应生成Y
C．若X是碳酸钠，则W可能是盐酸
D．若W为氧气，则Z与水作用(或溶于水)一定生成一种强酸
11．下列有关实验的说法不正确的是
A．浓硫酸沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，再涂上稀的小苏打溶液
B．夜间厨房发生煤气泄漏，应立即开灯检查煤气泄漏的原因，并打开所有门窗通风
C．实验室可以用铁制或铝制容器储存浓硫酸
D．在配制硫酸亚铁溶液时，加入少量铁粉防氧化
12．能用于鉴别和的溶液是（ ）
A．澄清石灰水 B．酸性高锰酸钾溶液 C．紫色石蕊溶液 D．溶液
13．硫的熔点是112.8℃，沸点是444.6℃。下列有关化学反应的事实描述错误的是（ ）
A．硫蒸气能跟氢气直接化合，硅和磷则不能
B．硫蒸气能跟铜直接化合生成黑色的Cu2S
C．硫粉和汞即使不加热也能发生反应生成黑色的Hg2S
D．铁粉和硫粉混合加热发生反应后即使移去热源后反应还能继续
14．下列说法正确的是
A．我国自主研发的“龙芯1号”CPU芯片与光导纤维是同种材料
B．制备玻璃的主要原料是纯碱、石灰石和石英
C．氯气具有酸性，可与烧碱或石灰乳反应制备含氯消毒剂
D．过氧化钠具有强氧化性，可用作潜水艇中氧气的来源
15．稀释浓硫酸的有关操作中，正确的是
A． B．
C． D．
二、填空题
16．从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下：
已知：pH较大时，二价锰[](在空气中易被氧化。回答下列问题：
(1)用溶液制备胶体的化学方程式为_______。
(2)“转化”过程中生成的离子方程式为_______。
17．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题：
(1)生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式：_____________________________________________________。
(2)利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为：
①pH＝4.1时，Ⅰ中为________溶液(写化学式)。
②工艺中加入Na2CO3固体，并再次充入SO2的目的是______________________________。
18．燃煤的烟气中含有SO2，为了治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。
Ⅰ.(1)“湿式吸收法”利用吸收剂与SO2发生反应从而脱硫。下列试剂中最适合用作该法吸收剂的是___________ (填字母)。
a．石灰乳b．CaCl2溶液c．溶液
(2)某工厂利用含SO2的烟气处理含的酸性废水，吸收塔中反应后的铬元素以形式存在，具体流程如下：
①用SO2处理含铬废水时，利用了SO2的___________性。
②吸收塔中发生反应的离子方程式为___________。
Ⅱ．石灰—石膏法和烧碱法是常用的烟气脱硫法。石灰—石膏法的吸收反应为。吸收产物亚硫酸钙由管道输送至氧化塔氧化，反应为。其流程如图：
烧碱法的吸收反应为。该法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。其流程如图：
已知：
试剂 NaOH
价格(元/kg) 0.36 2.9
吸收SO2的成本(元/mol) 0.027 0.232
(3)石灰—石膏法和烧碱法相比，石灰—石膏法的优点是___________，缺点是___________。
(4)某学习小组在石灰—石膏法和烧碱法的基础上，设计了一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案，流程图中的甲、乙、丙各是___________、___________、___________ (填化学式)。
19．Ⅰ．某地出现硫酸型酸雨，现采集了一份雨水样品，其pH随时间变化如下：
测试时间/h 0 2 4 6
pH 4.73 4.55 4.42 4.41
(1)用化学方程式表示雨水样品pH变化的原因_______。
(2)如将刚采集到的雨水样品与自来水混合(自来水含氯气)，pH将_______(选填“变大”、“变小”、“不变”)。发生反应的化学方程式为_______。
(3)为了防治酸雨，降低煤燃烧时产生的SO2，工业上将生石灰(CaO)与含硫煤混合使用制取石膏，请写出燃烧时，有关“固硫”的方程式：_______。
Ⅱ．如图是土壤中发生的氮循环示意图，回答下列问题：
(4)固氮过程的序号是_______。人工固氮的反应方程式为_______。在细菌微生物的作用下可实现反硝化作用，实现转化的序号为_______。为了消除NOx对大气的污染，工业上通常利用NH3还原的方法实现无害化处理，配平NO2与NH3反应的化学方程式：_______。
(5)现有NO2和NO的混合气体3L，可用相同状况下3.5L的NH3恰好使其完全转化为N2，则混合气体中NO2和NO体积之比为_______。
20．氮及氮的化合物有着重要的用途。
(1)将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，请举例说明一种自然界中氮的固定的途径_________________(用化学方程式表示)。
(2)选择性催化还原技术(SCR)可使NOx与NH3直接反应，实现无害转化。当NO与NO2的物质的量之比为2：1时，写出发生反应的化学方程式：___________________。
(3)利用ClO2氧化氮氧化物反应过程如下：NONO2N2。反应Ⅰ的化学方程式是2NO+ClO2+H2O=NO2+HNO3+HCl，请写出反应Ⅱ转化关系的离子方程式___________________________。
(4)加入过量次氯酸钠可使废水中完全转化为N2，而本身被还原为NaCl。
①写出次氯酸的电子式__________________________________。
②上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为____________；若处理废水产生了0.448 L N2(标准状况)，则至少需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积为______________mL。
(5)“化学，让生活更美好”，下列叙述不能直接体现这一主旨的是( )
A．风力发电，让能源更清洁 B．合成光纤，让通讯更快捷
C．合成药物，让人类更健康 D．环保涂料，让环境更宜居
21．已知锌跟浓硫酸反应生成SO2，跟稀硫酸反应生成H2，32.5 g的锌与50 mL18.4 mol/L浓硫酸充分反应，锌完全溶解，同时收集到标准状况下的混合气体V L。将反应后的溶液稀释到500 mL，测得溶液中氢离子的浓度为0.08 mol/L。
(1)锌的物质的量为_______。
(2)反应过程中消耗的H2SO4的物质的量是_______。
(3)混合气体中SO2和H2的体积比为_______。
22．在化学课上围绕浓硫酸的化学性质进行如下实验探究，将适量的蔗糖放入烧杯中，加几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质。请回答下列问题：
(1)生成的这种黑色物质(单质)是(填化学式)_______。
(2)这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的污染物之一，这种刺激性气味气体为(填化学式)_______，反应的化学方程式为_______。
(3)根据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有(填字母) _______。
A．酸性 B．脱水性 C．强氧化性 D．脱水性
(4)将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入品红溶液中，可以看到品红溶液_______，说明这种气体有_______性；将(2)中产生的有刺激性气味的气体通入氯水中，发生反应的化学方程式为_______。
(5)能否用澄清石灰水鉴别(2)中产生的两种气体 (填“能”或“不能”)_______。
23．某课外学习小组对日常生活中不可缺少的调味品M进行探究。已知C可在D中燃烧发出苍白色火焰。M与其他物质的转化关系如下图所示（部分产物已略去）：
（1）写出用惰性电极电解M溶液的离子方程式__________。写出F的电子式___________。
（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体，则E溶液的俗称是______________。
（3）若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应后所得的溶液再与盐酸反应，如图所示，“则A与B溶液”反应后溶液中的溶质化学式为________。
（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，所看到的实验现象是_______________。
（5）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，向G溶液中加入苯酚溶液后显紫色，则由A转化成E的离子方程式是_____________
（6）若A是一种化肥。实验室可用A和B反应制取气体E，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄漏，写出E与D反应的化学方程式是________________。
（7）若A是一种溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32－、SO42－中的某些离子，当向该溶液中加入B溶液时发现生成沉淀的物质的量随B溶液的体积发生变化如图所示，由此可知，该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为_______________________。
【参考答案】
一、单选题
1．A
解析：A． SiO2可用于制造光导纤维，硅可用于制造太阳能光伏电池，A错误；
B． 硅是优良的半导体材料，手机芯片的主要成分是硅，B正确；
C． 普通玻璃是以纯碱、石灰石和石英为原料在高温下发生复杂的变化制成的，C正确；
D． 碳纳米管是一种碳的同素异形体，属于新型无机非金属材料，D正确；
答案选A。
2．A
解析：A、工业用焦炭在高温下还原二氧化硅制得粗硅，再将粗硅和氯气反应值得四氯化硅，再用氢气还原四氯化硅得到高纯硅，A错误；
B、SiO2具有良好的透光性，可用于制造光导纤维，B正确；
C、钠是一种强还原剂，可以把钛、锆、铌等从其熔融盐中置换出来，C正确；
D、氧化镁熔点高达250℃，是优质的耐高温材料，D正确；
故选A。
3．D
解析：A．浓硫酸会吸收NH3，不能达到干燥目的，A不符合题意；
B．Cl2具有强氧化性，用Fe在Cl2中燃烧得到FeCl3，不能制备FeCl2，B不符合题意；
C．用Cu与稀硝酸反应得到NO，不能制备NO2，C不符合题意；
D．NaHCO3受热分解得到Na2CO3和CO2、H2O，可以用加热法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3，D符合题意；
故选D。
4．B
解析：A．AgNO3 溶液与溴蒸气反应生成AgBr沉淀，NO2与AgNO3 溶液不反应，用AgNO3 溶液能区分两者，故A不符合题意；
B．溴蒸气和NO2均能将I-氧化成I2从而使KI-淀粉试纸变蓝，因此用KI-淀粉试纸不能区分两者，故B符合题意；
C．溴蒸气溶于氯化钠溶液为橙色，NO2气体溶于氯化钠溶液后溶液为无色，可以用氯化钠溶液区分两者，故C不符合题意；
D．溴易溶于四氯化碳，溴的四氯化碳溶液为橙色，NO2气体不溶于四氯化碳，因此用四氯化碳能区分两者，故D不符合题意；答案选B。
5．C
解析：A．氯气有毒，可用氢氧化钠溶液吸收实验中多余的氯气，防止污染空气，则装置①可用于吸收实验中多余的氯气，故A正确；
B．装置②可以用于收集气体，若a口进气可收集密度比空气大的气体，如Cl2、HCl、NO2等，b口进入可收集密度比空气小的气体，如H2、NH3等，则装置②可用于收集H2、NH3、Cl2、HCl、NO2等，故B正确；
C．苯的密度比水的小，则装置③中X不可能为苯，故C错误；
D．碱石灰可干燥氨气，氨气的密度比空气密度小，易溶于水，则图④中可用于收集氨气，并吸收多余的氨气，故D正确；
故选C。
6．D
解析：A．氮气不溶于水，不能形成喷泉实验，故A错误；
B．二氧化氮与水反应，不能排水法收集，故B错误；
C．Cu与稀硫酸不反应，不能制备二氧化硫，故C错误；
D．HCl极易溶于水，食盐水可抑制氯气的溶解，导管长进短出、洗气可分离，故D正确；
故选：D。
7．C
解析：A．的物质的量为0.1mol，与S完全反应生成Cu2S，转移的电子数为，A错误；
B．该反应为Na2O2中-1价氧元素的歧化反应，1molNa2O2反应转移1mol电子，故0.1molNa2O2与水充分反应转移的电子数目为0.1NA，B错误；
C．1mol熔融NaHSO4电离出的阴离子HSO、阳离子Na+总数目为2NA，C正确；
D．2NO+=2NO2，但是二氧化氮与四氧化氮间存在平衡，分子数小于2NA，D错误；
故选C。
8．A
解析：A．HCl属于酸性气体、能与NaOH和CaO反应、能被碱石灰吸收，HCl不能用碱石灰干燥，A选；
B．NH3属于碱性气体，不能被碱石灰吸收，NH3能用碱石灰干燥，B不选；
C．不能与NaOH和CaO反应、不能被碱石灰吸收，能用碱石灰干燥，C不选；
D．不能与NaOH和CaO反应、不能被碱石灰吸收，能用碱石灰干燥，D不选；
答案选A。
9．C
解析：A．常温下Cu片与浓硫酸不反应，加热时Cu片能与浓硫酸反应生成SO2，A错误；
B．SiO2能和氢氟酸反应生成SiF4气体和水，B错误；
C．无论Cl2的量有多少，Fe在Cl2中燃烧都只会生成FeCl3，C正确；
D．N2的化学性质很稳定，在放电的条件下和O2反应生成NO，NO会再被O2氧化为NO2，D错误；故选C。
10．D
解析：A．若W是单质铁，铁和硝酸反应生成硝酸铁，硝酸铁和铁反应生成硝酸亚铁，因此Z溶液可能是Fe(NO3)2溶液，故A正确；
B．若W是氢氧化钠，X可能为H2S，H2S和NaOH反应生成NaHS，NaHS和NaOH反应生成Na2S，则H2S和Na2S反应生成NaHS，故B正确；
C．若X是碳酸钠，则W可能是盐酸，碳酸钠和盐酸反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故C正确；
D．若W为氧气，若X为H2S，则Y为S，Z为SO2，则SO2与水作用(或溶于水)生成亚硫酸，亚硫酸是弱酸，故D错误。
综上所述，故选D。
11．B
解析：A．浓硫酸不慎沾到皮肤上，应立即用大量的水冲洗，再涂上3%-5%的碳酸氢钠溶液，选项A正确；
B．煤气泄漏，应关闭阀门，先通风，不能立即开灯，易发生爆炸，选项B不正确；
C．浓硫酸具有强氧化性，可与铝、铁在常温下发生钝化，实验室可以用铁制或铝制容器储存浓硫酸，选项C正确；
D．Fe与铁离子反应，可防止亚铁离子被氧化，则配制硫酸亚铁溶液时，在配制的溶液中加入少许铁粉，选项D正确；
故选B。
12．B
解析：A．SO2气体和CO2气体都能与澄清石灰水溶液发生反应，生成白色沉淀，无法鉴别，A不符合题意；
B．SO2气体和CO2气体分别通入酸性KMnO4溶液中，前者褪色，后者不褪色，B符合题意；
C．SO2和CO2均属于酸性氧化物，均会使紫色石蕊溶液变红，不能鉴别，C不符合题意；
D．SO2和CO2与氯化钡溶液均不会发生反应，没有明显现象，所以不能利用氯化钡溶液进行鉴别，D不符合题意；
故选B。
13．C
解析：A．硫蒸气能跟氢气直接化合生成硫化氢，硅和磷非金属性弱和氢气生成的氢化物分解，所以不能直接和氢气反应，故A正确；
B．硫具有弱氧化性，氧化变价金属为低价化合物，硫蒸气能跟铜直接化合生成黑色的Cu2S，故B正确；
C．硫粉和汞即使不加热也能发生反应生成黑色的HgS，故C错误；
D．铁粉和硫粉混合加热发生反应后，反应放热，即使移去热源后反应还能继续进行，故D正确；
答案选C。
14．B
解析：A．CPU芯片基础材料是单晶硅，光导纤维的材料是二氧化硅，描述错误，不符合题意；
B．普通玻璃的制造材料是纯碱、石灰石、石英，描述正确，符合题意；
C．氯气是单质气体，不能说有酸性，描述错误，不符合题意；
D．过氧化钠与CO2反应产生氧气，反应中过氧化钠既作氧化剂也作还原剂，发生自身氧化还原反应，与过氧化钠强氧化性无关，描述错误，不符合题意；
综上，本题选B。
15．A
解析：A．根据分析，稀释浓硫酸时，要把浓硫酸缓缓地沿器壁注入水中，同时用玻璃棒不断搅拌，A正确；
B．根据分析，不可将水倒入浓硫酸中，B错误；
C．浓硫酸需缓缓地沿器壁注入水中，C错误；
D．稀释浓硫酸时，需用玻璃棒不断搅拌，D错误；
故选A。
二、填空题
16．(1)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(2)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O
解析：分析本工艺流程图可知，“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质，滤液中主要含有Mn2+和Cr3+，加热NaOH“沉铬”后，Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀，滤液B中主要含有MnSO4，加入Na2S2O3主要时防止pH较大时，二价锰[]被空气中氧气氧化，Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3，“转化”步骤中的反应离子方程式为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O。
(1)用溶液制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl，故答案为：FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；
(2)由分析可知，“转化”过程中生成的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O，故答案为：Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O。
17． 2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O NaHSO3 得到NaHSO3过饱和溶液
解析：(1)根据题给信息，将NaHSO3过饱和溶液结晶脱水可得到Na2S2O5，则化学方程式为2NaHSO3===Na2S2O5＋H2O；
(2)①酸性条件下，SO2与Na2CO3溶液反应生成NaHSO3；
②Na2CO3饱和溶液中通入SO2得到NaHSO3溶液，再加入Na2CO3固体，再通入SO2气体，使得溶液中NaHSO3的量大大增加，得到NaHSO3过饱和溶液；工艺中加入Na2CO3固体并再次通入SO2，其目的是得到NaHSO3过饱和溶液。
18． a 还原 原料便宜，成本低 吸收慢，效率低 NaOH
解析：(1)二氧化硫与氯化钙不能发生反应，而与氢氧化钙可以反应生成亚硫酸钙，可用石灰乳来吸收二氧化硫；而氢氧化钡虽然能与SO2反应，但由于其原料成本高，所以一般不选择溶液吸收；答案选a。
(2)①重铬酸根离子具有强氧化性，被还原成Cr3+，则二氧化硫具有还原性，用SO2处理含铬废水；②吸收塔中为二氧化硫与重铬酸根离子发生氧化还原反应，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，其发生反应的离子方程式为。
(3)对比两个流程可知，基本反应原理都为二氧化硫与碱发生反应，氢氧化钙原料廉价易得，成本低，但氢氧化钙溶解度不大，吸收慢，效率低。
(4)分析流程并对比前两个流程可知，该流程的目的是改进前两个流程的缺点，即氢氧化钙吸收效率低，应用吸收效率较高的氢氧化钠，则甲为氢氧化钠，氢氧化钠成本高，需要循环利用，可用氢氧化钙与亚硫酸钠反应制备氢氧化钠，则乙为氢氧化钙，由此可推知丙为亚硫酸钠，亚硫酸钠与氢氧化钙可以发生复分解反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙，实现氢氧化钠的再生，降低成本。
19．(1)
(2) 变小 （或）
(3)、
(4) ① ⑤
(5)3:1
解析：(1)亚硫酸易被氧化生成硫酸，酸性增强，使得pH减小，因此该雨水样品的pH变化的原因是；
(2)刚采集到的雨水样品与自来水混合，自来水中存在氯气，氯气具有强氧化性，会将亚硫酸氧化成硫酸，自身被还原成氯离子，发生反应的化学方程式为或，由于生成盐酸和硫酸，酸性增强，使得pH变小；
(3)二氧化硫是酸性氧化物，能和氧化钙反应生成盐亚硫酸钙，亚硫酸钙不稳定易被氧气氧化生成硫酸钙，则“固硫”过程中的有关方程式为、；
(4)氮的固定是指游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程，即单质变化为化合物，则表示固氮过程的序号是①；人工固氮是利用氮气和氢气合成氨，反应的方程式为；反硝化作用是指将硝酸盐转变成氮气的过程，则表示反硝化的过程序号是⑤；利用NH3还原NO2实现无害化处理，则反应的产物为氮气，根据得失电子守恒配平NO2与NH3反应的化学方程式为；
(5)相同条件下气体的体积之比等于物质的量之比，设NO2和NO的体积分别为x、y，则有，解得x=2.25，y=0.75，则混和气体中NO2和NO的气体体积之比为2.25：0.75=3：1。
20． N2+O22NO 16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O 2NO2+4=N2+4 3：2 30 A
解析：(1)在雷雨天气，N2与O2在电火花作用下反应产生NO属于自然界的氮的固定，反应方程式为：N2+O22NO；
(2)NOx与NH3反应产生N2、H2O，当NO与NO2的物质的量之比为2：1时，二者混合物与NH3反应产生N2、H2O，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应方程式为：16NH3+12NO+6NO2=17N2+24H2O；
(3)在反应II中，N原子得到电子变为N2，Na2SO3失去电子，被氧化变为Na2SO4，该反应的离子方程式为：2NO2+4=N2+4；
(4)①在HClO分子中O原子分别与H、Cl原子各形成1对共用电子对，从而使分子中各原子都达到稳定结构，其电子式为：；
②NaClO具有氧化性，能够将NH4Cl氧化为N2，它本身被还原产生NaCl，反应的离子方程式为：3ClO-+2=3Cl-+N2。在该反应中ClO-为氧化剂，为还原剂，则反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3：2；若处理废水产生了0.448 L N2，其物质的量n(N2)==0.02 mol，根据方程式可知：每反应产生1 mol N2，反应会消耗3 mol ClO-，则反应产生0.02 mol，消耗了0.06 mol NaClO，则至少需消耗浓度为2 mol·L-1的次氯酸钠的体积V(NaClO)==0.03 L=30 mL；
(5) A．风力发电将风能转化为电能，满足了人类对能源的需求，同时保护了环境，这与化学无关，A符合题意；
B．光纤的主要成分是二氧化硅，利用其能够使光线全反射而传输信号，让通讯更快捷，能让生活更美好，B不符合题意；
C．用化学方法合成药物，让人类更健康，能让生活更美好，C不符合题意；
D．用化学方法合成环保涂料，让居住环境更适宜，能让生活更美好，D不符合题意；
故合理选项是A。
21．(1)0.5 mol (2)0.9 mol (3)4∶1
解析：（1）32.5 g的锌的物质的量n(Zn)=；
（2）加入的硫酸的物质的量n(H2SO4)=c·V=18.4 mol/L×0.05 L=0.92 mol，与Zn反应后溶液中剩余H+的物质的量为n(H+)=0.08 mol/L×0.5 L=0.04 mol，则剩余硫酸的物质的量为n(H2SO4)=n(H+)=0.02 mol，故反应的硫酸的物质的量n(H2SO4)反应=0.92 mol-0.02 mol=0.9 mol；
（3）假设反应产生的SO2的物质的量为x mol，产生的H2的物质的量为y mol，根据方程式Zn+2H2SO4(浓)=ZnSO4+SO2↑+2H2O、Zn+H2SO4(稀)=ZnSO4+H2↑中物质反应转化关系可知65×(x+y)=32.5 g，2x+y=0.9 mol，解得x=0.4 mol，y=0.1 mol，故n(SO2)∶n(H2)=4∶1，由V=n·Vm可知：在相同外界条件下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，所以V(SO2)∶V(H2)=4∶1。
22．(1)C
(2) SO2 C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O
(3)BCD
(4) 褪色 漂白 SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl
(5)不能
【分析】将适量的蔗糖放入烧杯中，加几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质，该物质是由于浓硫酸将蔗糖脱水得到即黑色物质为碳，碳和浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水。
解析：（1）浓硫酸具有脱水性，生成的黑色物质为蔗糖与浓硫酸后脱水形成碳单质，故答案为：C。
（2）浓硫酸具有强氧化性，蔗糖脱水形成的碳单质在脱水放出的热量作用下与浓硫酸反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，具有刺激性气味的二氧化硫是大气的污染物之一，反应的化学方程式为C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O；故答案为：SO2；C＋2H2SO4(浓) 2SO2↑＋CO2↑＋2H2O。
（3）根据实验现象及(1) (2)的分析知，在蔗糖与浓硫酸的反应中，浓硫酸具有吸水性、脱水性和强氧化性即BCD正确，故答案为：BCD。
（4）将(2)中产生的有刺激性气味的气体二氧化硫通入品红溶液中，由于二氧化硫具有漂白性，品红溶液会褪色，二氧化硫具有还原性，能与氯气在水中反应生成硫酸和盐酸，反应的化学方程式为SO2＋Cl2＋2H2O＝H2SO4＋2HCl，故答案为：褪色；漂白；SO2＋Cl2＋2H2O＝ H2SO4＋2HCl。
（5）(2)中产生的二氧化硫、二氧化碳通入澄清石灰水中，都能产生白色沉淀，现象相同，因此不能用澄清石灰水鉴别；故答案为：不能。
23． 2Cl﹣+2H2O2OH﹣+H2↑+Cl2↑ 水玻璃 Na2CO3和NaHCO3 溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成且不断增加；然后沉淀逐渐溶解最后消失 4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓；（Fe2++2OH﹣=2Fe(OH)2↓；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3）； 3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl； c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42﹣)=1：1：2：3
解析：试题分析：日常生活中不可缺少的调味品M是NaCl，用惰性电极电解M溶液的离子方程式是2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－；由于C可在D中燃烧发出苍白色火焰，所以C是H2，D是Cl2，则B是NaOH溶液，C与D发生反应产生的F是HCl。F的电子式是；（2）若A是一种常见的酸性氧化物，且可用于制造玻璃，则A是SiO2，SiO2与NaOH溶液发生反应：SiO2+2NaOH=Na2SiO3+H2O，则E是Na2SiO3；E溶液的俗称是水玻璃；E溶液与F溶液反应可以制备一种胶体，发生反应是：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3(胶体)+2NaCl；（3）若A是CO2气体，A与B溶液能够反应，反应方程式是：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O或NaOH +CO2=NaHCO3，也可能两个反应都发生；反应后所得的溶液再与盐酸反应，根据图示可知：由于产生气体时发生的反应是：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑，其消耗的体积是开始无沉淀产生消耗的盐酸的体积的2倍，说明在开始发生反应：Na2CO3+ HCl=NaCl+NaHCO3。由于Na2CO3变为NaHCO3消耗的盐酸与反应产生的NaHCO3再反应产生CO2消耗的盐酸物质的量相等，体积也相等，所以该溶液中含有Na2CO3和NaHCO3，二者的物质的量的比是1:1；故“则A与B溶液”反应后溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3；（4）若A是一种常见金属单质，且A与B溶液能够反应，常见金属只要Al能够与NaOH溶液发生反应，反应方程式是：2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑，反应产生的E是NaAlO2；则将过量的F溶液逐滴加入E溶液，边加边振荡，首先发生反应：NaAlO2+ H2O+HCl=NaCl+ Al(OH)3↓，产生白色沉淀；当盐酸过量时，又发生反应：Al(OH)3+3HCl=AlCl3+3H2O，看到产生的沉淀又溶解，反应的总方程式是：NaAlO2+4HCl=NaCl+AlCl3+2H2O。故所看到的实验现象是溶液中逐渐有白色絮状沉淀生成且不断增加；然后沉淀逐渐溶解最后消失；（5）若A是一种不稳定的盐，A溶液与B溶液混合将产生白色絮状沉淀且瞬间变为灰绿色，最后变成红褐色的E，向G溶液中加入苯酚溶液后显紫色，则A可能是FeCl2，FeCl2与NaOH溶液发生反应：FeCl2+ 2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl；反应产生的E是Fe(OH)2；Fe(OH)2被溶解的氧气氧化发生反应：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。根据电子守恒及电荷守恒和原子守恒可得由A转化成E的离子方程式是4Fe2++8OH﹣+O2+2H2O=4Fe(OH)3↓；（6）若A是一种化肥。实验室可用A和B反应制取气体E，则A是NH4Cl，反应产生的气体E是NH3，E与F、E与D相遇均冒白烟，且利用E与D的反应检验输送D的管道是否泄漏，则根据电子守恒和元素的原子守恒，可得E与D反应的化学方程式是3Cl2+8NH3=N2+6NH4Cl；（7）若A是一种溶液，只可能含有H+、NH4+、Mg2+、Fe3+、Al3+、CO32－、SO42－中的某些离子，当向该溶液中加入NaOH溶液时发现开始无沉淀产生，说明溶液中含有H+，发生反应：H++OH-=H2O；后来生成沉淀，在后来溶液中的沉淀量不变，发生反应：NH4++OH-=NH3 H2O，后来沉淀完全溶解，发生反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，含有的金属阳离子只要Al3+，形成沉淀的反应是：Al3＋＋3OH-＝Al(OH)3↓；根据反应消耗的NaOH的体积关系可知，n(H+):n(Al3＋):n(NH4+)=1:1:2，由于上述离子都是阳离子，根据溶液电中性可知含有阴离子，CO32－与H+和Al3＋会发生反应不能共存，因此一定含有SO42－，其物质的量是n(SO42－)=[n(H+)+3 n(Al3＋)+ n(NH4+)]÷2=(1+1×3+2）÷2=3，则n(H+):n(Al3＋):n(NH4+): n(SO42－)=1:1:2:3，由于溶液的体积相等，所以微粒的物质的量的比等于它们的浓度之比，故该溶液中肯定含有的离子及其浓度之比为c(H+)：c(Al3+)：c(NH4+)：c(SO42﹣)=1：1：2：3。