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．嫦娥三号是中国嫦娥工程第二阶段的登月探测器，它是中国第一个着陆月球表面的探测器。下列有关说法正确的是
A．N2H4常用作火箭推进剂的燃料，其中氢元素的化合价为-1
B．探测器中的太阳能电池板由SiO2制成
C．探测器中的太阳能电池将电能转化为化学能
D．探测器所使用的碳化硅耐高温轴承属于无机非金属材料
2．水晶是较纯净的透明的石英晶体，下列有关石英的叙述正确性的是( )
A．石英都是无色透明的晶体，可作装饰品，也可以制作光学仪器
B．石英晶体中每个Si周围结合2个O，每个O周围结合4个Si
C．石英制作的光导纤维在强碱性条件下易发生“断”路
D．石英不可以用来制取高纯硅，可以制光导纤维
3．晶体硅(熔点1410℃)是良好的半导体材料。由石英砂(SiO2)制纯硅过程如下：SiO2 Si(粗)SiCl4 SiCl4(纯)Si(纯)。下列叙述错误的是
A．生成粗硅的化学方程式为：SiO2+CSi +CO2↑
B．上述流程中的化学反应均为氧化还原反应
C．气态SiCl4中混有杂质元素的氯化物，提纯的方法是冷凝成液态后蒸馏
D．H2还原SiCl4时，生成的两种产物分别为固态和气态，容易分离
4．下列实验操作中一定会造成误差的是
A．将pH试纸用蒸馏水湿润后测某溶液的pH
B．在中和热的测定实验中用代替NaOH；代替HCl
C．用碱石灰来干燥氨气
D．使用托盘天平称量时将药品放在天平的右盘与砝码放在天平的左盘
5．如图是实验室进行氨溶于水的“喷泉实验”的装置，下列叙述正确的是
A．该实验说明氨气具有吸水性
B．实验前不需要检查装置气密性
C．进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性
D．其他条件不变，仅将装置中氨气换成一氧化氮也可以形成“喷泉”
6．离子反应在生产生活中有许多应用。下列离子方程式书写正确的是
A．和面时用小苏打和食醋能使馒头蓬松：
B．将通入溶液中，当溶液中Br中消耗了时总反应的离子方程式：
C．用足量氨水吸收烟气中的二氧化硫：
D．向足量溶液中滴入少量溶液：
7．下列说法正确的是
A．、、氯水、均具有漂白作用，漂白原理相同
B．浓硝酸、浓盐酸具有挥发性，必须储存在棕色试剂瓶中
C．氮的固定过程就是氮元素被氧化，发生氧化反应的过程
D．多数非金属氧化物属于酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水
8．下列实验操作规范且能达到实验目的的是
选项 实验目的 实验操作
A 清洗内壁镀银的试管 先用稀盐酸洗，再用水清洗
B 除去FeCl2溶液中少量FeCl3 加入过量Cu粉，充分反应后过滤
C 制取并纯化SO2 向Na2SO3固体中加入70%H2SO4溶液，将产生的气体通98%浓硫酸
D 检验试样中含有Na+ 用玻璃棒蘸取待测液，在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色
A．A B．B C．C D．D
9．某同学在实验室选用下列实验装置，验证浓硫酸与碳反应的生成物。下列说法错误的是
A．浓硫酸与碳反应中，浓硫酸仅表现强氧化性
B．验证产物的正确连接顺序为：Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→Ⅳ
C．装置Ⅱ中两侧品红溶液在实验设计中的作用不相同
D．若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ，无法检验产物中有无
10．酸性氧化物不可能具有的性质是
A．大部分能与水反应生成酸 B．有些能与碱性氧化物反应生成盐
C．都能与酸反应生成盐和水 D．都能与碱反应生成盐和水
11．下列有关说法错误的是
A．氯气通入到石蕊试液中与二氧化硫通入到石蕊试液中的现象相同
B．锌与硫酸反应，因为硫酸浓度不同可生成不同的物质
C．复合膨松剂一般由碳酸氢盐类、酸性物质和助剂组成
D．加入浓硫酸后蔗糖变黑，说明浓硫酸具有脱水性
12．为除去中混有的和，得到干燥的，下列试剂使用顺序正确的是（ ）
①酸性高锰酸钾溶液 ②饱和溶液 ③碱石灰 ④灼热的铜网 ⑤浓硫酸
A．①③④ B．④①⑤ C．②④③ D．②④⑤
13．根据实验操作或现象得出的结论不正确的是（ ）
选项 实验操作和现象 结论
A 饱和NaHCO3溶液中滴入1mol/LCaCl2溶液，出现白色沉淀 饱和NaHCO3溶液中含有CO
B 用铂丝蘸取X溶液进行焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察，火焰显紫色 X溶液为钾盐
C 铁分别与氯气和硫反应生成FeCl3和FeS Cl2的氧化性强于S
D 为探究Cl2中是否含有HCl，将气体通入AgNO3溶液中，产生白色沉淀 不能说明含有HCl
A．A B．B C．C D．D
14．具备基本的化学实验技能是进行科学探究的基本保证。下列实验操作中正确的是
A．称取食盐 B．稀释浓硫酸
C．检查气密性 D．点燃酒精灯
15．现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸的浓度为4 mol/L，稀硝酸的浓度为2 mol/L。取10 mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到的气体体积为(假设HNO3只被还原为NO)
A．0.244 L B．0.448 L C．0.896 L D．0.672 L
二、填空题
16．如图所示，工艺流程如图：
(1)“除铁”时需将溶液的pH调至3左右，加入的化合物X是_____(填化学式)。
(2)酸浸时H2O2的作用是______。
17．根据信息书写指定反应的方程式。
（1）请从下列溶液中选择合适的溶液完成指定转化（试剂可以重复选择）。溶液：NH3·H2O、FeSO4、Fe2(SO4)3、HCl、NaCl
①写出SO2→H2SO4的化学方程式：____；
②写出SO2→SO32-的离子方程式：____。
（2）三聚磷酸铝(AlH2P3O10·2H2O)是新一代无公害白色防锈颜料，可由膨润土（主要成分：Al2O3·4SiO2·3H2O；含杂质：FeO、Fe2O3、Na2O等）为原料经过如下流程制备。
①“酸浸”时Al2O3·4SiO2·3H2O与硫酸反应的化学方程式为____。
②“净化”时发生反应的离子方程式为____。
③“沉铝”时发生反应的离子方程式为____。
18．实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：
已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
(1)从图中选择制取气体的合适装置：氮气___________，氢气___________
(2)氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用除了将气体混合外，还有干燥氮气和氢气以及___________。
(3)氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，但不会发生倒吸，原因是___________。
(4)用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是___________。
(5)写出乙装置中氨氧化的化学方程式___________。
三、计算题
19．氨的催化氧化是工业制硝酸的基础。欲将3400gNH3完全氧化，请利用化学方程式计算参加反应的O2的体积___(标准状况下)。
20．某兴趣小组为确定Cu(NO3)2·xH2O的结晶水数目，称取样品5.92g，加热使其完全分解，得到1.60g黑色固体产物，同时分解产生的红棕色混合气体经冷凝得到3.2mL无色液体，无气体剩余。请计算：
(1)x=____。(写出计算过程，下同)
(2)无色液体的浓度为____ mol·L-1。
四、实验题
21．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(假设仅为NO和NO2的混合物)，影响生态环境。
(1)氮氧化物NOx对环境主要影响有两点_______、_______。
(2)工业上可用氨催化吸收法处理NOx，反应原理为：NH3+NOxN2+H2O某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如图：
盛装稀硝酸的仪器名称_______，装置A中发生反应的化学方程式为_______。
(3)装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是_______。
(4)反应6NO2+8NH37N2+12H2O可用于处理NO2.当转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量为_______ mol。
(5)工业上也常用NaOH溶液吸收法处理NOx：
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O
2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O
当NOx被NaOH溶液完全吸收时，NO、NO2的物质的量有何关系_______。
22．某实验小组的同学在实验室利用下列装置进行实验。
请回答下列问题：
(1)甲同学用铜与浓硝酸在A装置中制备NO2气体，上述装置中可用于收集NO2气体的是___(填字母)，A中发生反应的离子方程式为___。
(2)乙同学用图中的装置A进行铜与浓硫酸反应制取SO2气体，装置A中还缺少的仪器名称是___，该反应的化学方程式为___。
(3)丙同学用装置B制取氨气，发生反应的化学方程式是___；若将一端蘸有浓盐酸的玻璃棒接近导管口，观察到的现象是___，该反应的化学程式为___。
(4)丙同学在实验室中模拟氨的催化氧化反应，该反应中，当生成标准状况下11.2LNO时，被氧化物质的质量是___g。
五、元素或物质推断题
23．蛇纹石由MgO、A12O3、SiO2、Fe2O3组成。现取一份蛇纹石试样进行实验，首先将其溶于过量的盐酸使之充分反应，过滤后，得沉淀X和溶液Y，分别向沉淀X和溶液Y中加入NaOH溶液至过量。
(1)蛇纹石成分中是碱性氧化物有__________，是两性氧化物的有_____。
(2)沉淀X与NaOH溶液的离子方程式________________。
(3)溶液Y中加入NaOH溶液有沉淀生成，再继续加NaOH溶液有部分沉淀溶解，沉淀溶解的离子方程式___________________
(4)检验蛇纹石固体成分中含有Fe2O3，应选择的试剂和方法_______。
A．用NaOH溶液溶解，观察到红褐色沉淀
B．加入KSCN溶液溶解，能观察到红色沉淀生成
C．用稀硫酸溶解，加KSCN溶液后溶液变血红色
24．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。下图所示是硫及其部分化合物的“价类二维图”。
根据图示回答下列问题：
(1)X的化学式为___________，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___________。
(2)过量的Fe粉与一定量W浓溶液混合加热反应，生成___________(填化学式)气体。转化①可由S粉与热的W浓溶液反应实现，反应的化学方程式为___________。
(3)欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，下列合理的是___________(选填字母)。
A．Na2S+S B．Na2SO3+S C．Na2SO3+Na2SO4 D．SO2+Na2SO3
(4)工业制硫酸中，转化②是在___________(填设备名称)进行的。进行转化③时，不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，原因是___________。
(5)NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则发生反应的离子方程式为___________。
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．中氢元素的化合价为，A项错误；
B．探测器中的太阳能电池板由高纯硅制成，B项错误；
C．探测器中的太阳能电池将光能转化为电能，C项错误；
D．探测器所使用的碳化硅耐高温轴承属于无机非金属材料，D项正确；
故选D。
2．C
解析：A、有些石英晶体有颜色也不透明，如玛瑙，选项A错误；
B、石英晶体中每个Si周围结合4个O，每个O周围结合2个Si，选项B错误；
C、石英是制光导纤维的材料，二氧化硅能与氢氧化钠溶液反应而发生“断”路，选项C正确；
D、通过石英与碳反应可以得到粗硅，然后粗硅再与Cl2反应生成SiCl4，SiCl4与H2反应得到纯净的Si，但光导纤维不是高纯硅，选项D错误。
答案选C。
3．A
解析：A．SiO2和焦炭在高温下反应生成Si和CO，化学方程式为：SiO2+CSi+2CO↑，故A符合题意；
B．SiO2转化为粗Si，硅元素的化合价从+4价降低到0价，Si(粗)转化为SiCl4，硅元素的化合价从0价升高到+4价，SiCl4(纯)转化为Si(纯)，硅元素的化合价从+4价降低到0价，上述流程中化合价均有变化，化学反应均为氧化还原反应，故B不符合题意；
C．四氯化硅沸点低，通过冰水装置冷却能使四氯化硅冷却为液体，气态SiCl4中混有杂质元素的氯化物，提纯的方法是冷凝成液态后蒸馏，故C不符合题意；
D．H2还原SiCl4时，生成的两种产物分别为硅和氯化氢，硅为固态，氯化氢为气态，容易分离，故D不符合题意；答案选A。
4．B
解析：A．测定pH时试纸不能湿润，但湿润不一定造成误差，如测定NaCl溶液的pH，故A错误；
B．生成硫酸钡的反应也放出热量，所以在中和热测定实验中用溶液代替NaOH溶液，硫酸代替盐酸，放出的热增大，一定会造成误差，故B正确；
C．氨气为碱性气体，用碱石灰来干燥氨气，故C错误；
D．托盘天平称量时左物右码，若游码为0，药品质量等于砝码质量，则使用天平称量时将药品与砝码的位置放反了，不一定造成误差，故D错误；
故答案为B。
5．C
解析：A．由以上分析可知，该实验说明氨气具有极易溶于水的性质，故A错误；
B．该实验在圆底烧瓶中收集氨气，然后进行气体实验，烧瓶不能漏气，否则不能形成压强差，导致实验失败，所以必须检查装置的气密性，故B错误；
C．酚酞遇碱变红，进入烧瓶中的液体颜色由无色变为红色，说明氨水呈碱性，故C正确；
D． NO不溶于水，不能使烧瓶中压强降低，所以将装置中氨气换成一氧化氮不能形成“喷泉”，故D错误；
故选C。
6．B
解析：A．食醋的主要成分是醋酸，是一种弱酸，在离子方程式中不可拆，A错误；
B．Cl2与FeBr2溶液反应时，先氧化Fe2+，所以当溶液中Br-中消耗了时，Cl2不足，总反应的离子方程式为：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，B正确；
C．一水合氨是弱碱，在离子方程式中不可拆，C错误；
D．向足量NaHCO3溶液中滴入少量溶液，其离子方程式为2+Ca2++2OH-=2H2O+CaCO3↓+，D错误；
故答案为：B。
7．D
解析：A．、、氯气的漂白性是因为具有氧化性而具有漂白性，二氧化硫的漂白原理是和有机色质结合，属于化合过程，加热颜色会复原，原理不一样，故A错误；
B．浓HNO3是见光易分解的液体，所以应储存在棕色玻璃瓶中，浓盐酸易挥发，但比较稳定，密封保存即可，不需要储存在棕色试剂瓶中，故B错误；
C．把游离态的氮转化为氮的化合物，称为氮的固定，如N2→NH3，氮原子化合价从0降低至-3价，发生了还原反应，故C错误；
D．多数非金属氧化物属于酸性氧化物，能与碱反应生成盐和水，如CO2，能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，故D正确；
故选：D。
8．C
解析：A．盐酸不能与银反应，应用稀硝酸来清洗内壁有银的试管，故A错误；
B．加入Cu粉，与Fe3+反应会生成Cu2+，引入新的杂质，应用Fe粉，故B错误；
C．制备SO2的反应方程式为：Na2SO3+H2SO4═Na2SO4+SO2↑+H2O，SO2是酸性气体，可用浓硫酸干燥，故C正确；
D．玻璃棒中含有钠元素，应用铂丝蘸取试样，故D错误；
答案选C。
9．D
解析：A．浓硫酸与碳反应时，浓硫酸转化为SO2，浓硫酸只表现强氧化性，A正确；
B．由分析知，验证产物的正确连接顺序可能为Ⅰ→Ⅲ→Ⅱ→IV，B正确；
C．装置II中酸性KMnO4溶液两侧品红溶液的作用不相同，左边验证二氧化硫气体存在，右边验证二氧化硫是否除尽，C正确；
D．若连接顺序为Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→IV，无法检验产物中有无水蒸气的存在，D错误；
故答案选D。
10．C
解析：能与水作用生成相应价态的酸，或与碱作用生成盐和水(且生成物只能有一种盐和水，不可以有任何其它物质生成)，或与碱性氧化物反应生成盐的氧化物叫做酸性氧化物；
A．酸性氧化物不一定都能与水反应生成酸，如二氧化硅是酸性氧化物，但与水不反应，则酸性氧化物大部分能与水反应生成酸，故A正确；
B．根据定义可知，酸性氧化物可与碱性氧化物反应生成盐，如二氧化硅是酸性氧化物，与氧化钙高温下反应生成硅酸钙，故B正确；
C．酸性氧化物不能与酸反应生成盐和水，故C错误；
D．根据定义可知，酸性氧化物都能与碱反应生成盐和水，故D正确；
答案选C。
11．A
解析：A．氯气通入到石蕊试液中先变红后褪色，而二氧化硫通入到石蕊试液中只变红，二者现象不相同，A错误；
B．锌与硫酸反应，因为硫酸浓度不同可生成不同的物质，稀硫酸与锌反应生成硫酸锌和氢气，而浓硫酸与锌反应生成硫酸锌和二氧化硫，B正确；
C．复合膨松剂一般由碳酸氢盐类、酸性物质和助剂组成，C正确；
D．加入浓硫酸后蔗糖变黑，是由于蔗糖中氢和氧按2:1的比例脱去，说明浓硫酸具有脱水性，D正确；
故选A。
12．B
解析：为除去 CO2中混有的 SO2和 O2，得到干燥的 CO2，需要先利用O2的氧化性，通过灼热的铜网除去氧气，然后利用SO2的还原性，用酸性高锰酸钾溶液除去SO2，通过溶液后的气体中混有水蒸气，需要将气体干燥，所以需要再通过浓硫酸，则试剂的使用顺序是④①⑤。
13．B
解析：A．饱和NaHCO3溶液有少量的碳酸氢根电离出CO，因此饱和NaHCO3溶液中滴入1mol/LCaCl2溶液，出现白色沉淀，故A正确；
B．用铂丝蘸取X溶液进行焰色试验，透过蓝色钴玻璃观察，火焰显紫色，说明含有钾元素，不能说明是钾盐，故B错误；
C．铁分别与氯气和硫反应生成FeCl3和FeS，氯气将铁氧化成高价态，硫将铁氧化成低价态，说明氯气氧化性强，硫单质氧化性弱，故C正确；
D．为探究Cl2中是否含有HCl，将气体通入AgNO3溶液中，产生白色沉淀，氯气也能与硝酸银反应生成白色沉淀，因此不能说明含有HCl，故D正确；
答案为B。
14．C
解析：A．用天平称量物体时应“左物右码”，A错误；
B．浓硫酸稀释时会放热，稀释浓硫酸时，应将浓硫酸缓慢倒入水中，B错误；
C．若气密性良好，则可以在导管口看到有气泡产生，C正确；
D．用燃着的酒精灯去引燃另一酒精灯，容易导致酒精泄漏，发生危险，D错误；
综上所述答案为C。
15．D
解析：稀硫酸和稀硝酸的混合溶液中，n(H+)＝0.01L×8mol/L＋0.01L×2mol/L＝0.1mol,n(NO3-)＝0.01L×2mol/L＝0.02mol，与足量铁反应，其离子方程式为3Fe+8H++2NO3-＝2NO↑+3Fe2++4H2O,所以产生NO的物质的量为0.02mol，消耗H+的物质的量为0.08mol，余0.02mol H+再与Fe反应生成0.01mol的H2，共收集到气体0.03mol, 在标准状况下的体积为0.672L，答案选D。
二、填空题
16．(1)NaOH
(2)将Co2O3还原为Co2+
【分析】加入的物质应该与硫酸反应（调节pH），且含钠元素（生成黄钠铁矾），故为NaOH；H2O2既具有氧化性又有还原性，它的用途可结合前后物质价态的变化进行判断。
解析：（1）依题意，除铁即将铁元素转化为黄钠铁矾，且需升高溶液的pH，故加入NaOH。
故答案为：NaOH。
（2）根据流程图，由活性粉体到前驱体，化合物中有Co由+3变为+2，而中间加入的物质发生的都是非氧化还原反应，只能由H2O2充当还原剂，故而双氧水的作用是将Co2O3还原为Co2+。故答案为：将Co2O3还原为Co2+
17． SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4 SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O 3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋ Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+
解析：（1）①SO2→H2SO4，S元素化合价升高，被氧化，作还原剂，需加入氧化剂氧化SO2，以上溶液中Fe2(SO4)3可作氧化剂氧化SO2，发生反应的化学方程式为：SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4；
故答案为SO2＋Fe2(SO4)3＋2H2O=== 2FeSO4＋2H2SO4；
②SO2→SO32-，SO2与碱反应可生成SO32-，以上溶液中NH3·H2O为碱，发生反应的离子方程式为：SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O；
故答案为SO2＋2NH3·H2O=== SO32-＋2NH4+＋H2O；
（2）膨润土（主要成分：Al2O3 4SiO2 3H2O；含少量杂质：FeO、Fe2O3、Na2O等）为原料制备三聚磷酸铝[AlH2P3O10 2H2O]，加稀硫酸，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子，SiO2不溶于硫酸，过滤，滤液中含有Al3+、Fe2+、Fe3+、Na+，加高锰酸钾溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰，调节pH值，得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀，滤液中主要含有硫酸铝及少量硫酸钠杂质，再加入氨水，得氢氧化铝沉淀，过滤，滤液3中含有硫酸钠和硫酸铵还有氨水，氢氧化铝中加入磷酸，缩合可得三聚磷酸铝，
①加入稀硫酸“酸浸”时，Al2O3、FeO、Fe2O3、Na2O转化为离子，SiO2不溶于硫酸，则Al2O3·4SiO2·3H2O与硫酸反应的化学方程式为Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O；
故答案为Al2O3·4SiO2·3H2O＋3H2SO4Al2(SO4)3＋4SiO2＋6H2O；
②“净化”时加入高锰酸钾溶液，Fe2+被氧化为Fe3+，同时生成的锰离子可再被高锰酸钾氧化成二氧化锰，调节pH值，得氢氧化铁沉淀和二氧化锰沉淀，发生反应的离子方程式为3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；
故答案为3Fe2＋＋MnO4-＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋；
③滤液中铝元素是以铝离子的形式存在的，加入过量氨水，反应生成氢氧化铝，发生反应的离子方程式为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+；
故答案为Al3＋＋3NH3·H2O===Al(OH)3↓＋3NH4+。
18．(1) a b
(2)控制氢气和氮气的流速
(3)因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体
(4)说明氨的氧化反应是一个放热反应
(5)
解析：（1）已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO2)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气，溶液中加热反应选择a装置制备N2。锌粒与稀硫酸反应制备H2，固液反应不加热选择b。答案为a；b；
（2）可以通过气泡的量确定其他的流速。答案为控制氢气和氮气的流速；
（3）因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体溶解过程中不会造成压强的急剧变化不会引起倒吸。答案为因为混合气体中含有大量难溶于水的氮、氢两种气体；
（4）铂丝一直红热说明外界给它提供热量，即NH3的催化氧化为放热反应。答案为说明氨的氧化反应是一个放热反应；
（5）NH3经O2氧化为NO，反应为。答案为。
三、计算题
19．5600L
解析：，则，得。故需氧气5600L。
20．(1)6 (2)12.5mol/L
解析：由5.92gCu(NO3)2·xH2O受热分解得到1.60g黑色固体产物，同时分解产生的红棕色混合气体经冷凝得到3.2mL无色液体，无气体剩余可知，晶体受热分解生成氧化铜、二氧化氮、氧气和水，反应的化学方程式为2Cu(NO3)2·xH2O2CuO+4NO2↑+ O2↑+xH2O，分解生成的二氧化氮、氧气和水冷凝时反应生成硝酸，反应的化学方程式为4NO2+ O2+2H2O=4HNO3。
(1)由铜原子个数守恒可得：=，解得x=6，故答案为：6；
(2)由方程式可知，晶体受热分解生成二氧化氮的物质的量为×2=0.04mol，由氮原子个数守恒可得3.2mL硝酸溶液的浓度为=12.5mol/L，故答案为：12.5mol/L。
四、实验题
21．(1)光化学烟雾 酸雨
(2)分液漏斗 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)使氨气和一氧化氮混合均匀
(4)0.9
(5)n(NO)≤n(NO2)
解析：用NH3处理NO时，常需加入催化剂，并加热。A装置用于制取NH3，B装置用于制取NO，通过C装置调节气体的相对量，然后在D装置内将气体干燥，在E装置内发生NH3与NO的氧化还原反应，尾气用浓硫酸吸收，以此解题。
（1）氮氧化物NOx与水反应生成的硝酸会导致雨水酸化，在空气中与烃类物质作用生成O3，并产生光化学雾，所以对环境主要影响有两点：光化学烟雾、酸雨，答案为：光化学烟雾；酸雨；
（2）由于可知盛装稀硝酸的仪器名称分液漏斗；装置A中是氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气，方程式为：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）装置C的作用有两个：一个作用是通过气泡产生的速率来控制反应物的比例，另一个作用是使氨气和一氧化氮混合均匀；答案为：使氨气和一氧化氮混合均匀；
（4）当转移3.6mol电子时，消耗NO2的物质的量为=0.9 mol。答案为：0.9；
（5）前一反应表明，当NO、NO2物质的量相等时，能被NaOH溶液完全吸收，第二个反应表明，NO2可被NaOH溶液完全吸收，由此得出，当NOx被NaOH溶液完全吸收时，NO、NO2的物质的量之比为≤1:1，答案为：n(NO)≤n(NO2)。
22． D Cu+4H++2=2NO2↑+2H2O+Cu2+ 酒精灯 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑ Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑ 产生白烟 NH3+HCl=NH4Cl 8.5
解析：(1)NO2密度比空气大且不与空气反应，可用向上排空气法反应，即D；铜与浓硝酸在A装置中反应生成NO2、硝酸铜、水，发生反应的离子方程式为Cu+4H++2=2NO2↑+2H2O+Cu2+；
(2)Cu和浓硫酸需要在加热条件下才反应，因此装置A中还缺少的仪器是酒精灯；铜与浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、水和二氧化硫，反应的化学方程式为Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+2H2O+SO2↑；
(3)B为固固加热型装置，丙同学用装置B制取氨气，则发生反应的化学方程式是Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2H2O+2NH3↑；若将一端蘸有浓盐酸的玻璃棒接近导管口，观察到的现象是产生白烟；原因是浓盐酸挥发出的HCl和氨气反应生成氯化铵固体小颗粒，该反应的化学程式为NH3+HCl=NH4Cl；
(4)丙同学在实验室中模拟氨的催化氧化反应，则发生4NH3+5O24NO+6H2O，该反应中，N元素化合价从-3升高到+2，氨气被氧化，有关系式NH3~NO，则当生成标准状况下11.2LNO(0.5mol)时，被氧化物质的质量是0.5mol×17g/mol=8.5g。
五、元素或物质推断题
23．(1)MgO、Fe2O3；Al2O3；(2)SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
(3)Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O； (4)C。
【分析】金属氧化物能够溶于酸形成盐和水，SiO2而不能溶于水，因此沉淀X是SiO2，溶液Y为MgCl2、AlCl3、FeCl3的混合物，向沉淀中加入NaOH溶液，反应产生Na2SiO3和水，可溶性盐与NaOH溶液反应，MgCl2形成Mg(OH)2沉淀，FeCl3形成Fe(OH)3沉淀，而AlCl3与NaOH溶液反应，最后得到NaAlO2溶液。
(1)根据碱性氧化物、两性氧化物的概念分析判断；
(2)SiO2与NaOH溶液，反应产生Na2SiO3和水；
(3) Al(OH)3是两性物质，可被过量的强碱NaOH溶液溶解，形成可溶性NaAlO2溶液。
(4)Fe2O3与酸反应产生Fe3+，然后用KSCN溶液检验。
解析：根据上述分析可知沉淀X是SiO2，溶液Y为MgCl2、AlCl3、FeCl3及过量HCl的混合物。
(1)碱性氧化物是与酸反应产生盐和水的氧化物，在蛇纹石成分中属于碱性氧化物有MgO、Fe2O3；两性氧化物是既能与酸反应产生盐和水，又能与碱反应产生盐和水的氧化物，在上述物质中属于两性氧化物的为Al2O3；
(2)沉淀SiO2与NaOH溶液反应产生Na2SiO3和水，反应的离子方程式为：SiO2+2OH-=SiO32-+H2O；
(3)向溶液Y中加入NaOH溶液，MgCl2形成Mg(OH)2沉淀，FeCl3形成Fe(OH)3沉淀，而AlCl3与NaOH溶液反应，开始形成Al(OH)3沉淀，Al(OH)3是两性氢氧化物，可以与过量NaOH溶液反应，产生NaAlO2和水，因此沉淀溶解的反应方程式为：Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O。
(4) Fe2O3是碱性氧化物，与酸反应产生Fe3+，然后向溶液中加KSCN溶液，若溶液变为血红色，就证明含有Fe3+，原固体中含有Fe2O3，故合理选项是C。
24． H2S 2：1 SO2和H2 2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O B 接触室 SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热，产生酸雾降低SO3吸收效率 2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O
【分析】根据价类二维图可知，X为硫元素的氢化物，且硫元素的化合价为-2价 ，故X的化学式为H2S，W是硫元素的+6价含氧酸，所以W是H2SO4，据此分析解答。
解析：(1)通过硫元素的价类二维图可知，X为硫元素的氢化物，且硫元素的化合价为-2价 ，故X的化学式为H2S。将X与SO2混合，既是将H2S与SO2混合，生成淡黄色固体硫，其反应的化学方程式是2H2S + SO2=3S+2H2O，通过化学方程式中硫元素的化合价变化可知，S既是氧化产物又是还原产物，且二者物质的量比为2：1，故二者的质量比也为2：1。
(2)根据硫元素的价类二维图可知，W是硫酸，则过量的Fe粉与一定量浓硫酸溶液混合加热反应首先生成的气体是SO2，随着反应进行，浓硫酸浓度变小，所以后期又有H2生成，故答案为SO2和H2；转化①是硫转化为SO2，可由S粉与热的W浓溶液反应实现，则其反应的化学方程式为：2H2SO4(浓)+S=3SO2+2H2O。
(3) Na2S2O3中的硫为+2价，根据氧化还原反应的价态变化规律，可知：
A．Na2S 中硫是-2价，S是0价，故A不符合题意；
B．Na2SO3中硫是+4价，S是0价，故B符合题意；
C．Na2SO3中的硫是+4价，Na2SO4中硫是+6价，故C不符合题意；
D．SO2和Na2SO3中的硫都是+4价，故D不符合题意；
本题答案B。
(4)转化②是SO2转化为SO3，其过程在工业制硫酸中是在设备接触室中进行的，转化③是SO3转化为H2SO4，不用水而用98.3%的浓H2SO4吸收SO3，原因是SO3溶于水转化为H2SO4过程中放热，产生酸雾降低SO3吸收效率。
(5) NaHSO4溶液显强酸性，向NaHSO4溶液中滴入Ba(OH)2溶液，恰好使溶液呈中性，则反应的化学方程式是2NaHSO4+ Ba(OH)2=Na2SO4+ BaSO4↓+2 H2O，则其离子方程式为2H+++Ba2++2OH-=BaSO4↓+2H2O。