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．化学与生产和生活密切相关。下列有关说法正确的是
A．古代记载文字的器物“甲骨”与 “丝帛”成分相同
B．苏打可用于制作发酵粉，在医疗上也可以用作治疗胃酸过多
C．我国自主研发的“龙芯 4000 系列”CPU 芯片与光导纤维是同种材料
D．用于制作 N95 型口罩的“熔喷布”主要原料是聚丙烯，聚丙烯的分子长链上有支链
2．设计如图流程证明晶体的组成，下列叙述不正确的
A．无水CuSO4变蓝，证明晶体中有结晶水
B．加入NaOH溶液，生成可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，证明晶体中有
C．加入NaOH溶液，生成红褐色沉淀，证明晶体中有Fe2+
D．加入HCl酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，不能证明晶体中有
3．下列由实验现象所得结论正确的是
A．浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸具有不稳定性
B．向酸性溶液中加入溶液，紫色褪去，证明有还原性
C．某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，说明该气体一定是
D．向的混合液中加铁粉，充分反应后仍有固体存在，说明铁粉有剩余
4．某同学仿照喷泉实验原理在实验室里做了一个“喷泉实验”。如图所示，在甲、乙两个烧瓶中分别装入X、Y两种无色气体，胶头滴管中盛有酚酞溶液，实验时将酚酞溶液挤入甲烧瓶中，可观察到酞酚溶液变红；然后打开弹簧夹，便可看到甲烧瓶中的导管喷出白色的烟，同时甲烧瓶中的溶液颜色逐渐变浅。则X、Y分别为( )
A．NH3和HCl B．HCl和NH3 C．SO2和HCl D．NO和HCl
5．下列关于氨水的说法正确的是
A．氨水受热难分解 B．氨水是无色透明的纯净物
C．向氨水中滴加酚酞，溶液变红 D．将蘸有浓氨水的玻璃棒靠近浓硫酸有白烟产生
6．NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)，下列说法正确的是
A．NH4Cl中含离子键和非极性共价键
B．Na2CO3的电离方程式为Na2CO3=Na++
C．将分别蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近，有白雾产生
D．向饱和NaCl溶液中先通入过量NH3，再通入过量CO2可得到固体NaHCO3
7．能与硫化氢、氧气、氯气、过氧化氢、酸性等物质反应，如。燃煤、金属冶炼和硫酸生产等产生的尾气中都会含有，容易造成酸雨、土壤酸化等环境问题。用下图所示装置探究和在溶液中的反应。和等体积通入装置Ⅱ时，反应为。下列叙述不正确的是
A．氧化性：
B．和混合后，漂白性一定增强
C．装置Ⅱ中多余气体不能直接排放到空气中
D．通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中的气泡快慢，控制和通入的量
8．下列说法正确的是
A．因为 SO2 具有漂白性，所以它能使品红溶液、溴水、石蕊溶液褪色
B．向 50 mL 18.4 mol/L H2SO4 溶液中加入足量的铜片并加热，充分反应后，被还原的 H2SO4的物质的量小于 0.46 mol
C．SO2、NO2 和 CO2 都是引起酸雨的主要原因，导致雨水的 pH 小于 5.6
D．浓 HNO3 与浓盐酸按 3∶1 的体积比混合所得的混合物叫王水，能溶解金和铂
9．下列实验操作及现象与结论的对应关系正确的是
选项 实验操作 现象 结论
A 通入溶液中 产生白色沉淀 具有氧化性
B 通入氯水中 溶液褪色 具有漂白性
C 向某溶液中先通，再滴加KSCN溶液 溶液变红 溶液中含有
D 将铜片放入浓硝酸中 产生红棕色气体，溶液变为蓝色 浓硝酸表现强氧化性和酸性
A．A B．B C．C D．D
10．下列叙述中错误的是（ ）
A．消除散落在地面的汞珠的方法是撒上硫粉
B．铜丝擦亮后伸入硫蒸气中产物是CuS
C．可以用CS2浸泡的方法除去附在玻璃器皿上的硫
D．可以用加热浓NaOH溶液的方法除去附在试管内壁上的硫
11．下列说法正确的是
A．二氧化硅是太阳能电池的常用材料
B．氯化铁、硫酸铁都可用于净水
C．碳酸钡是医院常用的钡餐
D．氧化镁、金刚石熔点很高，都是优质的耐高温材料
12．下列有关描述不正确的是
A．新制饱和氯水和浓硝酸光照下均会有气体产生，其成分中都有氧气
B．灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，因为瓷坩埚中的SiO2能与NaOH反应
C．钠在空气和氯气中燃烧，火焰皆呈黄色，但生成固体颜色不同
D．浓硫酸具有较强酸性，能与Cu反应生成H2
13．在H2SO4、HNO3、NH3的工业生产中，具有的共同点是
A．使用H2作原料 B．使用催化剂
C．使用吸收塔设备 D．使用尾气吸收装置
14．科幻电影《流浪地球2》中的太空电梯震撼人心，制作太空电梯所需绳索的材料既要密度小还要强度大，制作绳索目前最合适的材料应该是
A．铝合金 B．晶体硅 C．碳纳米管 D．陶瓷
15．下列说法不正确旳是
A．浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性，都能把HCl气体氧化
B．浓硝酸在光照条件下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C．同温同压下，两份相同质量的锌粉，分别与足量的稀硫酸和浓硫酸反应，产生气体的体积相同
D．将SO2气体通入BaCl2溶液中至饱和未见沉淀生成，继续通入NH3则有沉淀生成
二、填空题
16．材料与生活、生产息息相关，目前使用的材料主要有：金属材料、传统无机非金属材料、新型无机非金属材料、高分子材料、复合材料等。
(1)硅酸盐材料是重要的传统无机非金属材料，也是日常生活、交通工具、建筑行业等不可缺少的材料之一。下列不属于传统硅酸盐产品的是___________(填写序号)
①光导纤维②水泥③玻璃④陶瓷
(2)玻璃是重要的建筑和装饰材料，玻璃属于___________(填“纯净物”或“混合物”)。制造玻璃的原料___________、___________、___________。雕花玻璃的花纹是利用氢氟酸对普通玻璃中的二氧化硅的腐蚀作用而制成的，写出该反应的化学方程式___________
(3)氮化硅是一种高温陶瓷材料，它的硬度大、熔点高，化学性质稳定。工业上普遍采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅，该反应属于化学反应基本类型中的___________反应；已知氮化硅中硅元素的化合价为+4价，则氮化硅的化学式为___________。
17．细菌可以促使铁、氮两种元素进行氧化还原反应，并耦合两种元素的循环。耦合循环中的部分转化如下图所示。
（1）上图所示氮循环中，属于氮的固定的有________（填字母序号）。
a. N2转化为氨态氮 b. 硝化过程 c. 反硝化过程
（2）氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一。
①氨气是生产氮肥的主要原料，工业合成氨的化学方程式为________。
②检验氨态氮肥中NH4+的实验方案是________。
（3）硝化过程中，含氮物质发生________（填“氧化”或“还原”）反应。
（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气。该反应中，当产生0.02 mol氮气时，转移的电子的物质的量为________ mol。
（5）土壤中的铁循环可用于水体脱氮（脱氮是指将氮元素从水体中除去），用离子方程式分别说明利用土壤中的铁循环脱除水体中氨态氮和硝态氮的原理：________、________。
18．氮元素是地球大气中含量最多的元素，请完成下列有关问题：
（1）写出氮元素的原子结构示意图：_____________。
（2）通常情况下，氮气性质不活泼，其原因是__________。
A．氮分子是双原子分子 B．氮元素的非金属性很强
C．氮原子的半径较小 D．破坏氮分子中的化学键很难
（3）N2的电子式：__________，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。下列能实现人工固氮的是_______
A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO
C．NH3经过催化氧化生成NO
D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3
（4）氨气的电子式：__________________。
（5）实验室通常用加热消石灰与氯化铵固体的方法来制取氨气。写出此反应的化学方程式______________。
（6）下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂，其中错误的是________。
（7）用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，挤压滴管的胶头时，可以得到红色喷泉，原因(用方程式表示) _________________________。
（8）如果只提供如图2的装置，请说明引发喷泉的方法__________________________。
（9）NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热会释放出________而降低肥效。检验NH4+的方法是______。
三、计算题
19．5.6克Fe和100 mL某浓度的硝酸在一定条件下反应，Fe完全溶解，生成标况下气体的体积为4.48 L，反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L (假设溶液体积不变)，回答下列问题：
(1)所得溶液中存在的金属阳离子为___________；
(2)该硝酸溶液的物质的量浓度为___________。(写出简单的计算过程)
20．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉， 最多能溶解19.2g。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示（假定硝酸的还原产物均为NO）。回答下列问题。
（1）OA段发生的离子反应方程式__________。
（2）H2SO4浓度为 ____________。
四、实验题
21．硫代硫酸钠，又名次亚硫酸钠、大苏打、海波，化学式为。该物质为无色、透明的结晶或结晶性细粒，在中性或碱性溶液中较稳定，酸性溶液中产生浑浊，在水中极易溶解，在乙醇中不溶。主要用于照相业作定影剂等。
Ⅰ.的合成。下图为某小组同学利用硫化钠与纯碱混合溶液与二氧化硫气体反应制备的装置图，回答下列问题：
(1)仪器A的名称是_______。
(2)检查装置的气密性的方法是_______。
(3)当pH计读数接近7.0时，应立即停止通的原因_______，具体操作是_______。
(4)为制得纯净的，混合液中_______。
Ⅱ.测定产品()的纯度。该小组同学称取10.00g该产品，用容量瓶配成250mL溶液。另取0.1000的标准溶液6.00mL，用硫酸酸化后加入过量KI，再加入几滴淀粉溶液，然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定。平行滴定3次，消耗样品溶液体积平均为24.80mL。已知滴定过程中发生的反应：，且杂质不参与反应。
(5)如何确定已达滴定终点_______。
(6)样品纯度为_______ %。
(7)若在滴定过程中时间过长，则最终测得的产品纯度_______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
22．下图是实验室制取并验证某些性质的装置图。已知固体与硫酸可发生反应：。试回答：
(1)盛放溶液的仪器名称是_______；
(2)①中石蕊试液产生的现象为_______，原因是_______(用化学方程式表示)；
(3)②中品红试液产生的现象为_______，证明具有_______性；
(4)为防止环境污染，上图方框内可用于吸收多余的装置是_______(填③或④)，其中发生反应的离子方程式为_______；
(5)实验室中气体的收集方法应选择_______。
a.向上排空气法 b.向下排空 法
c.排水法 d.排饱和溶液法
五、元素或物质推断题
23．短周期元素的单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，并有如图转化关系(反应条件略去)：
已知：a.常见双原子单质分子中，X分子含共价键最多。b.甲分子中含10个电子，乙分子含有18个电子。
(1)X的电子式是_______。
(2)实验室可用如图所示装置(缺少收集装置，夹持固定装置略去)制备并收集甲。
①在图中方框内绘出用烧瓶收集甲的仪器装置简图_______。
②试管中的试剂是_______(填写化学式)。
③烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是_______(用电离方程式表示)
(3)磷在Z中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构，丁的化学式是_______。
(4)单质Z与过量的共价化合物甲反应有白烟生成，写出反应的化学方程式：_______。
(5)n mol丁与n mol丙在一定条件下反应，生成4n mol乙和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气的174倍，其化学式是_______。
24．A、B、C、D四种物质之间有下图所示的转化关系。已知：A是空气中的主要成分之一，B、C、D均为化合物，且C为一种红棕色气体。
请回答下列问题：
(1)写出B的化学式：_______。
(2)在D→C的过程中，D表现出强_______(填“氧化性”或“还原性”)。
(3)写出C→D的化学方程式：_______，此反应中，每生成1mol NO，转移的电子数目为_______。
(4)写出D和Cu反应生成C的离子方程式_______。
(5)写出实验室用氯化铵和熟石灰共热制备的化学方程式_______。
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．“甲骨”主要成分是碳酸盐而“丝帛”主要成分是蛋白质，故二者成分不同，故A错误；
B．用作发酵粉和用于治疗胃酸过多的是小苏打，而不是苏打，故B错误；
C．我国自主研发的“龙芯一号”CPU芯片主要成分是硅，光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是同种材料，故C错误；
D．聚丙烯中的甲基处在支链上，故D正确；
故答案选D。
2．C
解析：A．无水CuSO4遇水生成五水硫酸铜，变蓝，可以检验水，将少量晶体在空气中微热得到的气体通过无水CuSO4，无水CuSO4变蓝，证明晶体中有结晶水，故A正确；
B．与在加热的条件下反应可以生成氨气和水，固体中加入浓NaOH溶液，生成可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明生成了氨气，从而证明晶体中含有，故B正确；
C．加入浓NaOH溶液，生成红褐色沉淀，由于Fe2+与浓NaOH溶液反应也生成氢氧化亚铁沉淀，可以被空气中的氧气迅速氧化成氢氧化铁沉淀，Fe3+与浓NaOH溶液反应也生成氢氧化铁沉淀，生成红褐色沉淀，可能是Fe3+或Fe2+与反应生成红褐色沉淀，不一定是只有Fe2+，故C错误；
D．加入HCl酸化的BaCl2溶液，生成白色沉淀，不溶于盐酸的白色沉淀可能是氯化银和硫酸钡，溶液中可能含有或，不能证明晶体中有，故D正确；
答案选C。
3．A
解析：A．浓硝酸在光照下生成二氧化氮，颜色变黄，说明浓硝酸具有不稳定性，故A正确；
B．溶液含有Cl-，具有还原性，在酸性溶液也能发生氧化还原反应，紫色褪去，故B错误；
C．气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，气体具有氧化性，则气体可能为氯气或氧气等，故C错误；
D．氧化性为Fe3+＞Cu2+＞Fe2+，含有FeCl3、CuCl2的混合溶液中加入铁粉，先与铁离子反应无固体存在，充分反应后的固体一定含Cu，可能含Fe，故D错误；
故选：A。
4．A
解析：实验时将酚酞溶液挤入甲烧瓶中，可观察到酞酚溶液变红，则X气体遇到酚酞显红色，X气体的水溶液显碱性，X为NH3，故Y为HCl，答案为A。
5．C
解析：A．氨水不稳定，受热分解成NH3和H2O，故A错误；
B．氨水是氨气溶于水，属于混合物，故B错误；
C．，溶液显碱性，滴加酚酞，溶液变红，故C正确；
D．浓硫酸是难挥发性酸，靠近氨水时不产生白烟，故D错误；
故选C。
6．D
解析：A．NH4Cl中含离子键、极性共价键和配位键，但不含有非极性共价键，A不正确；
B．Na2CO3为可溶性盐，发生完全电离，电离方程式为Na2CO3=2Na++，B不正确；
C．浓氨水和浓盐酸都具有挥发性，挥发出的氨气和氯化氢气体接触后，生成氯化铵固体，有白烟产生，C不正确；
D．为增大CO2在食盐水中的溶解度，以提高产品的质量，向饱和NaCl溶液中先通入过量NH3，使溶液呈碱性，再通入过量CO2可得到固体NaHCO3，D正确；
故选D。
7．B
解析：A． 氧化剂的氧化性大于还原剂，氧化性：，故A正确；
B． 和混合后，生成没有漂白性的硫酸和氯化氢，漂白性减弱，故B错误；
C． 氯气、二氧化硫均有毒，会污染空气，装置Ⅱ中多余气体不能直接排放到空气中，故C正确；
D． 通过观察装置Ⅰ、Ⅲ中的气泡快慢，可以控制和通入的量，故D正确；
故选B。
8．B
解析：A．二氧化硫能使品红溶液体现其漂白性，能使溴水褪色体现其还原性，二氧化硫不能使石蕊溶液褪色，故A错误；
B．随着反应进行，浓硫酸变为稀硫酸，金属铜和稀硫酸不反应，所以被还原的H2SO4，的物质的量小于硫酸总量的一半，被还原的H2SO4的物质的量小于0.46mol，故B正确；
C．因酸雨的pH小于5.6，CO2不会导致酸雨的形成，故C错误；
D．浓HNO3与浓HCl按1：3体积比所得的混合物叫王水，能溶解金和铂，故D错误；
故选B。
9．D
解析：A．SO2通入溶液中，发生氧化还原反应生成硫酸钡沉淀，S元素化合价升高，可知SO2具有还原性，A错误；
B．通入氯水中，发生氧化还原反应生成硫酸和盐酸，S元素化合价升高，可知SO2具有还原性，B错误；
C．先通，可氧化亚铁离子，不能排除铁离子的干扰，不能检验亚铁离子，应先加KSCN溶液无现象，后通，若溶液变红，可知溶液中含有，C错误；
D．Cu与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，则产生红棕色气体，溶液变为蓝色，可知浓硝酸表现强氧化性和酸性，D正确；
故选D。
10．C
解析：A．Hg有毒，与S反应生成无毒物质，则消除散落在地上的汞珠的方法是撒上硫粉，故A正确；
B．S具有弱氧化性，则铜丝擦亮后伸入到硫蒸气产物是Cu2S，故B错误；
C．硫易溶于非极性分子，则可以用CS2浸泡的方法除去附在玻璃器皿上的硫，故C正确；
D．加热时S与NaOH反应生成硫化钠、亚硫酸钠，则可用加热浓NaOH溶液除去附在试管内壁上的硫，故D正确；
答案选B。
11．B
解析：A．太阳能电池的常用材料是硅单质，不是二氧化硅，A错误；
B．氯化铁、硫酸铁溶于水后都可以水解产生氢氧化铁胶体，可以净水，B正确；
C．碳酸钡会和胃酸反应，导致重金属中毒，钡餐是不和胃酸反应的硫酸钡，C错误；
D．金刚石虽然熔点很高，但高温条件下会和氧气反应，不是耐高温材料，D错误；
综上所述答案为B。
12．D
解析：A、新制饱和氯水中含有HClO，HClO不稳定，在光照条件下会发生分解：2HClO2HCl＋O2↑，浓硝酸在光照条件下会发生分解：4HNO34NO2↑＋2H2O＋O2↑，故A不符合题意；
B、因为瓷坩埚中的SiO2能与NaOH反应，故灼烧NaOH固体时不能使用瓷坩埚，一般使用铁坩埚加热熔融NaOH，故B不符合题意；
C、钠在空气燃烧，生成物为淡黄色固体过氧化钠，钠在氯气中燃烧，生成物为白色固体氯化钠，因钠元素的焰色反应为黄色，故钠在空气和氯气中燃烧，火焰皆呈黄色，故C不符合题意；
D、浓硫酸具有强酸性和强氧化性，但在常温下不与Cu反应，在加热条件下，与Cu反应生成物为硫酸铜、二氧化硫、水，不会生成H2，故D符合题意。
13．B
解析：A、H2SO4不用H2作原料，错误；
B、SO2到SO3需要催化剂，NH3的合成与氧化需要催化剂，正确；
C、NH3的合成不使用吸收塔设备，错误；
D、工业生产中原料充分利用，一般有毒气体较少排放，错误。
答案选B。
14．C
解析：相比于铝合金、晶体硅和陶瓷，碳纳米管不仅密度小，而且强度高，还具有良好的柔韧性，可以拉伸，因此最适合制作绳索，故选C。
15．A
解析：A．浓硫酸和浓硝酸都具有强氧化性，但是HCl气体还原性较弱，无法被浓硫酸和浓硝酸氧化，A错误；
B．浓硝酸见光分解生成二氧化氮，因二氧化氮的存在使浓硝酸变黄，说明浓硝酸不稳定，B正确；
C．Zn与稀硫酸反应的离子方程式为Zn+2H+=Zn2++H2↑，与浓硫酸反应离子方程式为Zn+2H2SO4(浓)=Zn2++SO2↑+2H2O+，则相同质量的锌粉与足量的稀硫酸和浓硫酸反应生成的气体体积相同，C正确；
D．二氧化硫与氯化钡不反应，易溶于水，可与氨气反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，D正确；
故答案选A。
二、填空题
16．(1)①
(2) 混合物 纯碱 石灰石 石英 SiO2+ 4HF = SiF4↑+ 2H2O
(3) 化合 Si3N4
解析：（1）硅酸盐产品是指利用含硅物质制成的，如水泥、玻璃、陶瓷，是三大硅酸盐产品，而光导纤维的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐产品，所以答案选①。
（2）玻璃的成分有硅酸钠、硅酸钙、二氧化硅，所以玻璃属于混合物；制造玻璃的原料有纯碱、石灰石、石英；氢氟酸用于雕饰玻璃，是因为氢氟酸与二氧化硅反应，化学方程式为SiO2+ 4HF = SiF4↑+ 2H2O。
（3）采用高纯硅与纯氮在1300℃反应获得氮化硅，Si与氮气反应生成氮化硅，所以该反应是化合反应；氮化硅中硅元素的化合价为+4价，N元素的化合价是-3价，根据化合物中正负化合价代数和为0的原则，所以氮化硅的化学式为Si3N4。
17． a N2 + 3H22NH3 取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+ 氧化 0.06 6Fe3+ + 2NH4+=6Fe2+ + N2↑+ 8H+ 10Fe2+ + 2NO3- + 12H+=10Fe3+ + N2↑ + 6H2O
解析：（1）a. N2转化为氨态氮，氮元素由游离态变为化合态，属于氮的固定； b. 硝化过程是铵根离子转化为硝酸根离子，不是氮的固定； c. 反硝化过程是硝酸根离子转化为氮气，不是氮的固定；选a；
（2）①工业上用氮气和氢气反应生成氨气，反应方程式是N2 + 3H2 2NH3；
②铵根离子与碱反应放出氨气，检验铵态氮肥中NH4+的实验方法是：取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若观察到红色石蕊试纸变蓝，则证明氮肥中含有NH4+；
（3）硝化过程中，铵根离子转化为硝酸根离子，氮元素化合价升高，含氮物质发生氧化反应。
（4）氨态氮与亚硝态氮可以在氨氧化细菌的作用下转化为氮气，反应方程式是NH4++ NO2- =N2+2H2O，生成1mol N2转移3mol电子，当产生0.02 mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.06mol。
（5）脱氮是指将氮元素转化为氮气从水体中除去，Fe3+把NH4+氧化为氮气，Fe2+把NO3-还原为氮气，反应的离子方程式是6Fe3+ + 2NH4+=6Fe2+ + N2↑+ 8H+、10Fe2+ + 2NO3- + 12H+=10Fe3+ + N2↑ + 6H2O。
18． D A Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O AC NH3 H2ONH4++OH 打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉 氨气 加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体
解析： (1)氮原子的核电荷数是7；
(2)氮气分子为两个氮原子通过共用3对电子形成共价键，该N≡N非常稳定，破坏需要吸收很高的能量，据此解答；
(3)N2分子中存在氮氮叁键，将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮，结合氨元素的形态变化判断即可；
(4)氨气是共价化合物，存在3个N-H键；
(5)加热消石灰与氯化铵固体得氨气、氯化钙和水；
(6)A．NH4Cl固体受热分解生成NH3和HCl，而当温度降低时，NH3和HCl又重新化合成固体NH4Cl；
B．CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，有利于氨气的生成；
C．固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜；
D．根据浓氨水易挥发分析；
(7)氨气极易溶解于水生成NH3 H2O，使烧瓶内压强迅速减小，形成喷泉；
(8)喷泉实验需形成明显的压力差；
(9)碳酸氢铵不稳定，易分解生成氨气；氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色。
(1)N原子核外有7个电子，核外电子排布是2、5，则N原子结构示意图为：；
(2)A．氮分子是双原子分子，但双原子分子组成的物质可能活泼，如Cl2，N2不容易反应与是否是双原子分子无关，故A错误；
B．氮元素的非金属性很强，原子获得电子能力强，氮气要参加反应，首先应该变为单个原子，因此不能证明氮气性质不活泼，故B错误；
C．氮原子的半径较小，原子获得电子能力强，与氮气性质不活泼无关，故C错误；
D．N2是双原子分子，2个N原子共用三对电子，断裂N≡N需要消耗很高的能量，因此氮气不容易参加化学反应，D故正确；
故答案是D；
(3)N2分子中2个N原子形成3个共价键，使每个N原子都达到稳定结构，所以N2的电子式：；将空气中的氮气转化为氮的化合物的过程称为固氮。
A．N2和H2在一定条件下反应生成NH3，氮元素的单质变为化合物，属于人工固氮，故A正确；
B．雷雨闪电时空气中的N2和O2化合生成NO，氮元素的单质变为化合物，属于氮的固定，是自然固氮，故B错误；
C．NH3经过催化氧化生成NO，是N元素的化合物的转化，不是氮的固定，故C错误；
D．NH3和HNO3反应生成NH4NO3，是N元素的化合物的转化，不是氮的固定，故D错误；
故答案为A；
(4)在NH3中，N原子最外层有5个电子，N原子与三个H原子形成3个共价键，从而使每个原子都达到稳定结构，NH3的电子式：结合形成NH3，所以NH3的电子式为；
(5)消石灰与氯化铵固体混合加热产生氨气、氯化钙和水，此反应的化学方程式为：Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；
(6)A．氯化铵不稳定受热易分解，但是氨气与氯化氢遇冷又极易反应生成氯化铵固体，不能用于制备氨气，故A错误；
B．向CaO中滴加浓氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同时放出大量热量，有利于浓氨水中的氨气逸出，故B正确；
C．固体加热制气体时，试管口应略向下倾斜，使产生的水能够流出，以免损坏试管，所以利用氯化铵和氢氧化钙固体加热制取氨气需试管口应略向下倾斜，故C错误；
D．浓氨水易挥发，加热能够促进氨气的逸出，可以用来制备氨气，故D正确；
故答案为AC；
(7)用圆底烧瓶收集干燥的氨气，用图1装置进行喷泉实验，当挤压滴管的胶头时，水进入烧瓶中，氨气溶于水，使烧瓶内气体压强减小，烧杯内的水不断进入烧瓶，由于氨气溶于水形成的一水合氨电离产生NH4+、OH ，水溶液显碱性，因此可以得到红色喷泉，用方程式表示为：NH3 H2O NH4++OH ；
(8)如果只提供如图2的装置，引发喷泉的方法是打开止水夹，用手(或热毛巾等)将烧瓶捂热，氨气受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，再将热源移开，水进入烧瓶内，氨气溶解于水中产生压强差，即发生喷泉；
(9)NH4NO3是常用的铵态氮肥，在施用时若受热，就会发生分解反应释放出氨气而降低肥效；检验NH4+的方法是加入强碱反应，加热能够产生使湿润的红色石蕊试液变蓝的刺激性气体。
三、计算题
19．Fe3+ 反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L，说明硝酸过量，反应后的溶液中硝酸的浓度为1mol/L，硝酸铁的浓度为1mol/L，浓硝酸与铁反应生成二氧化氮，稀硝酸与铁反应生成一氧化氮，标况下生成的气体的体积为4.48 L，根据氮原子守恒，硝酸的物质的量=+1.0 mol/L×0.1L+1.0 mol/L×0.1L×3 =0.6mol，该硝酸溶液的物质的量浓度为=6mol/L
解析：(1)5.6克Fe和100 mL某浓度的硝酸在一定条件下反应，Fe完全溶解，反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L，说明硝酸过量，硝酸具有强氧化性，能将铁直接氧化为Fe3+，则所得溶液中存在的金属阳离子为Fe3+；
(2)根据(1)中分析，反应后测得溶液中H+浓度为1.0 mol/L，说明硝酸过量，反应后的溶液中硝酸的浓度为1mol/L，硝酸铁的浓度为1mol/L，浓硝酸与铁反应生成二氧化氮，稀硝酸与铁反应生成一氧化氮，标况下生成的气体的体积为4.48 L，根据氮原子守恒，硝酸的物质的量=+1.0 mol/L×0.1L+1.0 mol/L×0.1L×3 =0.6mol，该硝酸溶液的物质的量浓度为=6mol/L。
20． Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O 2mol/L
解析：HNO3氧化性大于H+，Fe3+氧化性大于H+，根据氧化还原反应“谁强谁先反应”以及图象可知，OA段是H+、与Fe反应生成Fe3+[Fe2(SO4)3]、NO、H2O，AB段是Fe与Fe2(SO4)3反应生成FeSO4，BC段为Fe与H2SO4反应生成FeSO4、H2，由反应历程可知，C点溶质为FeSO4，根据守恒关系解答H2SO4浓度。
（1）由上述分析可知，OA段是H+、与Fe反应生成Fe3+、NO、H2O，反应离子方程式为Fe++4H+=Fe3++NO↑+2H2O，；
（2）由上述分析可知，C点溶质为FeSO4，根据守恒关系可知，n(FeSO4)=n(H2SO4)= n(Fe)==0.4mol，则原溶液中c(H2SO4)==2mol/L。
四、实验题
21．(1)分液漏斗
(2)关闭、，打开，将D处导气管放入水槽中，微热B，若导管口有气泡产生，停止加热，导管中形成稳定的水柱，说明装置气密性良好
(3) 在酸性条件下不稳定，会发生歧化反应生成S及 当pH计显示溶液pH为7.0时，关闭、，打开
(4)2：1
(5)当滴入最后一滴硫代硫酸钠样品溶液时，溶液由蓝色变成无色，且30s不恢复
(6)90
(7)偏低
解析：在圆度烧瓶B中亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫、水和硫酸钠；生成的二氧化硫在圆底烧瓶中C中与硫化钠和纯碱混合溶液发生反应制备硫代硫酸钠，将反应后的混合气体通入盛有氢氧化钠溶液的烧杯中进行尾气处理，据此分析可得：
(1)仪器A为分液漏斗，故答案为：（球形）分液漏斗；
(2)本装置采用温差法检验装置的气密性，但要注意活塞及止水夹的开关。因此正确的做法是关闭、，打开，将D处导气管放入水槽中，微热B，若导管口有气泡产生，停止加热，导管中形成稳定的水柱，说明装置气密性良好，故答案为：关闭、，打开，将D处导气管放入水槽中，微热B，若导管口有气泡产生，停止加热，导管中形成稳定的水柱，说明装置气密性良好：
(3)在酸性条件下不稳定，发生反应，所以pH接近7时就应该停止通，此时正确的操作是当pH计显示溶液pH为7.0时，关闭、，打开，故答案为：在酸性条件下不稳定，会发生歧化反应生成S及；当pH计显示溶液pH为7.0时，关闭、，打开；
(4)C装置中的总反应为，故，故答案为：2：1；
(5)终点前，溶液呈蓝色，当硫代硫酸钠样品溶液用好将还原时，溶液由蓝色变无色，故答案为：当滴入最后一滴硫代硫酸钠样品溶液时，溶液由蓝色变成无色，且30s不恢复，故答案为：当滴入最后一滴硫代硫酸钠样品溶液时，溶液由蓝色变成无色，且30s不恢复；
(6)根据反应过程可知：，24.8mL中，故产品()的纯度，故答案为：90；
(7)若在滴定过程中时间过长，溶液中的会部分被氧化还，消耗的硫代硫酸钠品溶液的体积会增加，则通过计算测得的样品纯度会偏低，故答案为：偏低。
22．(1)分液漏斗
(2) 紫色石蕊试液变红
(3) 品红溶液褪色 漂白
(4) ④
(5)a、d
【分析】本实验通过亚硫酸钠与硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫与石蕊溶液，与品红溶液的反应现象，验证二氧化硫的相关性质，二氧化硫对环境有污染，最后尾气处理，据此分析回答问题。
解析：（1）由图示可知，盛放H2SO4溶液的仪器名称是分液漏斗；
（2）二氧化硫与水反应生成亚硫酸，化学方程式为SO2+H2O H2SO3，亚硫酸使紫色石蕊试液变红；
（3）二氧化硫具有漂白性，与品红结合生成不稳定的物色物质，可以使品红溶液褪色，
（4）尾气处理装置应该伸入溶液中，敞口放置，故选④；二氧化硫和氢氧化钠反应生成亚硫酸钠和水，离子方程式为SO2+2OH =SO+H2O；
（5）二氧化硫的密度比空气大，易溶于水，难溶于饱和NaHSO3溶液，SO2气体的收集方法为向上排空气法 、排饱和NaHSO3溶液法，故选ad。
五、元素或物质推断题
23． NH4Cl、Ca(OH)2 NH3 H2ONH+OH- PCl5 8NH3+3Cl2=6NH4Cl+ N2 P3N3Cl6
【分析】常见双原子单质分子中，含共价键数目最多的是N2，即X为N2，分子中含有3个共价键，单质X、Y、Z在通常状况下均为气态，应为非金属，分别反应生成化合物甲、乙，二者反应生成离子化合物，应为铵盐，则化合物甲为NH3，Y为H2，乙为氢化物，能与氨气反应生成盐，且含有18个电子，应为HCl，则Z为Cl2，以此解答该题。
解析：(1)由上述分析可知，X是N2，电子式是，故答案为：；
(2)①收集的NH3，向下排空气法，用烧瓶收集氨气的仪器装置简图为：，故答案为：；
②试管中是制备氨气的反应，所选的试剂是NH4Cl和Ca(OH)2，故答案为：NH4Cl、Ca(OH)2；
③氨气极易溶于水，烧杯中形成一水合氨溶液，一水合氨存在电离生成铵根离子和氢氧根离子，即NH3 H2ONH+OH-，显碱性，遇到酚酞由无色变为红色，故答案为：NH3 H2ONH+OH-；
(3)磷在氯气中燃烧可生成两种产物，其中一种产物丁分子中各原子最外层不全是8电子结构，其化学式是：PCl5，故答案为：PCl5；
(4)氯气和氨气发生氧化还原反应生成白色晶体氯化铵和氮气，反应方程式为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+ N2，故答案为：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+ N2；
(5)n molPCl5与n molNH4Cl，在一定条件下反应，生成4n molHCl和另一化合物，根据原子守恒，该化合物中P、N、Cl原子数目之比=n mol：nmol：(5n+n-4n)mol=1：1：2，该化合物蒸汽的密度是相同状况下氢气的174倍，其相对分子质量=174×2=348，令化合物化学式为(PNCl2)x，则116x=348，则x=3，则分子式应为P3N3Cl6，故答案为：P3N3Cl6。
24．(1)NO
(2)氧化性
(3) 2NA
(4)
(5)
【分析】A是空气中的主要成分之一，与O2在放电条件下反应，A为N2；N2与O2在放电条件下反应生成NO，B为NO；NO与O2反应生成红棕色气体C，C为NO2；NO2与水反应生成HNO3和NO，D为HNO3，浓HNO3和铜反应生成NO2。
解析：（1）由分析可知，B为NO。
（2）C为NO2，D为HNO3，浓HNO3和铜反应生成NO2，氮元素化合价降低，HNO3体现表现出强氧化性。
（3）C为NO2，D为HNO3，NO2与水反应生成HNO3和NO，反应的化学方程式为：，氮元素化合价由+4价升高到+5价、降低到+2价，每生成1molNO，转移2mol电子，转移电子数为：2NA。
（4）C为NO2，D为HNO3，浓HNO3和铜发生氧化还原反应生成硝酸铜、NO2和水，反应的离子方程式为：。
（5）氯化铵和熟石灰共热生成氯化钙、氨气和水，反应的化学方程式为：。