5.2 氮及其化合物 课时作业（含解析） 2023-2024学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

5.2 氮及其化合物 课时作业
一、单选题
1．中国和瑞典的科学家共同发现了治疗非典的新方法：吸入一氧化氮可快速改善重症非典患者的缺氧状况，缓解病情．病毒学研究同时证实，一氧化氮对非典病毒有直接抑制作用．下列有关NO的说法不正确的是（　　）
A．NO任意排放会造成大气污染
B．汽车尾气、制硝酸工厂的废气均含NO
C．NO是造成光化学烟雾的唯一直接原因
D．NO分子所含电子总数为奇数
2．下图为氮循环的示意图。下列说法正确的是（　　）
A．氨、铵盐、硝酸盐都是电解质
B．雷电作用时发生自然固氨过程，其反应的化学方程式为
C．氮循环的过程中没有涉及非氧化还原反应
D．汽车尾气是造成光化学烟雾的重要原因之一
3．下列气体中，有颜色且有毒的是（　　）
A．硫化氢 B．二氧化硫 C．二氧化氮 D．一氧化氮
4．铁屑和氯气在500～600℃ 下可制取无水FeCl3 ，实验装置如下图。下列说法正确的是（　　）
A．分液漏斗中盛放的试剂是稀盐酸
B．实验时应先点燃I 中酒精灯，再点燃Ⅲ中酒精灯
C．洗气瓶中盛放的试剂是饱和食盐水
D．烧杯中盛放的试剂是澄清石灰水，目的是吸收尾气
5．下列物质的转化能通过一步反应实现的是（　　）
A．Al→Al(OH)3 B．Fe→FeCl2 C．N2→NO2 D．S→SO3
6．NH4NO3在某温度下受热分解反应为4NH4NO33N2↑+2NO2↑+8H2O，下列说法中正确的是（　　）
A．还原产物只有NO2
B．该反应中还原产物和氧化产物的物质的量之比为3：2
C．反应转移4mol电子时，生成22.4LN2
D．0.4molNH4NO3完全分解转移的电子数目为2mol
7．下列现象或事实能够用相同的原理解释的是（　　）
A．NaOH、FeSO4在空气中放置变质
B．氯水、Agl密封保存在棕色试剂瓶中
C．SO2使品红和酸性KMnO4液褪色
D．常温下浓硝酸不能溶解Al和Au(金)
8．根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是（　　）
选项 实验 现象 结论
A 甲烷与氯气在光照下反应，将反应后的气体通入紫色石蕊试液中 紫色石蕊试液变红 反应后的气体是HCl
B 向正己烷中加入催化剂，高温使其热裂解，将产生的气体通入溴水中 溴水褪色 裂解产生的气体是乙烯
C 向FeCl3溶液中滴入几滴30%的H2O2溶液
有气体产生，一段时间后，FeCl3溶液颜色加深 Fe3+能催化H2O2分解，该分解反应为放热反应
D 向某溶液中滴加氢氧化钠稀溶液后，将红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝 该溶液无NH4+
A．A B．B C．C D．D
9．下列关于物质保存的解释，反应方程式不正确的是（　　）
A．溶液中放入铁粉：
B．浓硝酸保存于棕色试剂瓶：
C．氮肥保存于阴凉处：
D．金属钠保存于煤油中：
10．将相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，下列叙述正确的是（　　）
A．反应速率：两者相同
B．消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少
C．反应生成气体的颜色：前者浅，后者深
D．反应中转移的电子总数：前者多，后者少
11．下列反应既表现硝酸的氧化性，又表现硝酸的酸性的是（　　）
A．
B．
C．
D．
12．下列物质中既能与稀硫酸反应，又能与NaOH溶液反应的是（　　）
① NaHCO3 ② Al2O3 ③ NaAlO2 ④ Al ⑤(NH4)2CO3 ⑥ AlCl3 ⑦ Al(OH)3
A．① ② ③ ④ ⑥ B．① ② ④ ⑤ ⑦
C．① ③ ④ ⑤ ⑦ D．① ② ⑤ ⑥ ⑦
13．一定条件下，将等体积的NO2和O2的混合气体置于试管并将该试管倒置于水槽中至液面不再上升时，剩余气体的体积约为原体积的（　　）
A．1/4 B．3/4 C．1/8 D．3/8
14．下列关于实验室制取NH3的叙述正确的是（　　）
A．用N2和H2作反应物 B．用碱石灰干燥
C．用向上排空气法收集 D．用湿润的蓝色石蕊试纸验满
15．下列各组物质，常温下能持续发生反应的是 （　　）
A．铁跟浓硫酸 B．碳跟稀硫酸
C．铜跟稀盐酸 D．铁跟稀硫酸
16．氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。下列关于N2的叙述错误的是
A．氮是农作物生长的必须元素
B．N2既可作氧化剂又可作还原剂
C．氮的固定是将N2转化成含氮的化合物
D．1molN2可与3molH2反应生成2molNH3
二、综合题
17．某厂排出的废液主要含有硝酸锌和硝酸银，为了从中回收金属银和硝酸锌，某中学化学课外活动小组设计了以下的实验步骤：
（1）X是　 　，Y是　 　 (写化学式，下同)。
（2）固体A、滤液B、C的主要成分：A　 　，B　 　，C　 　。
（3）Z处进行的操作是　 　。
18．饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As（Ⅲ）亚砷酸盐和As（Ⅴ）砷酸盐形式存在．
（1）砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为　 　．
（2）根据元素周期律，下列说法正确的是　 　．
a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4
b．原子半径：S＞P＞As
c．非金属性：S＞P＞As
（3）关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe（OH）3，同时生成SO42﹣，导致砷脱离矿体进入地下水．FeS2被O2氧化的离子方程式为　 　．
（4）去除水体中的砷，可先将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ），选用NaClO可实现该转化．研究NaClO投加量对As（Ⅲ）氧化率的影响得到如下结果：
已知：投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是　 　．
（5）强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As（Ⅴ）达到去除As的目的．
已知：一定条件下，As（Ⅴ）的存在形式如表所示：
pH ＜2 2～7 7～11 11～14
存在形式 H3AsO4 H2AsO3﹣ HAsO42﹣ HAsO42﹣、AsO43﹣
pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是　 　．
19．养殖业废水中含有一定量的氨氮(以形式存在)污染物，通过沉淀法或折点氯化法处理后可使水中氨氮达到国家规定的排放标准。
（1）沉淀法：向酸性废水中加入一定比例的和，将氨氮转化为沉淀除去。
①该反应的离子方程式为　 　。
②增大废水的，除生成沉淀和沉淀外，还可能生成另一沉淀的化学式为　 　。
（2）折点氯化法：向废水中加入溶液，将氨氮最终转化为除去。时，投加量[即 ]与水中余氯(即氧化性的氯，包括、、、等)含量关系如图-1所示。
①时发生反应的离子方程式为　 　。
②废水的对氨氮去除率的影响如图-2所示。氨氮去除率在后迅速下降、后下降变缓，其原因可能是　 　。
（3）由于不稳定，实验前需测定试剂溶液中有效氯含量(即单位体积溶液中含氯化合物作为消毒剂时，氧化能力相当的的质量，单位)。取市售待测溶液，加水稀释至，用乙酸-乙酸钠溶液控制稀释液为3.5~4.2；加入过量溶液充分反应后，滴加2~3滴淀粉溶液，用的标准溶液滴定至终点，共消耗标准溶液(已知：)。计算该市售溶液中有效氯含量　 　(写出计算过程)。
20．盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的三种强酸．请就三者与金属铜的反应情况，回答下列问题：
（1）①在100mL 18mol L﹣1的浓硫酸中加入过量的铜片，加热使之充分反应，产生的气体在标准状况下的体积可能是　 　
A.40.32L B.30.24L C.20.16L D.6.72L
②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸钠，写出发生反应的离子方程式　 　．
（2）若将过量铜粉与一定量浓硝酸反应，当反应完全停止时，共收集到的气体 1.12L（标准状况），则该气体的成分为　 　，反应中所消耗的硝酸的物质的量可能为　 　
A.0.1mol B.0.15mol C.0.2mol D.0.25mol
（3）某同学向浸泡铜片的稀盐酸中加入H2O2后，铜片溶解，并且该反应的产物只有氯化铜和水．该反应的化学方程式为　 　．
21．按照要求写出下列反应方程式：
（1）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体，其离子方程式是　 　；
（2）实验室通常用MnO2与浓盐酸反应制取氯气，其反应的离子方程式是　 　；实验室通常用铵盐和消石灰制取氨气，其反应的化学方程式是　 　；红热的木炭能与浓硝酸反应，写出反应的化学方程式　 　；
（3）铝和氢氧化钡溶液反应生成偏铝酸钡，反应的化学方程式为　 　；
（4）氢氧化亚铁被空气里氧气氧化，反应的化学方程式为　 　．
答案解析部分
1．【答案】C
【解析】【解答】解：A．NO有毒污染空气，所以不能排放在空气中，故A正确；
B．汽车尾气主要是氮氧化物，硝酸制备是利用氨气的催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，汽车尾气、制硝酸工厂的废气均含NO，故B正确；
C．尾气中的NOx是会造成光化学烟雾，但不是唯一因素，碳氢化合物也可以，故C错误；
D．NO分子所含电子总数氮原子和氧原子所含电子数之和，电子总数=7+8=15，电子总数为奇数，故D正确；
故选C．
【分析】A．NO有毒污染空气；
B．汽车尾气主要是氮氧化物，硝酸制备是利用氨气的催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；
C．NOx和碳氢化合物在阳光照射下发生光化学反应产生二次污染物的现象，称为“光化学烟雾”；
D．NO分子所含电子总数氮原子和氧原子所含电子数之和．
2．【答案】D
【解析】【解答】A．氨属于非电解质，铵盐和硝酸盐属于电解质，A不符合题意；
B．雷电作用下氮气和氧气合成一氧化氮，B不符合题意；
C．氨气转变为铵盐为非氧化还原反应，C不符合题意；
D．汽车尾气中含有氮氧化物，是造成光化学烟雾的重要原因之一，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、电解质：在水溶液或熔融状态下能够导电的化合物，常见的有酸、碱、盐、活泼金属氧化物、水；
非电解质：在水溶液和熔融状态下都不能导电的化合物，常见的有大部分有机物、非金属氧化物、氨；
B、氮气和氧气在放电或高温的条件下生成一氧化氮；
C、氮循环中涉及了氨气转变为铵盐，氮元素化合价为-3，价态不变；
D、光化学烟雾的主要来源是汽车尾气。
3．【答案】C
【解析】【解答】H2S是无色具有臭鸡蛋性气味的有毒气体，SO2是无色具有刺激性气味的有毒气体，NO2是红棕色具有刺激性气味的气体，CO是无色无味的有毒气体，
故答案为：C。
【分析】高中阶段有颜色的气体是碘蒸气、溴蒸汽、氯气及二氧化氮，二氧化氮有毒。
4．【答案】B
【解析】【解答】A、装置Ⅰ是制备氯气，分液漏斗中应该盛放的试剂是浓盐酸，选项A不符合题意；
B、实验时应先点燃I 中酒精灯先制备氯气，用氯气排尽装置Ⅲ中的空气后，再点燃Ⅲ中酒精灯，选项B符合题意；
C、洗气瓶中盛放的试剂是浓硫酸，干燥氯气，选项C不符合题意；
D、澄清石灰水对氯气的吸收效果差，烧杯中盛放的试剂是浓氢氧化钠溶液，目的是吸收尾气，避免污染空气，选项D不符合题意。
故
故答案为：B。
【分析】A.根据实验室制备氯气的原理分析；
B.根据实验进行的先后顺序解答；
C.干燥氯气选择的试剂为浓硫酸；
D.吸收氯气应用浓氢氧化钠溶液。
5．【答案】B
【解析】【解答】A． Al→Al3+→Al(OH)3或Al→ →Al(OH)3，故不能通过一步反应实现Al→Al(OH)3，故不选A；
B． Fe+2HCl=FeCl2+H2↑，故能通过一步反应实现，故选B；
C． N2→NO→NO2，故不能通过一步反应实现N2→NO2，故不选C；
D． S→SO2→SO3，故不能通过一步反应实现S→SO3，故不选D；
故答案为：B。
【分析】根据题意，一步反应实现即原物质只发生一个反应即可转化为目标物质，根据物质的性质及变化规律，分析变化能否只通过一个反应而实现即可．
A. Al无法通过化学反应一步生成Al(OH)3 ，可以先与酸反应生成铝盐或者与强碱反应生成偏铝酸盐，再直接转化成Al(OH)3；
B．铁与盐酸反应生成氯化亚铁；
C．N2+O22NO、2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO，根据方程式知由氮气不能通过一步反应转化为二氧化氮；
D．S→SO3的转化，硫先与氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫再与氧气反应生成三氧化硫，硫不能直接反应生成三氧化硫，
6．【答案】B
【解析】【解答】A. N元素化合价由+5一部分转化为0、一部分转化为+4，还原产物为NO2和N2，A不符合题意 ；
B. 还原产物为NO2和N2，氧化产物为N2，故物质的量之比为(2+1)：2=3：2，B符合题意 ；
C. 题中没有指明温度和压强，生成N2的体积不一定是22.4L，C不符合题意 ；
D. 4molNH4NO3完全分解，转移电子数目12mol，0.4molNH4NO3完全分解，转移的电子数目1.2mol，D不符合题意 ；
故答案为：B 。
【分析】A. N元素化合价降低可以是两种物质 ；
B. 物质的量之比；
C. 没有指明温度和压强，体积不一定是22.4L；
D. 转移的电子数目之比 。
7．【答案】B
【解析】【解答】A.NaOH易吸收而潮解，且能与空气中CO2反应生成Na2CO3而变质，FeSO4具有强还原性，能与空气中的O2发生氧化还原反应而变质，二者的反应原理不同，A不符合题意；
B.氯水中HClO见光易分解，AgI见光也易分解，因此二者都需密封保存于棕色试剂瓶中，防止见光分解，二者的反应原理相同，B符合题意；
C.SO2与品红溶液中的有色物质发生化合反应，生成不稳定的无色物质，使得品红溶液褪色，KMnO4溶液具有氧化性，SO2具有还原性，二者可发生氧化还原反应，使得KMnO4溶液褪色，二者的反应原理不同，C不符合题意；
D.常温下，浓硝酸能使Al钝化，因此不能溶解Al，而浓硝酸不能溶解Au，是由于Au的金属性弱，二者的原理不同，D不符合题意；
故答案为：B
【分析】此题是对物质性质与应用的考查，结合相关物质的性质进行分析即可。
8．【答案】C
【解析】【解答】A.甲烷与氯气在光照下反应，将反应后的混合气体通入紫色石蕊试液中 紫色石蕊试液变红且不褪色，混合气体中含有HCl，故A不符合题意；
B.向正己烷中加入催化剂，然后高温热裂解，将产生的气体通入溴水中溴水褪色 裂解产生的气体中含有烯烃，但不一定是乙烯，故B不符合题意；
C.向FeCl3溶液中滴入几滴30%的H2O2 有氧气产生，一段时间后溶液颜色加深 ，Fe3+能催化H2O2分解且该分解反应为放热反应，故C符合题意；
D.铵盐与碱反应，加热才能放出氨气，向某溶液中滴加氢氧化钠稀溶液后，将红色石蕊试纸置于试管口，试纸不变蓝，不一定无NH4+，故D不符合题意。
故答案为：C
【分析】本题考查根据实验现象或操作，是否能得到相应的结论。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，溶液中加入铁粉能使被氧化生成的铁离子与铁反应生成亚铁离子达到防止硫酸亚铁被氧化的目的，铁离子与铁反应的离子方程式为 ，故A不符合题意；
B．浓硝酸见光易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水，为防止浓硝酸见光分解应将浓硝酸保存于棕色试剂瓶中，分解的化学方程式为 ，故B不符合题意；
C．碳酸氢铵遇热易发生分解反应生成氨气、二氧化碳和水，为防止碳酸氢铵受热分解应将碳酸氢铵保存于阴凉处，分解的化学方程式为 ，故C不符合题意；
D．钠易与空气中的氧气反应生成氧化钠、与水蒸气反应生成氢氧化钠和氢气，为防止钠与空气接触而变质，应将金属钠保存于煤油中，钠在空气中变质的化学方程式为 、 ，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.硫酸亚铁易被空气中的氧气氧化，溶液中加入铁粉能防止氧化；
B.浓硝酸见光易发生分解反应生成二氧化氮、氧气和水；
C.碳酸氢铵遇热易发生分解反应；
D.依据金属钠易与空气中的氧气和水蒸气反应。
10．【答案】B
【解析】【解答】A、浓硝酸氧化性强于稀硝酸，所以反应速率：前者快，后者慢，A不符合题意；
B、铜与浓硝酸反应的方程式为：Cu+4HNO3（浓）═Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O，1mol铜消耗4mol浓硝酸；铜与稀硝酸反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O，3mol铜消耗8mol稀硝酸，所以相同质量的铜，分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，消耗硝酸的物质的量：前者多，后者少，B符合题意；
C、相同质量的铜分别和过量浓硝酸、稀硝酸反应，铜完全反应，铜做还原剂，被氧化都生成铜离子，失去电子数相同，C不符合题意；
D、铜与浓硝酸反应生成红棕色的二氧化氮，与稀硝酸反应生成无色的一氧化氮，反应生成气体的颜色：前者深，后者浅，D不符合题意。
故答案为：B
【分析】根据铜与浓硫酸和稀硝酸的反应，结合氧化还原反应中电子转移进行解答即可。
11．【答案】B
【解析】【解答】A．反应中，硝酸中氮的化合价并没有发生变化，只生成硝酸盐，故硝酸只表现酸性，故A不符合题意；
B．硝酸中的氮化合价从+5价变为NO2中的+4价，化合价降低，表现出氧化性，生成硝酸铁硝酸盐，所以既表现硝酸的氧化性，又表现硝酸的酸性，故B符合题意；
C．硝酸中氮的化合价并没有发生变化，只生成硝酸铜硝酸盐，故硝酸只表现酸性，故C不符合题意；
D．硝酸中的氮化合价从+5价变为NO2中的+4价，化合价降低，表现出氧化性，但没有硝酸盐生成，所以硝酸只表现出氧化性，没有表现出酸性，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】硝酸体现酸性，说明硝酸反应后生成硝酸盐，硝酸体现氧化性，说明该反应中N元素得电子化合价降低，据此分析解答。
12．【答案】B
【解析】【解答】①NaHCO3是弱酸酸式盐，与硫酸反应得到硫酸钠、二氧化碳与水，与氢氧化钠反应得到碳酸钠，故①符合题意；
②Al2O3是两性氧化物，与硫酸反应得到硫酸铝，与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠，故②符合题意；
③NaAlO2与NaOH溶液不反应，故③不符合题意；
④Al属于两性金属，与硫酸反应生成硫酸铝与氢气，与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠与氢气，故④符合题意；
⑤(NH4)2CO3 与硫酸反应得到硫酸钠、二氧化碳与水，与氢氧化钠浓溶液反应得到碳酸钠、氨气和水，故⑤符合题意，
⑥AlCl3与硫酸不反应，与过量氢氧化钠溶液反应得到偏铝酸钠，故⑥不符合题意；
⑦Al(OH)3 是两性氧化物，与硫酸反应得到硫酸铝，与氢氧化钠反应得到偏铝酸钠，故⑦符合题意。
所以B选项是正确的。
【分析】中学常见既能与NaOH溶液反应，又能与稀硫酸反应的物质有：铝、两性氧化物、两性氢氧化物、弱酸酸式盐、弱酸的铵盐、蛋白质、氨基酸等。
13．【答案】D
【解析】【解答】根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知O2过量。设NO2和O2的体积各1L，则1LNO2消耗O21/4L，剩余O23/4L，所以剩余气体的体积约为原体积的3/4×1/2=3/8。
故答案为：D。
【分析】根据二氧化氮、氧气和水反应生成硝酸的总反应方程式判断剩余气体的主要成分和体积分数即可。
14．【答案】B
【解析】【解答】A．氮气与氢气需要在高温高压、催化剂条件下生成氨气，不适合实验室制备氨气，故A不符合题意；
B．碱石灰是碱性干燥剂，可以干燥氨气，故B符合题意；
C．氨气的密度比空气小，应采取向下排空气法收集氨气，故C不符合题意；
D．氨气的水溶液显碱性，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，不能使湿润的蓝色石蕊试纸变色，则不用湿润的蓝色石蕊试纸验满，故D不符合题意；
故答案为B。
【分析】氨气的实验室制法的反应原理是氯化铵与氢氧化钙加热制取，干燥剂应选用中性干燥剂（无水氯化钙）或者碱性干燥剂，不能选用浓硫酸等酸性干燥剂。
15．【答案】D
【解析】【解答】A.浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铁钝化，加热条件下才能发生反应，A不符合题意；
B.常温或加热条件下，碳与稀硫酸都不反应，B不符合题意；
C.铜的金属性排在H的后面，与稀盐酸不反应，C不符合题意；
D.铁的金属性排在H的前面，常温下能与稀硫酸反应生成FeSO4和H2，D符合题意；
故答案为：D
【分析】A.浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铁钝化；
B.碳与稀硫酸不反应；
C.铜与稀盐酸不反应；
D.铁与稀硫酸反应生成FeSO4和H2；
16．【答案】D
【解析】【解答】A．植物的营养元素是氮、磷、钾，所以氮是农作物生长的必须元素，A不符合题意；
B．氮原子的最外层电子数为5，既可表现-3价，也可表现+5价等，N2中N显0价，既能升高又能降低，所以N2既可作氧化剂又可作还原剂，B不符合题意；
C．氮的固定是将氮元素由游离态转化为化合态，也就是由N2转化成含氮的化合物，C不符合题意；
D．N2与H2在高温、高压、催化剂作用下可发生化合反应生成NH3，但反应是可逆反应，所以1molN2可与3molH2反应生成NH3的物质的量小于2mol，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．植物的营养元素是氮、磷、钾；
B．氧化剂元素化合价降低， 还原剂元素化合价升高；
C．氮的固定是将氮元素由游离态转化为化合态；
D．反应是可逆反应。
17．【答案】（1）Zn；H2SO4
（2）Zn和Ag；Zn(NO3)2；ZnSO4
（3）先过滤，再将滤液蒸发结晶
【解析】【解答】（1）我们向废液中加入过量的锌，让锌与硝酸银反应 Zn+2AgNO3 =2Ag+Zn（NO3）2然后过滤，得到固体A（Zn和 Ag）和液体B Zn（NO3）2 溶液，为了把固体A中的银和锌分开，我们可以加入过量的Y即稀硫酸溶液，故X、Y的化学式：X：Zn，Y：H2SO4；（2）固体A中加入过量Y即稀硫酸溶液后，其中锌与稀硫酸反应会生成硫酸锌，故滤液C为硫酸锌溶液，故固体A和滤液B、C中主要成分的化学式：A：Ag，Zn；B：Zn（NO3）2；C：ZnSO4；（3）液体B为Zn（NO3）2 溶液，要想得到硝酸锌固体，我们可以对溶液进行加热蒸发，故Z处进行的操作是先过滤，再将滤液蒸发结晶；故答案为：（1）X：Zn；Y：H2SO4（2）A：Ag，Zn；B：Zn（NO3）2；C：ZnSO4；（3）先过滤，再将滤液蒸发结晶。
【分析】（1）锌单质可以将阴离子和置换为银单质；过量的硫酸可以将锌转化为硫酸锌溶液；
（2）根据金属和盐溶液以及金属和酸反应的规律可知几种物质的成分；
（3）蒸发是指将溶液中的溶剂通过升温的方式让溶剂脱离溶质的过程；结晶是溶质聚合变为固体（晶体）的过程。
18．【答案】（1）
（2）ac
（3）4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+
（4）起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低
（5）HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+
【解析】【解答】解：（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5，磷原子结构示意图为 ，
故答案为： ；
（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正确；
b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；
c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；
故答案为：a c；
（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁，反应的化学方程式为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+，
故答案为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+；
（4）投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低，
故答案为：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低；
（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+，
故答案为：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+．
【分析】（1）磷为15号元素，有3个电子层，各层电子数为2、8、5；
（2）根据同周期元素性质递变规律进行判断；
（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁；
（4）图象中曲线变化和溶液浓度越大盐水解程度越小分析；
（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，图中分析可知pH=6时As（Ⅴ）的存在形式为H2AsO4﹣.
19．【答案】（1）+ Mg2++ HPO+6H2O=+H+(或NH3+Mg2++ HPO+6H2O=NH4MgPO46H2O)；Mg3(PO4)2
（2）ClO-+NH3=NH2Cl+OH-；当pH>10时，随pH增大， NaClO氧化能力明显减弱，氨氮去除率迅速下降；当pH>11时，随pH增大，NH转化为NH3逸出，氨氮去除率下降变缓
（3）1420mg/L
【解析】【解答】(1)①向酸性废水中加入一定比例的和，、Mg2+、HPO和H2O反应生成，依据原子守恒，反应的离子方程式为：+ Mg2++ HPO+6H2O=+H+；
②随pH增大，除生成沉淀和沉淀外，HPO会逐渐转化为PO，会与Mg2+结合生成Mg3(PO4)2沉淀；
(2)①η=1.0时，=1：1，则反应的离子方程式为：ClO-+NH3=NH2Cl+OH-；
②当pH>10时，随pH增大， NaClO氧化能力明显减弱，使得氨氮去除率迅速下降，当pH>11时，随pH增大，溶液碱性较强，铵根离子会转化为氨气从溶液中逸出，使得氨氮去除率下降变缓；
(3)次氯酸根离子有氧化性，碘离子有还原性，两者发生氧化还原反应，离子方程式为：2H++ClO-+2I-=Cl-+I2+H2O，依据题意，等物质的量的次氯酸钠、氯气氧化能力相当，可得关系式：Cl2~ClO-~I2~2，n(Cl2)=0.01mol/L0.02L=110-4mol，有效率含量为110-4mol71g/mol1000mg/g510-3L=1420mg/L。
【分析】(1)①依据原子守恒书写；
② pH值增大，酸式盐会转化为正盐；
(2)①依据配比确定反应的离子方程式；
②根据图像和反应物的性质进行分析判断。；
(3)次氯酸根离子和碘离子发生氧化还原反应；利用关系式计算。
20．【答案】（1）D；3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O
（2）NO2、NO；B
（3）Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O
【解析】【解答】解：（1）②铜只能和浓硫酸反应，和稀硫酸不反应，Cu+2H2SO4（浓） CuSO4+SO2↑+H2O，浓硫酸的物质的量为0.1L×18mol/L=1.8mol，如被还原的硫酸是0.9mol，则生成n（SO2）=0.9mol，V（SO2）=0.9mol×22.4L/mol=20.16L，但随着铜和浓硫酸的反应的进行，酸的浓度越来越小，不再产生二氧化硫，则生成二氧化硫的体积小于20.16L，D符合题意，
故答案为：D；②若使上述反应①中剩余的铜片继续溶解，可向其中加入硝酸钠，硝酸根离子在酸性环境下能够氧化铜生成硝酸铜和一氧化氮、水，离子方程式：3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O，
故答案为：3Cu+8H++2NO3﹣=3Cu2++2NO↑+4H2O；（2）过量的铜粉与一定量浓硝酸反应，反应开始是生成NO2，发生：Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；随着反应的进行，硝酸浓度降低，稀硝酸与铜反应生成NO，发生：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；气体的物质的量为 =0.05mol，当生成气体全部为NO2时，消耗的硝酸的物质的量为0.05mol×2=0.10mol，当生成气体全部为NO时，消耗的硝酸的物质的量为0.05mol×4=0.20mol，所以消耗的硝酸的物质的量介于0.10mol和0.20mol之间，只有B符合，
故答案为：NO2、NO；B；（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸，反应的方程式为Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O；
故答案为：Cu+H2O2+2HCl=CuCl2+2H2O．
【分析】（1）①根据铜只能和浓硫酸反应和稀硫酸不反应的性质判断；②加入硝酸钠提供硝酸根离子和溶液中的氢离子形成稀硝酸，稀硝酸可以和金属铜之间发生反应；（2）过量铜粉与一定量浓硝酸反应，反应开始是生成NO2，发生：Cu+4HNO3=Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；随着反应的进行，硝酸浓度降低，稀硝酸与铜反应生成NO，发生：3Cu+8HNO3=3Cu（NO3）2+2NO↑+4H2O；（3）盐酸不能与金属铜反应，但可以与氧化铜反应，所以双氧水的作用是将金属铜氧化为CuO，然后氧化铜溶于盐酸．
21．【答案】（1）SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣
（2）MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O；Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O
（3）2Al+Ba（OH）2+2H2O=Ba（AlO2）2+3H2↑
（4）4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
【解析】【解答】解：（1）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体硅酸胶体和碳酸氢钠，其离子方程式是：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣，
故答案为：SiO32﹣+2CO2+2H2O=H2SiO3↓+2HCO3﹣；（2）MnO2与浓盐酸在加热条件下发生氧化还原反应生成氯气，方程式为：MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O，离子反应方程式只有HCl（浓）、MnCl2能拆，其余都不能拆，则该离子方程式为：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O，实验室通常用铵盐和消石灰制取氨气，氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，化学方程式：Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；C和浓硝酸反应时，碳做还原剂被氧化为二氧化碳，浓硝酸被还原为NO2，故化学方程式为：C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O，
故答案为：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O；Ca（OH）2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；C+4HNO3（浓） CO2↑+4NO2↑+2H2O；（3）铝和氢氧化钡溶液反应生成偏铝酸钡，反应的化学方程式为：2Al+Ba（OH）2+2H2O=Ba（AlO2）2+3H2↑，
故答案为：2Al+Ba（OH）2+2H2O=Ba（AlO2）2+3H2↑；（4）氢氧化亚铁易被空气中的氧气氧化，与氧气和水发生反应生成氢氧化铁，反应为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3，
故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3．
【分析】（1）硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，向其中通入过量的CO2，会出现软而透明的凝胶胶体硅酸胶体和一种钠盐，该钠盐为碳酸氢钠；（2）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，离子反应方程式只有HCl（浓）、MnCl2能拆，其余都不能拆；实验室用加热氯化铵和氢氧化钙反应制备氨气；C和浓硝酸反应时，碳做还原剂被氧化为二氧化碳，浓硝酸被还原为NO2，据此分析；（3）铝和氢氧化钡溶液反应生成偏铝酸钡和氢气；（4）氢氧化亚铁中+2价的铁具有还原性，空气中的氧气具有氧化性，氢氧化亚铁在氧气和水的作用下生成氢氧化铁．