第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题（含解析） 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（共12题）
1．下列有关实验操作、现象和结论都正确的是
选项 实验操作 现象及实验结论
A 向某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液 溶液变红色，原溶液一定含Fe2+
B 向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中 溶液变浑浊，原溶液一定含CO
C 向某溶液中加入NaOH溶液并加热 产生使湿润蓝色石蕊试纸变红的气体，则原溶液一定有NH
D 用砂纸打磨过的铝箔在空气中受热熔化，并不滴落 证明Al2O3熔点高于Al单质
A．A B．B C．C D．D
2．下列关于Cl、N、S等非金属元素单质及其化合物的说法正确的是
A．实验室可用浓硫酸干燥氨气
B．陶瓷、水晶、水泥、玻璃都属于硅酸盐产品
C．漂白粉变质后的残留固体有碳酸钙
D．单质氯气及单质硫与铁反应生成的产物中，铁的化合价相同
3．硫酸是重要的化工原料，工业上由硫或硫铁矿通过反应可得，催化氧化生成，再用浓硫酸吸收得发烟硫酸()，发烟硫酸与水反应可得硫酸。“热化学硫碘循环分解水”是一种利用硫酸、碘等来获取氢能源方法。下列有关接触法制硫酸的说法正确的是
A．硫铁矿和氧气在高温下发生置换反应
B．升高接触室中气体的温度能提高的平衡转化率
C．将从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋，提高了的吸收率
D．将全部转化为需消耗
4．利用点滴板探究氨气的性质(如右图所示)。实验时向NaOH 固体上滴几滴浓氨水后，立即用表面皿扣住点滴板。下列对实验现象的解释正确的是
选项 实验现象 解释
A 红色石蕊试纸变蓝 NH3 极易溶于水
B 浓硫酸附近无白烟 NH3 与浓硫酸不发生反应
C 浓盐酸附近有白烟 NH3与挥发出的HCl反应：NH3 +HCl=NH4Cl
D 氯化铝溶液变浑浊 NH3 与AlCl3溶液反应：Al3++3OH－=Al(OH)3↓
A．A B．B C．C D．D
5．只用一种试剂就能鉴别硫酸铵、氯化铵、硫酸钠、氯化钠的是
A．氯化钡 B．氢氧化钠 C．硝酸银 D．氢氧化钡
6．研究表明：NO吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究证实，NO对SARS病毒有直接抑制作用。下列对NO的叙述正确的是（ ）
A．常温常压下，一氧化氮能与空气中的氧气直接化合
B．一氧化氮的摩尔质量为30
C．一氧化氮是一种红棕色的气体
D．一氧化氮易溶于水，不能用排水法收集
7．某实验小组为了探究SO2的性质设计出以下实验。实验时向培养皿中Na2SO3固体上滴几滴浓硫酸，立即扣上另培养皿。表中对实验现象的描述或解释错误的是
选项 实验现象 解释
A 品红溶液褪色 SO2具有漂白性
B 碘水褪色 SO2具有还原性，与I2反应
C Na2S溶液变浑浊 SO2具有氧化性，与Na2S溶液反应生成硫单质
D BaCl2溶液变浑浊 SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3沉淀
A．A B．B C．C D．D
8．中国是世界著名的陶瓷古国。下列国宝级文物主要由陶瓷制成的是
选项 A B C D
文物
名称 东汉铜车马 舞马衔杯纹银壶 萧何月下追韩信梅瓶 雪景寒林图
A．A B．B C．C D．D
9．下列对某些物质的检验及结论一定正确的是（ ）
A．加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有SO42-
B．取少量待测液做焰色反应实验，火焰呈黄色，该溶液中一定含有NaOH
C．某气体能使品红溶液褪色，该气体一定是SO2
D．某溶液中先通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液显红色，则原溶液中可能含有Fe2+
10．下列说法错误的是
A．硅元素在自然界中无游离态，主要以硅酸盐和氧化物形式存在
B．常温下，晶体硅不能与盐酸反应
C．SiO2既能与酸又能与碱反应，所以SiO2属于两性氧化物
D．高纯硅可用于制作光伏电池，SiO2可用于制作光导纤维
11．利用FeSO4制备还原铁粉的工艺流程如图所示，下列说法错误的是
A．“转化”过程的离子方程式为Fe2++2=FeCO3↓+H2O+CO2↑
B．“洗涤”过程可用盐酸酸化的BaCl2溶液检验沉淀是否洗净
C．“干燥”过程应将固体置于烧杯中加强热快速烘干
D．“焙烧”过程产生的气体可能是CO和CO2的混合气体
12．下列各组离子在给定溶液中能大量共存的是
A．的溶液：、、、
B．的溶液：、、、
C．的溶液：、、、
D．的溶液：、、、
二、非选择题（共10题）
13．如图是A→E五种含氮物质相互转化的关系图。其中A、B、C、D常温下都是气体，且B为红棕色气体。
（1）写出下列物质的化学式：
A___、B___、C___、D____、E___。
（2）写出下面各步反应的化学方程式：
①___、②___、⑤___。
14．回答下列问题：
(1)高铁酸盐是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，工业上可用湿法制备高铁酸钾。化学反应原理为：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O。
①FeO中铁元素化合价为____，在该反应中氧化剂是____，还原剂是____，氧化产物是____。
②请用双线桥表示反应中电子转移情况：____。
③根据化合价，推测FeO能和下列____反应(填序号)。
A．KMnO4 B．SO2 C．H2S D．O2
(2)Co2O3、Co3+均属于极强的氧化剂，在生产中有着重要的应用。一定条件下，Co3+与过量Na2S2O3溶液反应后生成Co2+和SO，写出该反应的离子方程式____。设计实验证明反应后溶液中含有SO：____。(已知：S2O与H+反应生成S、SO2，BaS2O3不溶于水)
15．自然界中的氮循环部分过程如图所示，回答下列问题：
(1)①自然界中实现路径Ⅰ的固氮方式可能是___________(任写一种)。
②在哈伯等科学家的努力下，路径Ⅱ已实现工业大规模合成氨，反应方程式为___________。
(2)①实验室制的化学方程式为___________；
②干燥氨气不可以选用的试剂是___________(填字母)。
a．浓硫酸 b．碱石灰 c．NaOH固体
(3)除反硝化作用外，铵态氮()与亚硝态氮()也可以在细菌的作用下转化为氮气。请写出所涉及的离子反应方程式___________。该反应中，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为___________。
(4)工业制硝酸时尾气中含有NO、，可用以两种下方法吸收：
①水吸收法。请用化学方程式说明用水吸收的缺陷___________。
②NaOH溶液吸收法。发生的反应有：、。用不同浓度NaOH溶液吸收含量不同的尾气，氮氧化物吸收率与NaOH浓度间的关系如图所示(α表示尾气里的含量)：
ⅰ.根据图中得知___________(填字母)。
a．NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率越大
b．含量越大，氮氧化物的吸收率越大
ⅱ.当α小于50%时，加入能提升氮氧化物的吸收率，原因是___________
16．学习元素化合物时可以借助“价类二维图”预测物质性质。如下是部分含硫化合物的二维图的相关信息。
(1)图中“X”代表的物质类别是_______；Y转化为Z体现了Y的_______性。
(2)SO2是重要的大气污染物，会导致“酸雨”。SO2产生硫酸型酸雨有两条途径：途径一是SO2→SO3→H2SO4；另一途径是：SO2→_______。
(3)将装有SO2的试管倒立在水槽中，可观察到_______。取出试管中的溶液，分别进行如下实验：
①滴加品红溶液，振荡，观察到红色褪去，说明SO2具有_______性。
②滴加BaCl2溶液，无明显现象，再滴入FeCl3溶液后出现白色沉淀。出现白色沉淀的原因_______。
(4)根据SO2的性质，提出一种燃煤脱硫的方法_______。
17．硫及其化合物是重要的化工原料，某学习小组对某些硫的化合物性质和制备进行如下实验探究：将一定量的浓H2SO4与足量Zn置于装置A中充分反应，对反应后的气体X进行气体成分分析(水蒸气除外)。
回答下列问题：
(1)气体X中除水蒸气之外，还可能有的气体是_______。
(2)若B中是品红溶液，酸性KMnO4溶液的作用是_______，C中的试剂是_______。
(3)若将酸性高锰酸钾溶液换成溴水，写出该反应的离子方程式_______。
(4)D、E装置用于证明气体X中的另一种组分，按照D、E装置顺序观察到的实验现象分别是_______、_______。
18．为了证明铁和硫反应产物中铁的化合价，下面是某同学设计的实验过程的一部分：
请回答以下问题：
(1)混合粉末A中硫粉过量的原因是_________。
(2)反应在“惰性气体环境”中进行的原因是__________。
(3)操作①是用烧热的玻璃棒点触混合粉末，反应即可持续进行，说明_____。
(4)操作②的作用是________，也可改用_________。
(5)操作③稀H2SO4煮沸的目的是________。
19．某同学欲研究SO2的性质。
(1)将相关的含硫物质分为如表所示3组，则第2组中物质X的化学式是_______。
第1组 第2组 第3组
S(单质) SO2、X、Na2SO3、NaHSO3 SO3、H2SO4、Na2SO4、NaHSO4
(2)实验室制取SO2的化学方程式为_______。
(3)利用如图所示的装置研究SO2的性质：(熔点：SO2-76.1℃，SO316.8℃，沸点：SO2-10℃，SO345℃)。
①装置Ⅰ模拟工业生产中SO2催化氧化的反应，其化学方程式是_______。
②甲同学按Ⅰ、Ⅱ、III、Ⅳ的顺序连接装置，装置Ⅱ的作用是_______；装置Ⅲ中溶液逐渐褪色，生成Mn2+，则该反应离子方程式是_______。
③乙同学按Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ的顺序连接装置，若装置Ⅳ中有40mL2.5mol L-1NaOH溶液，反应后增重4.8g，则产物(水除外)的物质的量之比是_______。
20．将32g铜与140mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解产生的NO和NO2的混合气体的体积为11.2L(已换算为标准状况下)，请回答
(1)NO2的体积(换算为标准状况下)为___________。
(2)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入VmL n mol·L-1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2+全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的物质的量浓度为________mol·L-1。
21．50 mL浓H2SO4溶液(足量)中加入3.2 g Cu，在加热条件下充分反应：
(1)反应消耗的H2SO4的物质的量是_____________，生成SO2的体积为(标准状况下)____________mL。
(2)若题干中浓硫酸的物质的量浓度为a mol/L，投入足量的铜片加热，充分反应后，被还原的硫酸的物质的量n(H2SO4)_______0.025a mol(填“等于”、“大于”或“小于”)。
(3)将题干中反应后的溶液稀释到500 mL，取出50 mL，并向取出液中加入足量的BaCl2溶液，得到沉淀19.81 g，则原浓硫酸的物质的量浓度为_____________。
22．工业上常用氨水等来处理制硫酸过程中产生的尾气（含SO2、O2），得到硫酸的铵盐产品。
(1)甲厂的尾气中含SO2 0.2%、O2 10.0%（体积分数，其余为N2）。该尾气对氢气的相对密度为_______________（保留3位小数）。若该厂每天排放的尾气为2×105 m3（标况下），则该厂每天最多能获得______________吨硫酸铵。（保留2位小数）
(2)乙厂得到的铵盐产品是硫酸铵和硫酸氢铵的混合物。为测定它们的含量，取不同质量的铵盐，分别加入到50.00mL相同浓度的NaOH溶液中，经沸水浴（此温度下铵盐自身不分解）加热使氨气全部逸出，干燥后用浓硫酸完全吸收。实验数据如下：
实验次数 铵盐质量（g） 浓硫酸增加的质量（g）
第一次 9.05 1.7
第二次 18.10 1.7
第三次 27.15 a
第四次 36.20 0
①计算该铵盐中硫酸铵和硫酸氢铵的物质的量之比________________。
②计算第三次实验时浓硫酸增加的质量a的值_______________。
参考答案：
1．D
A．若原溶液中含有Fe3+，向某溶液中先加入氯水，再加入KSCN溶液，溶液也变红色，所以不能证明原溶液一定含Fe2+；若要证明Fe2+的存在，可以先向溶液中加入KSCN溶液，溶液颜色无变化，再加入氯水，溶液变红，可证明原溶液中有Fe2+，故A错误；
B．若原溶液中含有HCO或SO或HSO，向溶液中加入稀盐酸，产生的CO2或SO2都能使澄清石灰水变浑浊，故B错误；
C．氨气是碱性气体。向某溶液中加入NaOH溶液并加热，产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，则原溶液一定有NH，故C错误；
D．用砂纸打磨过的铝箔在空气中受热熔化，并不滴落，说明铝表面包裹着一层熔点很高的氧化铝，证明Al2O3熔点高于Al单质，故D正确；
故选D。
2．C
A．氨气为碱性气体，能够与浓硫酸反应，不能用浓硫酸干燥，故A错误；
B．水晶主要成分二氧化硅，为氧化物，不属于硅酸盐材料，故B错误；
C．漂白粉变质时与水、二氧化碳反应生成碳酸钙和HClO，变质后的残留固体有碳酸钙，故C正确；
D．S具有弱氧化性，氯气具有强氧化性，分别与Fe反应生成FeS、氯化铁，Fe元素的化合价不同，故D错误；
故答案选C。
3．C
A．硫铁矿和氧气在高温下发生反应生成氧化铁和二氧化硫，反应不属于置换反应，选项A错误；
B．催化氧化生成是放热反应，升高接触室中气体的温度，平衡逆向移动，因此能降低的平衡转化率，选项B错误；
C．将从吸收塔底部通入，浓硫酸从塔顶喷淋，逆向对流有利于提高了的吸收率，选项C正确；
D．将全部转化为需消耗，生成2mol，选项D错误。
答案选C。
4．C
A．红色石蕊试纸变蓝是因为氨气溶于水显碱性，与NH3 极易溶于水性质无关，故A错误；
B．因为硫酸不具挥发性，因此浓硫酸与氨气反应附近无白烟，故B错误；
C．浓盐酸有挥发性，挥发出的HCl与NH3反应生成白烟NH3 +HCl=NH4Cl，故C正确；
D．一水合氨为弱碱，所以书写离子方程式时用化学式表示，故D错误。
综上所述，答案为C。
5．D
硫酸铵与氢氧化钡混合反应产生BaSO4白色沉淀和NH3，既有白色沉淀产生，又有刺激性气味的气体产生；氯化铵与氢氧化钡混合反应产生BaCl2和NH3，只有刺激性气味的气体产生；硝酸银与氢氧化钡混合反应产生Ba(NO3)2和AgOH白色沉淀，只有白色沉淀产生，而氯化钠与氢氧化钡混合，不能发生反应，四种物质与氢氧化钡混合，现象各不相同，可以鉴别，故合理选项是D。
6．A
A.常温常压下一氧化氮能够与氧气反应生成二氧化氮，A正确；
B.摩尔质量的单位是g/mol，B选项缺少单位所以B错误；
C.一氧化氮是一种无色气体，C错误；
D.一氧化氮难溶于水，可以用排水法收集，D错误。
故选A。
7．D
A．二氧化硫具有漂白性，能够使品红褪色，故A正确；
B．二氧化硫具有还原性，能够与I2发生氧化还原反应使碘水褪色，故B正确；
C．二氧化硫具有弱的氧化性能够氧化硫离子生成硫单质，所以Na2S溶液变浑浊，故C正确；
D．盐酸的酸性强于亚硫酸，二氧化硫与氯化钡不反应，不会产生沉淀，故D错误；
故选：D。
8．C
A．东汉铜车马为青铜器，属于合金，A不符合题意；
B．舞马衔杯纹银壶为金属制品，B不符合题意；
C．萧何月下追韩信梅瓶为瓷器，由陶瓷制成，C符合题意；
D．雪景寒林图为书画，由纤维素制成，D不符合题意；
综上所述答案为C。
9．D
A. 加入BaCl2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中可能含有SO42 、Ag+，故A错误；
B. 取少量待测液做焰色反应实验，火焰呈黄色，该溶液中一定含有钠的物质，不一定是NaOH，故B错误；
C. 某气体能使品红溶液褪色，该气体可能是SO2，还可能是Cl2，故C错误；
D. 某溶液中先通入Cl2，再加入KSCN溶液，溶液显红色，则原溶液中可能含有Fe2+或Fe3+，故D正确。
综上所述，答案为D。
10．C
A．硅元素在自然界中无游离态，化合态的硅元素主要以硅酸盐和氧化物形式存在，A正确；
B．常温下，晶体硅中原子之间以强烈的共价键结合，不能与盐酸反应，B正确；
C．SiO2能与碱反应，产生硅酸盐和水，而不能与酸反应产生盐和水，所以SiO2属于酸性氧化物，C错误；
D．高纯硅可用于制作光伏电池，SiO2能够使光线发生全反射，因此可用于制作光导纤维，D正确；
故合理选项是C。
11．C
A．“转化”过程加入的NH4HCO3溶液可电离产生，进一步电离产生H+和，反应得FeCO3、H2O和CO2，选项A正确；
B．“洗涤”过程是洗去FeCO3表面附着的、等离子，此法用检验是否存在来证明沉淀是否洗净，选项B正确；
C．“干燥”过程不可在烧杯中强热，选项C错误；
D．“焙烧”过程Fe2+被还原，碳被氧化可能生成CO和CO2的混合气，选项D正确；
答案选C。
12．B
A．氢离子可以和草酸根离子反应生成草酸，不能共存，A错误；
B．离子、、、和氢氧根离子不反应，和钡离子也不反应，可以共存，B正确；
C．硝酸根离子在氢离子存在的情况下可以把二价铁氧化为三价铁，不能共存，C错误；
D．硫酸氢钠电离出的氢离子可以和偏铝酸根离子反应，也可以和亚硫酸根离子反应，不能共存，D错误；
故选B。
13． N2 NO2 NO NH3 HNO3 N2+O22NO 4NH3+5O24NO+6H2O 3NO2+H2O=2HNO3+NO
根据题给信息，由B为红棕色气体可分析得出B为NO2，根据及题给的物质状态信息及A→E为五种含氮物质，结合图中A、B、C、D、E之间的转化关系可知，A为N2，B为NO2，C为NO，D为NH3，E为HNO3。据此进行分析。
（1）由分析可知：A为N2，B为NO2，C为NO，D为NH3，E为HNO3。故答案为：N2；NO2；NO；NH3；HNO3；
（2）反应中涉及的反应方程式为：①N2+O22NO；②4NH3+5O24NO+6H2O；⑤3NO2+H2O=2HNO3+NO；答案为：N2+O22NO；4NH3+5O24NO+6H2O；3NO2+H2O=2HNO3+NO；
14．(1) +6价 ClO- Fe(OH)3 FeO BC
(2) 8Co3++S2O+5H2O=8Co2++2SO+10H+ 取反应后的溶液少许，向其中加入足量的稀盐酸并不断搅拌，充分反应后静置，向上层清液滴加BaCl2溶液(或取上层清液少许，向其中加入BaCl2溶液)，若有白色沉淀生成说明反应后的溶液中含有SO
（1）①FeO中O元素化合价为-2，则铁元素化合价为+6；在该反应中，ClO-中Cl元素化合价降低，氧化剂是ClO-；Fe(OH)3中Fe元素化合价升高发生氧化反应，还原剂是Fe(OH)3，氧化产物是FeO。
②ClO-中Cl元素化合价由+1降低为-1，Fe(OH)3中Fe元素化合价由+3升高为+6，用双线桥表示反应中电子转移情况为。
③根据化合价，推测FeO中Fe元素化合价为+6，具有强氧化性，SO2、H2S具有还原性，所以FeO能与SO2、H2S反应，选BC。
（2）Co2O3、Co3+均属于极强的氧化剂，一定条件下，Co3+与过量Na2S2O3溶液反应后生成Co2+和SO，Co元素化合价由+3降低为+2、S元素化合价由+2升高为+6，根据得失电子守恒、电荷守恒，反应的离子方程式为8Co3++S2O+5H2O=8Co2++2SO+10H+。根据题目信息，S2O与H+反应生成S、SO2，BaS2O3不溶于水，取反应后的溶液少许，向其中加入足量的稀盐酸并不断搅拌，充分反应后静置，除去S2O，再向上层清液滴加BaCl2溶液，若有白色沉淀生成说明反应后的溶液中含有SO。
15．(1) 生物固氮 2N2+3H22NH3
(2) 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O a
(3) +=N2+2H2O 0.06mol
(4) 3+H2O=NO+2HNO3 b 当混合气体中 NO2含量小于 50% 时，具有氧化性的 H2O2的存在，会使 NO 氧化成 NO2，NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大
（1）①路径Ⅰ中N2转化为NO和NO，自然界中实现该过程的固氮方式可能是：生物固氮；
②路径Ⅱ中N2转化为NH3，在哈伯等科学家的努力下，路径Ⅱ已实现工业大规模合成氨，反应方程式为2N2+3H22NH3。
（2）①实验室用氯化铵和氢氧化钙加热制取氨气，该反应是复分解反应，反应为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②氨气是碱性气体，不能用浓硫酸干燥，故选a。
（3）铵态氮()与亚硝态氮()也可以在细菌的作用下转化为氮气，根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为：+=N2+2H2O，该反应中，中N元素由-3价上升到0价，当产生0.02mol氮气时，转移电子的物质的量为0.06mol。
（4）①和H2O反应的化学方程式为：3+H2O=NO+2HNO3，该过程中生成有毒气体NO；
②ⅰ.根据图中得知NaOH溶液浓度越大，氮氧化物的吸收率先增大后减小，含量越大，氮氧化物的吸收率越大，故选b；
ⅱ.当混合气体中 NO2含量小于 50% 时，具有氧化性的 H2O2的存在，会使 NO 氧化成 NO2，NO2的含量增大，从而使氮氧化物的吸收率增大。
16．(1) 氧化物(或非金属氧化物/酸性氧化物) 还原性
(2)H2SO3→H2SO4
(3) 液面上升至水充满整支试管 漂白性 Fe3+将SO2溶于水形成的H2SO3氧化成，遇Ba2+生成BaSO4沉淀
(4)在燃煤中加入适量石灰石(或石灰)
根据图示，Y为硫的-2价氢化物，为；Z为S硫单质；通过和可知X为物质类别中的氧化物(或非金属氧化物/酸性氧化物)；
（1）通过和，两者均为硫的氧化，可知X为物质类别中的氧化物(或非金属氧化物/酸性氧化物)；Y为硫的-2价氢化物，为，由转化为S，硫元素化合价降低，体现了的还原性，故填氧化物(或非金属氧化物/酸性氧化物)；还原性；
（2）二氧化硫能溶于水形成，然后被氧化，最终转化为形成酸雨，故填→；
（3）因为溶于水，将装有SO2的试管倒立在水槽中，可观察到试管中液面上升至水充满整支试管，故填液面上升至水充满整支试管；
①溶于水形成亚硫酸，亚硫酸能与品红发生加成反应，生成不稳定的无色化合物，使品红溶液褪色，该过程可逆，说明SO2具有漂白性；
②溶于水形成亚硫酸，亚硫酸不与BaCl2溶液反应，无明显现象，滴加FeCl3溶液后，铁离子将二氧化硫氧化成硫酸根离子，与钡离子结合生成硫酸钡，故填Fe3+将SO2溶于水形成的H2SO3氧化成，遇Ba2+生成BaSO4沉淀；
（4）二氧化硫具有还原性，可以在燃煤中加入适量石灰石(或石灰)，发生反应，达到燃煤脱硫的目的，故填在燃煤中加入适量石灰石(或石灰)。
17． SO2、H2 除去二氧化硫 浓硫酸 Br2+2H2O+SO2=2Br-+4H++ 黑色固体变为红色 硫酸铜变蓝
浓硫酸有强氧化性，Zn有还原性，Zn和浓硫酸在A中共热反应生成硫酸锌、水和二氧化硫，随着反应的进行，硫酸浓度降低变为稀硫酸，稀硫酸和Zn反应生成硫酸锌和氢气，因此气体X可能含有二氧化硫、水蒸气、氢气，B中盛放品红溶液检验二氧化硫，酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫，C中盛放浓硫酸，作用是吸收水蒸气，氢气和CuO反应生成Cu和水，用E中无水硫酸铜检验水蒸气，若E中硫酸铜变为蓝色，D中黑色固体变为红色，则可证明气体X中含氢气，据此解答。
(1)由分析可知气体X中除水蒸气之外，还可能有的气体是SO2、H2；
(2)酸性KMnO4溶液的作用是除去二氧化硫；C中的试剂是浓硫酸，作用是吸收水蒸气；
(3)若将酸性高锰酸钾溶液换成溴水，则溴水和二氧化硫发生氧化还原反应生成HBr和硫酸，反应的离子方程式为Br2+2H2O+SO2=2Br-+4H++；
(4)由分析可知D和E装置用来检验X中的氢气，若D中黑色固体变为红色，E中硫酸铜变蓝，则证明气体X中含氢气。
18． 防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉，剩余铁粉与H2SO4反应生成Fe2+干扰实验 防止空气中的O2参与反应 硫和铁粉反应是放热的 除去混合物中的硫粉 CS2 防止稀H2SO4溶液溶解的氧气氧化生成的Fe2+
Fe与S单质在惰性气体中共热生成对应硫化物，再加入热的KOH是除去过量的S单质，再向滤渣中加入稀硫酸，滤渣与稀硫酸反应，根据反应后溶液颜色判断Fe的化合价。
(1)实验目的为探究铁和硫反应产物中铁元素的化合价，铁粉和硫粉在惰性气体环境中反应生成硫化亚铁，如果铁粉过量，过量的铁粉与硫酸反应生成Fe2+而干扰实验产物的检验，所以混合粉末A中S粉必须要过量，保证铁粉完全反应，故答案为：防止因铁粉过量而使滤渣C中含铁粉，剩余铁粉与H2SO4反应生成Fe2+干扰实验；
(2)四氧化三铁为黑色固体，铁能和氧气反应生成四氧化三铁，硫和氧气反应生成二氧化硫，混合粉末A中S粉反应在“惰性气体环境中”进行防止Fe和S被氧化，尤其是Fe被氧化成Fe3O4而干扰实验，故答案为：防止空气中的O2参与反应；
(3)因硫和铁粉反应是放热反应，所以用烧热的玻璃棒点触，该发应能持续进行，故答案为：硫和铁粉反应是放热反应；
(4)操作②在黑色固体中加入热的氢氧化钾溶液，除去混合物中过量的硫粉，除了用热的KOH溶液之外，还可以用CS2，故答案为：除去混合物中过量的硫粉；CS2；
(5)亚铁离子具有强还原性，.操作③中稀硫酸煮沸，排出溶解在其中的氧气，防止硫酸中溶解的O2将前面反应过程中生成的Fe2+氧化，故答案为：防止稀H2SO4溶液溶解的氧气氧化生成的Fe2+。
19．(1)H2SO3
(2)Na2SO3+H2SO4(浓)=SO2↑+Na2SO4+H2O
(3) 2SO2+O22SO3 使SO3凝结成固体与SO2分离 5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+ 1：2
(1)
根据表格提供的物质可知：第二组的物质中S元素的化合价都是+4价，其排列方式为氧化物、酸、盐、酸式盐，所以X是H2SO3；故答案为H2SO3；
(2)
实验室制取SO2的化学方程式为Na2SO3+H2SO4(浓)=SO2↑+Na2SO4+H2O；故答案为Na2SO3+H2SO4(浓)=SO2↑+Na2SO4+H2O；
(3)
①二氧化硫和氧气在催化剂存在时发生氧化还原反应生成SO3，反应的方程式是：2SO2+O22SO3；故答案为2SO2+O22SO3；
②甲同学按I、II、III、IV的顺序连接装置，I是SO2氧化为SO3，反应产生的SO3的熔点较低，只有16.8℃，所以装置II的作用是是使SO3凝结成固体与SO2分离；SO2有较强还原性，能被高锰酸钾氧化生成硫酸根离子，MnO被还原为Mn2+，使溶液的紫色褪去，装置III中溶液逐渐褪色，根据电子转移数目相等，结合电荷守恒及原子守恒，可得该反应方程式为：5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+；故答案为使SO3凝结成固体与SO2分离；5SO2+2MnO+2H2O=5SO+2Mn2++4H+；
③乙同学按I、II、IV的顺序连接装置，则反应后的气体中的SO2与NaOH发生反应。如果全部生成亚硫酸钠，其质量增加是2.6g，如果全部是亚硫酸氢钠，其质量增加是6.4g，实际质量增加4.8g，所以是两种物质的混合物。反应后增重4.8g为SO2质量，反应的n(SO2)==0.075mol，40mL2.5mol L-1NaOH中n(NaOH)=40mL×2.5mol L-1=0.1mol，n(SO2)∶n(NaOH)=0.075：0.1=3∶4，反应的方程式为：3SO2+4NaOH=Na2SO3+2NaHSO3+H2O，则产物(水除外)的物质的量之比是1∶2；故答案为1∶2。
20．(1)5.6
(2)
（1）32gCu的物质的量是32g÷64g/mol=0.5mol，NO和二氧化氮的总物质的量是11.2L÷22.4L/mol=0.5mol，设混合气体中二氧化氮的物质的量是x，根据得失电子守恒，则0.5mol×2=x×1+(0.5mol-x)×3，解得x=0.25mol，所以二氧化氮的体积(换算为标准状况下)是0.25mol×22.4L/mol=5.6L；
（2）反应中的硝酸一部分被还原为NO和二氧化氮，其余未被还原，则与氢氧化钠溶液反应，最终生成硝酸钠，根据Na元素守恒，则未被还原的硝酸的物质的量是V×10-3L×n mol/L，则溶液中的硝酸的物质的量是(V×10-3L×n mol/L+0.5mol)，所以硝酸的物质的量浓度是(V×10-3L×n mol/L+0.5mol)÷(140×10-3L)=mol/L。
21． 0.1 1 120 小于 18
（1）发生的反应是Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O，因为硫酸是过量的，因此根据铜进行计算，n(Cu)==0.05mol，消耗硫酸的物质的量为n(H2SO4)=2n(Cu)=2×0.05mol=0.1mol，产生V(SO2)=0.05mol×22.4L/mol=1.12L，即1120mL；
（2）在Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O中，被还原的硫酸的物质的量是参加反应的硫酸的一半。硫酸不足，铜过量，因此根据硫酸进行计算，被还原硫酸的物质的量为50×10－3×mol=0.025amol，但铜只与浓硫酸反应，随着反应的进行，硫酸浓度降低，转化成稀硫酸，反应停止，即被还原的稀硫酸的物质的量小于0.025amol；
（3）根据反应方程式，硫酸一部分起酸性，一部分作氧化剂，因此根据硫元素守恒，n(H2SO4)=[n(SO42－)＋n(SO2)] mol=( ＋) mol=0.9mol，因此c(H2SO4)==18mol·L－1。
22． 14.236 2.36t 1:2 0.85g
（1）甲厂的尾气中含SO20.2%、O210.0%，含有N2的体积分数为：1-0.2%-10%=89.8%，相同条件下气体体积与物质的量成正比，则该混合气体的平均摩尔质量为：，相同条件下气体的密度与摩尔质量成正比，则该混合气体对氢气的相对密度为：，若该厂每天排放的尾气为2×105m3（标况下），则含有标况下的二氧化硫的体积为：2×105m3×0.2%=400 m3=4×105L，该二氧化硫的物质的量为：，根据硫酸根离子守恒可知，生成硫酸铵的物质的量为1.786×104mol，质量为：132g/mol×1.786×104mol=2.36×106g=2.36t，故答案为：14.236；2.36；
（2）①本反应历程为：OH-首先是和NH4HSO4中的H+反应，随后剩余的OH-再和NH4+反应放出氨气，所以随着铵盐的量的增大，NH4HSO4的量也增大，放出的氨气的量会为0；浓硫酸增加的质量就是氨气的质量，第一次和第二次放出的氨气的量相等，所以第一次肯定是OH-过量，利用第一次的量计算（因为是OH-过量），设（NH4）2SO4的物质的量为x，NH4HSO4的物质的量为y，则：①：132x+115y=9.05，②：2x+y==0.1，联立解得：x=0.025mol、y=0.05mol，即（NH4）2SO4和NH4HSO4的物质的量之比为0.025mol：0.05mol=1：2，故答案为：1：2；
②根据①可知，9.05g混合物中含有0.025mol硫酸铵、0.05mo硫酸氢铵，则18.10混合物中含有0.05mol硫酸氢铵、0.1mol硫酸氢铵，且氢氧化钠完全反应，该50mL氢氧化钠溶液中含有氢氧化钠的物质的量为：n（NaOH）=n（NH4HSO4）+n（NH3）=0.1mol+0.1mol=0.2mol，27.15g混合物中含有硫酸铵的物质的量为：0.025mol×，含有硫酸氢铵的物质的量为：
0.05mol×=0.15mol，其中0.15molNH4HSO4消耗消耗0.15mol氢氧化钠，剩余的氢氧化钠与铵根离子反应生成氨气，则生成氨气的物质的量为：n（NH3）=n剩余（NaOH）=0.2mol-0.15mol=0.05mol，氨气的质量为：17g/mol×0.05mol=0.85g，故答案为：0.85g。