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．下列离子方程式书写正确的是
A．过量铁粉与稀硝酸反应：Fe+4H++NO=Fe3++NO↑+2H2O
B．用醋酸除去水垢中的碳酸钙：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O
C．向AgNO3溶液中滴加氨水至过量：Ag++2NH3·H2O=Ag(NH3)+2H2O
D．物质的量浓度、体积均相同的NH4HSO4、NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
2．下列气体制备实验设计中，药品和装置都合理的是
A．图1：碳酸钠与盐酸反应制备CO2
B．图2：铜片与稀硝酸反应制备NO
C．图3：消石灰与氯化铵固体反应制备NH3
D．图4：二氧化锰与浓盐酸反应制备Cl2
3．向某含有SO、SiO、CO、Br－、Na＋的溶液中缓慢通入Cl2直至过量，下列对该反应过程的判断不正确的是( )
A．整个过程共发生2个氧化还原反应
B．所有阴离子的浓度都发生了变化
C．溶液的颜色发生了变化
D．反应过程中既有气体产生，也有沉淀产生
4．利用如图所示的装置进行下列实验，能得出相应实验结论的是
选项 ① ② ③ 实验结论
浓盐酸 KMnO4 紫色石蕊溶液 氯气具有酸性、漂白性
浓硫酸 蔗糖 溴水 浓硫酸具有脱水性、氧化性
稀硝酸 Na2SO3 酸性KMnO4溶液 SO2具有还原性
浓硝酸 Na2CO3 Na2SiO3溶液 非金属性的强弱：N>C>Si
A．A B．B C．C D．D
5．下列有关物质用途的说法，错误的是( )
A．二氧化硫常用于漂白纸浆 B．漂粉精可用于游泳池水消毒
C．晶体硅常用于制作光导纤维 D．氧化铁常用于红色油漆和涂料
6．化学与环境、生活密切相关，下列与化学有关的说法正确的是（ ）
A．用石材制作砚台的过程是化学变化
B．氯化铵溶液可清除铜制品表面的锈渍，是因为氨根离子水解使溶液显酸性
C．月饼因为富含油脂而易发生氧化，保存时常放入装有硅胶的透气袋
D．为测定熔融氢氧化钠的导电性，可将氢氧化钠固体放在石英坩埚中加热熔化
7．设为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是
A．1mol所含电子数为
B．用溶有1mol的饱和溶液制备胶体，制成的胶体中含有的胶粒数为
C．常温常压下，16g和的混合气体中含有O原子数目为
D．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，生成分子的数目为
8．下列说法正确的是
A．所有铵盐易溶于水，铵盐中的N均呈价
B．检验铵盐中含有的操作是取少量某盐放入试管中，加入稀氢氧化钠溶液，将湿润的红色石蕊试纸放在试管口
C．氨遇到浓盐酸或浓硝酸都会发生反应，产生白烟现象
D．和的固体混合物可用升华法分离
9．中国传统文化对人类文明贡献巨大，很早就把化学技术应用到生产生活中。下列与化学有关的说法不正确的是
A．《天工开物》中“至于矾现五金色之形硫为群石之将，皆变化于烈火”，其中矾指金属硫酸盐
B．《神农本草经》中捉到：“白青[]得铁化为铜”，其中白青属于碱
C．《本草纲目》中记载“(火药)乃焰消(KNO3)、硫磺、杉木炭所合，以烽燧铳极”这是利用了“KNO3的氧化性”
D．《本草经集注》中记载了区分硝石(KNO3)和朴消(Na2SO4)的方法：“以火烧之，烟起，乃真硝石也”，二者也可以利用“焰色试验”区分
10．气体F和气体SO2在通常条件下同时通入盛有BaCl2溶液的洗气瓶中(如图所示)，若洗气瓶中有沉淀生成，则气体F可能为下列气体中的
①CO2②NO2③NH3④O2⑤Cl2⑥HCl
A．①②③④ B．②③④⑤ C．②③④⑥ D．②④⑤⑥
11．一定质量的Fe和Cu的混合物中加入一定量的稀硝酸并微热，充分反应后剩余金属a g，再向其中加入一定量的稀硫酸并加热，充分振荡后剩余金属b g。下列推断中正确的是
A．加入稀硫酸前，溶液中一定有Cu2+ B．a可能大于b
C．a一定大于b D．最终溶液中可能有Fe3+
12．下列离子方程式中正确的是
A．向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化硫气体：
B．溶液与澄清石灰水按溶质物质的量之比混合：
C．溶液中加入溶液后溶液恰好显中性：
D．碳酸氢铵溶液中加入过量氢氧化钠溶液：
二、非选择题（共10题）
13．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图所示。
(1)图中所示氮循环中，属于氮的固定的有_______(填字母序号)。
A．转化为的过程 B．转化为的过程
C．转化为的过程 D．转化为的过程
(2)氮肥是水体中氨态氮的主要来源之一，检验氨态氮肥中的实验方法是_______。
(3)反硝化过程中，含氮物质发生_______(填“氧化”或“还原”)反应。
(4)在氨氧化细菌的作用下，与可以转化为氮气。该反应中，当产生0.1mol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(脱氮是指将氮元素转化为气体从水体中除去)。
①酸性条件下，脱除水体中硝态氮()的原理为，该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为_______。
②酸性条件下，脱除水体中硝态氮()生成的离子方程式为_______。
14．我国农业因酸雨而造成的损失每年高达15亿多元，为了有效控制酸雨，国务院已批准了《酸雨控制区和二氧化硫污染控制区划分方案》等法规。
（1）现有雨水样品1份，每隔一段时间测定数据如下：
时间 开始 8h后 16h后 24h后 32h后 40h后
pH 5.0 4.8 4.5 4.3 4.2 4.0
根据上述材料回答下列问题：（已知Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl）
①酸雨有很大的危害，严重威胁着生态环境。酸雨的PH____5.6（填< 或 >）。
②酸雨放置时，pH发生变化的主要原因是（用化学方程式表示）_____________________。
③如果将刚取样的上述雨水与少量新鲜自来水混合，pH将______（填“变大”、“变小”或“不变” ）。
（2）你认为以下哪些做法是减少酸雨产生的途径_____________( 填序号)
①少用煤作燃料 ②把烟囱造高 ③燃料脱硫 ④在已酸化的土壤中加石灰 ⑤开发新能源
（3）十二届全国人民代表大会政府工作报告中强调“加强雾霾治理，淘汰黄标车和老旧车”，下列物质不属于空气污染物的是 （______）
A． CO2 B． SO2 C． NO2 D． PM2.5
（4）改善大气质量、污水处理和实现垃圾的资源化等都要依靠化学等科学的发展。
固体煤气化得到CO和H2，在燃烧时可以大大减少________(填化学式，下同)和烟尘的排放。汽车尾气的主要污染是形成_______________，防止此种污染的措施是将汽车尾气中的CO、NO在催化剂的作用下反应生成无害的CO2和_____。
15．工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同的地方，又有区别。下图路线中的①-③、Ⅰ-Ⅲ分别是工业生产硝酸和雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。回答下列问题：
（1）雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，是否均为氧化还原反应？_______。
（2）图中途径I、①和②对应的三个反应中，常温下就能进行的是途径________。
（3）途径③对应的反应为NO2+H2O—HNO3+NO（未配平），该反应过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为__________________。
（4）硝酸必须保存于棕色瓶里并置于阴凉处的原因是____________________；可用铝质或铁质容器盛放冷的浓硝酸的原因是_____________________。
（5）硝酸的用途之一是与氨气反应制硝酸铵，其化学方程式为_____________。
16．某实验小组设计实验证明某碳酸钠粉末中混有硫酸钠和氯化钠，请完成下列空白：
实验步骤 实验现象 有关化学方程式
⑴取少量样品于试管中，加蒸馏水配成溶液。在溶液中先加足量的HNO3溶液 有气泡产生 _____________________
⑵再向(1)的溶液中加入过量的____________溶液 产生白色沉淀 _____________________
⑶取(2)静置后的上层清液少许，滴加AgNO3溶液 _________ _____________________
结论：碳酸钠粉末中混有硫酸钠和氯化钠
17．某工厂使用的煤中硫的质量分数为3.2%，假设该工厂每天燃烧煤10t，试计算：
(1)若煤中硫全部转化为，该厂每天产生的在标况下的体积为___。
(2)若用1.5mol/L、的NaOH溶液来吸收每天产生的，则所得溶液中溶质的成分(填化学式)和物质的量为____。
(3)若把每年(按365天计)产生的全部用来生产硫酸，理论上可得98%的浓硫酸的质量为___t。
18．工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NOx(NO和NO2的混合物，假设不含N2O4)，对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
(1)工业上也常用Na2CO3溶液吸收法处理NOx。
已知：NO不能与Na2CO3溶液反应。
NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)
2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)
当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，x的值不可能是___________(填字母)。
A．1.9 B．1.8 C．1.6 D．1.3
(2)用足量的Na2CO3溶液完全吸收NOx，每产生22.4L(标准状况)CO2(全部逸出)时，吸收液质量就增加44g，则NOx中的x值为___________。
19．有一稀硫酸和硝酸铁的混合溶液，向其中加入铁粉，溶液中的Fe2+浓度如图所示(不考虑溶液体积的变化)：
溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为_______
20．
(1)写出浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应的化学方程式___________________。
(2)试用上图所示各装置设计一个实验，验证上述反应所产生的各种产物。这些装置的连接顺序(按产物气体从左至右的流向)是________→________→________→________(填装置的编号)。
(3)怎样检查整套装置的气密性_________
(4)实验时可观察到装置①中A瓶的溶液褪色，C瓶的溶液不褪色，A瓶溶液的作用是________，B瓶溶液的作用是________，C瓶溶液的作用是________。
(5)装置②中所加的固体药品是________，可验证的产物是________。
(6)装置③中所盛溶液是________，可验证的产物是________。
21．如图是用浓硝酸、铜片、水等试剂探究浓、稀硝酸的强氧化性并观察还原产物的实验装置。
I.浓硝酸的强氧化性实验
将铜片置于具支试管的底部，在分液漏斗中加入约5mL浓硝酸，往具支试管中放入约2mL浓硝酸，用排水法收集产生的气体。
(1)写出具支试管中发生反应的化学方程式：____。
(2)实验中观察到能证明浓硝酸有强氧化性的现象是____。
II.稀硝酸的强氧化性实验
(3)上述反应完成后，欲进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，紧接着简便、合理的实验操作是____。
(4)能证明稀硝酸与铜反应产生NO的实验现象是____(填写序号)。
A．c中收集到无色气体
B．c中收集到的无色气体接触空气后变为红棕色
C．b中产生的无色气体接触空气后变为红棕色
III.实验反思
(5)利用该装置先进行铜与浓硝酸的反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，其好处是____。
22．硫酸亚铁(FeSO4)是中学化学常用试剂，可用于治疗缺铁性贫血症。
(1)实验室配备FeSO4溶液时为防止硫酸亚铁变质，常采用的措施是_______(填一种)。
(2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁、铁红、硫酸亚铁铵[，俗名摩尔盐]，转化关系如图1所示。
①制备时，若pH过高会导致碱式硫酸铁的产率偏低，其原因是_______。
②制备时，向FeSO4溶液中加入过量的溶液，该反应的离子方程式为_______；铁红的化学式为_______。
③制备摩尔盐时将反应物混合，经蒸发浓缩、冷却结晶、_______、洗涤、干燥得到产品。
(3)隔绝空气条件下，FeSO4分解时的物质转化关系如图2。
①关于M的成分提出三种猜想：
猜想1：M是；
猜想2：M是_______；
猜想3：M是和。
②已知三种气体的部分性质如表所示：
物质
熔点/℃ 16.8
沸点/℃ 44.8
利用图3装置探究硫酸亚铁部分分解产物。能否将低温浴槽A的温度控制在？_______(填“能”或“否”)。C中试剂可能是_______。
参考答案：
1．C
A．铁粉过量，最终生成亚铁离子，离子方程式为3Fe+8H++2NO=3Fe2++2NO↑+4H2O，A错误；
B．醋酸为弱酸，不能拆，离子方程式应为CaCO3+2CH3COOH=Ca2++CO2↑+H2O+2CH3COO-，B错误；
C．氨水过量，生成银氨溶液，离子方程式为Ag++2NH3·H2O=Ag(NH3)+2H2O，C正确；
D．物质的量浓度、体积均相同的NH4HSO4、NaOH溶液混合，只有氢离子能和氢氧根反应，铵根不反应，离子方程式为H++OH-=H2O，D错误；
综上所述答案为C。
2．B
A．碳酸钠为粉末，且易溶于水，应该采用难溶于水的CaCO3与稀HCl反应制取CO2气体，A不合理；
B．Cu与稀硝酸反应产生NO气体，NO难溶于水，可用排水方法收集NO气体，用盛有NaOH溶液的烧杯盛装水，并可根据NO、O2与NaOH溶液发生反应的性质，来防止外逸的NO污染大气，B正确；
C．NH3是大气污染物，无尾气处理装置，C错误；
D．二氧化锰与浓盐酸在加热时发生反应制备Cl2，装置中无酒精灯加热，因此不能发生反应制取得到Cl2，D错误；
故合理选项是B。
3．A
某溶液中含有SO32－、SiO32－、Br－、CO32－、Na＋，向该溶液中通入过量的Cl2，SO32－可以被氯气氧化为硫酸根离子；SiO32－和氯水中的盐酸反应生成硅酸沉淀；Br－被氯气氧化为溴单质；CO32－和氯水中的盐酸反应生成二氧化碳气体。
A、Cl2可以和SO、Br－发生氧化还原反应，同时Cl2本身还要和水发生反应，所以发生的氧化还原反应应该是3个，故A错误；
B、由于Cl2与水反应，导致溶液呈酸性，所以CO和SiO都反应，故B正确；
C、因为Br－和Cl2反应后转化成溴单质，导致溶液颜色发生变化，故C正确；
D、反应过程中生成CO2气体，也生成H2SiO3沉淀，故D正确。
故选A。
4．B
A．氯气与水反应产生了盐酸和次氯酸，次氯酸具有漂白性，氯气没有漂白性、酸性，故A错误；
B．浓硫酸具有脱水性，使蔗糖脱水生成碳单质，又因浓硫酸具有强氧化性，与碳发生氧化还原反应生成的二氧化硫能使溴水褪色，按照装置中的实验现象能说明浓硫酸具有脱水性、氧化性，故B正确；
C．稀硝酸把氧化为，所以不能用稀硝酸和反应来制取，故C错误；
D．浓硝酸与碳酸钠反应生成二氧化碳，但浓硝酸易挥发，硝酸、碳酸均可与硅酸钠溶液反应生成硅酸沉淀，则不能比较碳酸与硅酸的酸性强弱，也就不能比较、非金属性的强弱，应在两个试管之间加装一个装有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，故D错误；
故选B。
5．C
制作光导纤维的材料是SiO2而不是Si，C项错误。
6．B
A．用石材制作砚台的过程没有新物质生成，属于物理变化，故A错误；
B．氨根离子水解使溶液显酸性，酸性溶液可以用来除锈，故B正确；
C．硅胶具有吸水性，可作食品包装中的硅胶为干燥剂，但硅胶没有还原性、不能除去月饼包装袋中的氧气，可放入装有铁粉的透气袋，故C错误；
D．石英坩埚中含有二氧化硅，二氧化硅能和氢氧化钠发生反应，故D错误；
故答案选B。
7．A
A．D和T都是氢元素，原子核外一个电子，氧原子核外8个电子，一个含有个电子，故1mol所含电子数为，A正确；
B．胶粒的粒子直径为1～100nm，氢氧化铁胶粒是成千上百个氢氧化铁聚集而成，故胶粒数远小于NA，B错误；
C．常温常压下，氧气和臭氧都是由氧元素构成的同素异形体，故16g和的混合气体中含有O原子数目为，C错误；
D．50mL18.4mol/L浓硫酸与足量铜微热反应，量变引发质变，浓硫酸变稀不在与金属铜反应，生成分子的数目不能准确计算，D错误；
故选A。
8．C
A．所有铵盐易溶于水，但并不是所有铵盐中的氮均呈-3价，如NH4NO3中硝酸根离子中氮为+5价，故A错误；
B．氨气极易溶于水，所以检验铵盐中含有，需加入浓氢氧化钠溶液，还需要加热，然后将湿润的红色石蕊试纸放在试管口检验是否有氨气生成，故B错误；
C．浓盐酸和浓硝酸都有挥发性，氨遇到浓盐酸挥发出来的氯化氢或浓硝酸挥发出来的硝酸会发生化合反应，生成的氯化铵和硝酸铵为白色固体，可看到产生白烟，故C正确；
D．氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，氨气和氯化氢遇冷又会重新化合成氯化铵，可以用加热的方法分离氯化铵和氯化钠，但方法不是升华法，故D错误；
故选C。
9．B
A．带有结晶水的硫酸盐，常常称作矾，“至于矾现五金色之形"中所提到的矾，指的是金属硫酸盐，A正确；
B．白青的化学式为Cu2(OH)2CO3，含有金属阳离子Cu2+，酸根离子，同时阴离子又含有OH-,故属于碱式盐，B错误；
C．火药发生化学反应的时候，KNO3中氮元素的化合价降低，被还原，做氧化剂，体现氧化性，C正确；
D．鉴别硝石KNO3和朴消Na2SO4，利用钾元素和钠元素的焰色试验不同，钠元素焰色试验为黄色，钾元素焰色试验为为紫色，从而鉴别两者，D正确；
故选B。
10．B
二氧化硫与氯化钡不发生反应，故另一种气体通入后可能与二氧化硫发生反应生成硫酸根后与钡离子产生沉淀，或者与二氧化硫产生亚硫酸盐再与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀；
①中二氧化碳与氯化钡不反应，与二氧化硫也不反应，故不会产生沉淀，不肯能；②二氧化氮与水二氧化硫在溶液中发生氧化还原反应生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故符合；③氨气与二氧化硫在溶液中反应可能生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，故符合；④氧气与二氧化硫在溶液中反应生成硫酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故符合；⑤氯气和二氧化硫在水溶液中反应生成硫酸和盐酸，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，故符合；⑥HCl与二氧化硫和氯化钡都不反应，故没有沉淀现象，故不符合；故能生成沉淀的是②③④⑤；
故选答案B。
11．C
一定质量的Fe和Cu的混合物中加入一定量的稀硝酸并微热，充分反应后剩余金属a g，则发生反应为3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，3Cu+8HNO3=Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，剩余固体为Cu或者Fe和Cu，当剩余固体为Cu时溶液中可能含有Fe2+或者Cu2+和Fe2+，当剩余固体为Fe和Cu时溶液中只含Fe2+，加入稀硫酸后，则继续发生离子方程式：3Fe+8H++2=3Fe2++2NO↑+4H2O或者3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，总之固体质量进一步减小，据此分析解题。
A．由分析可知，加入稀硫酸前，溶液中不一定有Cu2+ ，可能含有Cu2+和Fe2+，或者只含Fe2+，A错误；
B．由分析可知，加入稀硫酸之后，固体继续溶解，质量进一步减小，即a一定大于b，B错误；
C．由B项分析可知，a一定大于b，C正确；
D．由于最终仍然有固体剩余，剩余固体一定含有Cu，Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+，故最终溶液中不可能有Fe3+，D错误；
故答案为：C。
12．B
A．次氯酸钠有氧化性，SO2有还原性，且SO2少量，则发生反应：，故A错误；
B．溶液与澄清石灰水按溶质物质的量之比混合：，故B正确；
C．1mol溶液中加入mol溶液后溶液恰好显中性，故离子方程式为，故C错误；
D．加入过量氢氧化钠溶液，铵根离子和碳酸氢根都反应，故离子方程式为，故D错误；
故选B。
13．(1)A
(2)取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氮肥中含
(3)还原
(4)0.3
(5) 1：6
（1）氮的固定是将N2转化为含氮化合物的过程，仅A符合题意，故选A。
（2）检验氨态氮肥中的实验方法是取少量氮肥溶于适量蒸馏水中，向其中加入浓的NaOH溶液，加热，并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口，若试纸变蓝，则证明氮肥中含。
（3）反硝化过程有：转化为N2的过程、转化为的过程、转化为N2的过程，这些过程中含氮物质的氮元素的化合价均降低，则这些物质均做氧化剂，发生还原反应。
（4）在氨氧化细菌的作用下，与可以转化为氮气，该反应的化学方程式为+N2↑+2H2O，该反应中每生成1mol N2转移3mol电子，则当产生0.1mol氮气时，转移的电子的物质的量为0.3mol。
（5）①该反应中，N2是氧化产物，Fe2+是还原产物，它们的物质的量之比为1:6；
②酸性条件下，Fe2+和反应生成N2和Fe3+，该反应的离子方程式为10Fe2++2+12H+10Fe3++N2↑+6H2O。
14． < 2H2SO3＋O22H2SO4 变小 ①③⑤ A SO2 光化学烟雾 N2
试题分析：（1）①酸雨是指PH>5.6的雨水；②酸雨放置时，2H2SO3＋O22H2SO4，亚硫酸被氧化为硫酸，酸性增强；③刚取样的雨水含有亚硫酸，新鲜自来水含有氯气，混合后发生Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl，弱酸生成强酸，PH变小；（2）减少酸雨产生必须减少二氧化硫的排放，；（3）CO2不是空气污染物；（4）固体煤气化得到CO和H2，不含硫元素，减少SO2排放；汽车尾气中的氮氧化合物是组成光化学烟雾的主要原因。CO、NO在催化剂的作用下反应生成无害的CO2和N2。
解析：（1）①酸雨是指PH>5.6的雨水；②酸雨放置时，亚硫酸被氧化为硫酸，酸性增强；③刚取样的雨水含有亚硫酸，新鲜自来水含有氯气，混合后发生Cl2＋SO2＋2H2OH2SO4＋2HCl反应；（2）①少用煤作燃料，可以减少二氧化硫的排放，故①正确；②把烟囱造高，不能减少二氧化硫的排放，故②错误； ③燃料脱硫 ，可以减少二氧化硫的排放，故③正确；④在已酸化的土壤中加石灰，不能减少二氧化硫的排放，故④错误； ⑤开发新能源，可以减少二氧化硫的排放，故⑤正确。
（3）CO2无毒，不是空气污染物；（4）固体煤气化得到CO和H2，不含硫元素，减少SO2排放；汽车尾气中的氮氧化合物是组成光化学烟雾的主要原因。CO、NO在催化剂的作用下反应生成无害的CO2和N2。
15． 是 ② 2:1 硝酸光照、受热易分解 浓硝酸使铁、铝钝化 HNO3+NH3=NH4NO3
分析：（1）在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应；在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物，叫做氧化剂；所含元素的化合价升高的反应叫做还原剂。所以雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，均为氧化还原反应。
（2）一氧化氮常温下与氧气反应生成二氧化氮。
（3）3NO2+H2O=2HNO3+NO反应中，硝酸为氧化产物，一氧化氮为还原产物。
（4）硝酸具有不稳定性，见光受热易分解；常温下，铁铝遇浓硝酸发生钝化。
（5）硝酸与氨气反生成硝酸铵。
详解：（1）在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应；在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低的反应物，叫做氧化剂；所含元素的化合价升高的反应叫做还原剂。所以雷电高能固氮生产硝酸的三个反应中，①I (氧化剂：，还原剂：)，②II.(氧化剂：，还原剂：)，③III.(氧化剂：，还原剂：)，通过以上分析可知，均为氧化还原反应；正确答案：是。
（2）氮气和氧气放电反应，氨气和氧气加热条件下发生催化氧化，一氧化氮常温下与氧气反应，因此常温下就能进行的是途径②；正确答案：②。
（3）根据电子守恒和质量守恒，配平该反应：3NO2+H2O=2HNO3+NO，NO2中+4价氮元素升高到HNO3中+5价氮元素，发生氧化反应，氧化产物有2mol，NO2中+4价氮元素降低到NO中+2价氮元素，发生还原反应，还原产物有1 mol，因此该反应过程中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2:1 ；正确答案：2:1。
4）硝酸具有不稳定性，见光受热易分解，因此硝酸必须保存于棕色瓶里并置于阴凉处；常温下，浓硝酸能够使铁或铝发生钝化，因此可用铝质或铁质容器盛放冷的浓硝酸；正确答案：硝酸光照、受热易分解；浓硝酸使铁、铝钝化。
（5）硝酸与氨气反生成硝酸铵，化学方程式为：HNO3+NH3=NH4NO3；正确答案：HNO3+NH3=NH4NO3。
16． Na2CO3 +2HNO3 = 2NaNO3 +CO2↑ +H2O Ba(NO3)2 Na2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ +2NaNO3 产生白色沉淀 NaCl + AgNO3 = AgCl↓+ NaNO3
(1)碳酸钠、硫酸钠和氯化钠三种物质中，碳酸钠能与硝酸反应产生CO2气体，故该步骤有关化学方程式为Na2CO3 +2HNO3 = 2NaNO3 +CO2↑ +H2O;
(2)硝酸钠、硫酸钠和氯化钠三种物质中，硫酸钠与可溶性钡盐能产生不溶于硝酸的白色沉淀BaSO4，氯化钠与硝酸银能产生不溶于硝酸的白色沉淀AgCl；由题意知该步骤是验证硫酸根离子，可加入过量Ba(NO3)2溶液，反应化学方程式为Na2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓ +2NaNO3；
(3)氯化钠与硝酸银能产生不溶于硝酸的白色沉淀AgCl，故该步骤现象为产生白色沉淀，化学方程式为NaCl + AgNO3 = AgCl↓+ NaNO3。
17．(1)
(2)、；、
(3)365
（1）假设煤中的硫全部转化为SO2，根据硫元素守恒，每天产生的SO2物质的量为mol，在标准状况下体积为1×104mol×22.4L/mol=2.24×105L。
（2），由（1）分析知，，设反应生成的物质的量分别为xmol、ymol，根据钠元素守恒得①，根据硫元素守恒得②，联立①②可得，，，则所得溶液中溶质、，、；
（3）根据硫元素守恒，若把产生的二氧化硫全部用来生产硫酸，理论上每天产生的硫酸的物质的量为1×104mol，则每天可得到98%的浓硫酸的质量。
18． D 1.875
由方程式可知，当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n(NO2)≥n(NO)；由方程式可知，NOx的物质的量是CO2的2倍，由此分析。
(1)由方程式NO+NO2+Na2CO3═2NaNO2+CO2(Ⅰ)、2NO2+Na2CO3═NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)可知，当NOx被Na2CO3溶液完全吸收时，则n(NO2)≥n(NO)，NO含量越少，x值越小，而n(NO2)=n(NO)，x值最小，x最小==1.5，故x不可能为1.3，答案选D；
(2)由方程式NO+NO2+Na2CO3=2NaNO2+CO2(Ⅰ)、2NO2+Na2CO3=NaNO2+NaNO3+CO2(Ⅱ)可知，NOx的物质的量是CO2的2倍，CO2的物质的量为=1mol，则2mol×(14+16x)mol-1mol×44g/mol=44g，解得x=1.875。
19．2:1
n(Fe)1==0.35mol，n(Fe)2==0.70mol，在溶液中加入Fe粉，首先发生反应：Fe + 4H+ +=Fe3++ NO↑+ 2H2O，由n(Fe)1=0.35mol，求出参加反应的n(H+)=1.4mol，n()=0.35mol，反应生成Fe3+为0.35mol；由反应：2Fe3++Fe=3Fe2+，n(Fe)=n(Fe)2-n(Fe)1=0.35mol，可求出n(Fe3+)=0.70mol，原溶液中含Fe3+为0.70mol-0.35mol=0.35mol，即n[Fe(NO3)3]=0.35mol，溶液中过量，则H+完全反应，n(H2SO4)=0.70mol，从而求出溶液中H2SO4与Fe(NO3)3的物质的量之比为0.70mol:0.35mol=2:1。答案为：2:1。
20．(1)C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O
(2) ④ ② ① ③
(3)关闭分液漏斗活塞，微热烧瓶，③导管口产生气泡，停止加热后③导管中有一段稳定的液柱，则气密性良好
(4) 验证SO2的存在 充分吸收SO2 验证SO2是否已被吸收完全
(5) 无水硫酸铜 水
(6) 澄清的石灰水 CO2
碳与浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，要验证反应产物，应依次通过盛有无水硫酸铜的硬质试管，无水硫酸铜与水反应生成五水硫酸铜，现象为固体由白色变为蓝色，再通过品红溶液检验二氧化硫存在，二氧化硫具有漂白性能够使品红褪色，要检验二氧化碳应排除二氧化硫的干扰，所以应先通过盛有酸性高锰酸钾的洗气瓶，再通过品红检验二氧化硫是否吸收完全，最后通入澄清石灰水，如果澄清石灰水变浑浊证明二氧化碳的存在。
（1）碳和浓硫酸在加热条件下反应生成二氧化碳、二氧化硫以及水，反应的方程式为C＋2H2SO4(浓) CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；
（2）检验二氧化碳和二氧化硫时用到的溶液中均含有水，所以先检验水的存在，二氧化碳和二氧化硫均可以使澄清石灰水变浑浊，所以先检验二氧化硫，再除去，最后检验二氧化碳，连接顺序④→②→①→③；
（3）根据装置结构可知检验气密性的实验操作是：关闭分液漏斗活塞，微热烧瓶，③导管口产生气泡，停止加热后③导管中有一段稳定的液柱，则气密性良好；
（4）根据检验的顺序，在检验二氧化碳之前先检验二氧化硫，可以用品红来检验，除二氧化硫可以用高锰酸钾，二氧化硫是否被高锰酸钾吸收干净，也可以用品红来检验，所以A瓶溶液的作用是验证SO2的存在，B瓶溶液的作用是充分吸收SO2，C瓶溶液的作用是验证SO2是否已被吸收完全；
（5）根据以上分析可知用无水硫酸铜来检验水的产生，则装置②中所加的固体药品是无水硫酸铜；
（6）根据以上分析可知可以用澄清石灰水检验二氧化碳的存在，因此装置③中所盛溶液是澄清的石灰水。
21．(1)Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O
(2)铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生
(3)向试管中加水将浓硝酸稀释
(4)C
(5)原料利用率高，可以防止污染空气
【解析】(1)
铜与浓硝酸发生氧化还原反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，化学方程式：Cu+4HNO3（浓）＝Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O；
(2)
实验中铜片溶解，试管中溶液变蓝，且有红棕色气体产生，则可说明浓硝酸具有强氧化性，氧化铜单质生成铜离子；
(3)
上述反应完成后，向试管中加水将浓硝酸稀释成稀硝酸，如果能继续溶解铜，则可进一步证明稀硝酸也具有强氧化性，
(4)
若b生成的气体为红棕色，说明气体为二氧化氮，若b生成的气体为无色，接触空气后变为红棕色，说明生成气体为一氧化氮，故选C；
(5)
根据装置图可知，先进行铜与浓硝酸反应，再进行铜与稀硝酸反应的实验，原料利用率高，可以防止污染空气，所以该装置的优点是原料利用率高，可以防止污染空气。
22．(1)加适量铁粉
(2) 部分铁离子转化成 过滤
(3) 否 碱石灰
(1) 配备FeSO4溶液时，硫酸亚铁变质的实质是Fe2+被氧化，加适量铁粉可防止Fe2+被氧化；
(2)以FeSO4为原料可制备碱式硫酸铁、铁红、硫酸亚铁铵；制备碱式硫酸铁时，使用H2O2作为氧化剂，通过调节pH生成，若pH过高部分铁离子转化为，会导致碱式硫酸铁的产率偏低；NH4HCO3不稳定，溶液中与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳；碳酸亚铁加热分解生成；和混合，冷却结晶得到；经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品；
(3) FeSO4分解时生成固体氧化物，FeSO4中Fe为+2价，所以固体氧化物可能是，，或者是和；
（1）
配备FeSO4溶液时，硫酸亚铁变质的实质是Fe2+被氧化，加适量铁粉可防止Fe2+被氧化；
故答案为加适量铁粉；
（2）
①制备时，若pH过高，部分铁离子转化为，导致碱式硫酸铁的产率偏低；
故答案为部分铁离子转化为；
②NH4HCO3不稳定，溶液中与亚铁离子反应生成碳酸亚铁和二氧化碳；离子反应为 ；在空气中煅烧生成，所以铁红为；
故答案为，；
③制备摩尔盐时将反应物混合，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到产品；
故答案为过滤；
（3）
①据分析可知，M可能是；
故答案为；
②图3装置设置两个低温浴槽的目的是利用物理手段将SO2和SO3分离，不能将低温浴槽A的温度设置在；C是尾气处理装置，可使用碱石灰吸收SO2和SO3；
故答案为否，碱石灰
