专题7《氮与社会可持续发展》单元检测题
一、单选题
1．下列变化过程属于氮的固定的是
A．氮气跟氢气合成氨 B．氨气跟氯化氢反应生成氯化铵固体
C．植物吸收硝酸铵 D．氮气由气态变为固态
2．下列说法正确的是
A．SO2通入酸性KMnO4溶液，溶液紫红褪去，说明SO2有漂白性
B．向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，说明部分Na2SO3被氧化
C．向某溶液中加NaOH溶液后加热，产生使湿润的蓝色石蕊试纸变红的气体，说明原溶液中含有NH4+
D．将少量铁粉加入稀硝酸中，充分反应后滴加KSCN溶液，有气体生成且有血红色沉淀，说明稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
3．下列气体中，不能用浓硫酸干燥的是( )
A．CO2 B．N2 C．SO2 D．NH3
4．下列关于自然界中氮循环(如图)的说法，不正确的是
A．雷电作用下发生了固氮反应 B．工业合成氨属于固氮的方式之一
C．整个循环没有发生氧化还原反应 D．碳、氢、氧等其他元素也参与了氮循环
5．某溶液中只可能含有下列离子中的几种：K+、、、、 (不考虑溶液中少量的H+和OH－)，取200mL该溶液，分为两等份进行下列实验：
实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224mL；(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加入足量的BaCl2溶液，得固体2.33g。
下列说法正确的是：
A．该溶液中无法确定是否含有K+ B．该溶液中肯定含有、、、
C．不能确定该溶液中是否含有 D．该溶液中一定含K+，且n(K+)= 0.01mol
6．制备下列气体所需的反应物和发生装置均可行的是
选项 A B C D
气体 一氧化氮 氯气 硫化氢 氨气
反应物 铜丝、稀硝酸 浓盐酸、高锰酸钾溶液 硫化钠固体、浓硫酸 铵盐、熟石灰
发生装置
A．A B．B C．C D．D
7．有下列物质：①氮氧化物、②未完全燃烧的碳氢化合物、③含铅化合物、④二氧化硫、⑤一氧化碳，其中属于汽车尾气成分的是( )
A．①②③④
B．①②③⑤
C．②③④⑤
D．①②③④⑤
8．实验室现有含硫酸和硝酸的混合溶液100mL，其中硫酸的浓度为2mol/L，硝酸的浓度为1mol/L，现向混合溶液中加入16g铜粉，充分反应后(假设只生成NO气体)，最多可收集到标准状况下的气体的体积为
A．896mL B．1792 mL C．2240 mL D．4480 mL
9．下列离子方程式书写正确的是
A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使沉淀的物质的量最大时：Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
10．下列装置能达到实验目的的是
A．用装置甲制备 B．用装置乙干燥
C．用装置丙收集 D．用装置丁进行喷泉实验
11．下列化学用语正确的是
A．分子的空间填充模型： B．的电子式：
C．的结构示意图： D．中子数为8的氮原子：
12．下列检验方法、现象和结论均正确的是
序号 检验方法和现象 结论
A 向未知溶液中加入盐酸酸化BaCl2溶液，有白色沉淀生成 该未知溶液中一定含有SO
B 向未知溶液中加入浓NaOH溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 该未知溶液中一定含有NH
C 向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成 该未知溶液中一定含有Cl–
D 向未知溶液中加入盐酸，生成的气体使澄清石灰水变浑浊 该未知溶液中一定含有CO
A．A B．B C．C D．D
13．已知某溶液中含有如下离子组中的若干种：K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、 CO、NO、SO、SiO、I-、Cl-且物质的量浓度相同。某同学欲探究该溶液的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到浅紫色火焰；
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成；
Ⅲ.取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中，向第一支试管中加入CCl4，振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色；向第二支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红。
下列说法正确的是
A．原溶液由K+、Fe2+、NO、I-、SO五种离子组成
B．原溶液中一定含有Mg2+、Cl-
C．步骤Ⅱ中无色气体可能含有CO2，原溶液中可能含有CO
D．原溶液中肯定不含Mg2+、SiO
14．下列有关自然界中氮循环的说法错误的是
A．工业合成氨属于人工固氮
B．豆科植物可实现生物固氮
C．氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
D．含氮无机物与有机氮可以相互转化
15．用NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．一定条件下，氢气与碘单质充分反应后分子总数小于
B．标准状况下，分子中所含氯原子的总数为
C．28 g由乙烯和丙烯组成的混合气体中含有个原子
D．锌完全溶解于适量稀硝酸中，生成气体的分子数为
二、填空题
16．、、都是化工生产中的重要气体，均可用氨水或NaOH溶液处理，防止污染空气。请回答下列问题：
(1)化工厂可用浓氨水来检验是否泄漏，当有少量泄漏时，发生的反应为_______，可以观察到的现象是_______，若反应中有0.08mol的氨气被氧化，则有_______mo1电子发生转移。
(2)①若用热烧碱溶液吸收气反应后的混合溶液中，含NaCl、NaClO和物质的量比值为，则n=_______。
②是形成酸雨的主要原因，工业上常用氨水吸收，发生的反应为_______。
(3)是燃油汽车尾气中的主要污染物之一，实验室可用烧碱溶液吸收和NO，(已知，)，当消耗100mL的烧碱溶液时，共吸收混合气体_______L(标准状态)。
17．化学就在我们身边，它与我们的日常生活密切相关。按要求回答以下问题：
(1)缺铁性贫血患者应补充Fe2+，通常以硫酸亚铁的形式补充，而硫酸铁无这种药效。当用硫酸亚铁制成药片时外表包有一层特殊的糖衣，这层糖衣的作用是___。
(2)最重要的人工固氮途径是___(用化学方程式表示)。
(3)“硅材料”是无机非金属材料的主角，其中广泛应用的光导纤维成分是___。
(4)陶瓷、水泥和玻璃是常用的传统无机非金属材料，其中生产普通玻璃的主要原料有___。
(5)盛装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因是__(用离子方程式表示)。
(6)铅蓄电池在汽车和电动车中都有广泛应用，该电池放电时的正极电极反应式为___。
18．(1)现有下列10种物质：①O2；②H2；③NH4NO3；④Na2O2；⑤Ba(OH)2；⑥CH4；⑦CO2；⑧NaF；⑨NH3；⑩I2。
其中既含离子键又含非极性键的是___________(填序号，下同)；既含离子键又含极性键的是___________；属于电解质的是：___________。
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的原子最外层有___________个电子。
(3)只含金属元素的主族位于第___________纵行。
(4)第四周期元素中，如第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为___________(用含a的式子表示)。
(5)周期表中位于第8纵行的铁元素属于第___________族，已知铁的原子序数为26，最外层有2个电子，则铁的原子结构示意图为___________。
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则其电子式为___________；若XY2为共价化合物，则其结构式为___________。
三、计算题
19．计算：
(1)将铁的某种氧化物投入到的盐酸中，在一定条件下恰好完全溶解，所得溶液再通入0.56 L标准状况下的氯气时，刚好使溶液中完全转化为，则该氧化物的化学式为_______。
(2)向含4 mol的稀溶液中，逐渐加入铁粉至过量。假设生成的气体只有一种，得到的的物质的量与所加铁粉的物质的量的关系如图所示。则B点消耗铁的物质的量为_______mol，C点生成的物质的量为_______mol。
20．工业上用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：4NH3+5O24NO+6H2O --① 4NO+3O2+2H2O→4HNO3---②
(1)如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应，冷却后所得溶液中溶质的质量分数是_____(保留2位小数，下同。)
(2)现以1.70吨液氨为原料生产硝酸，然后加入4.50吨水，得到密度为1.31 g/cm3的硝酸，该硝酸的物质的量浓度是__________mol/L。( 假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。
(3)把22.40 g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反应只收集到0.30 mol NO2和0.20 mol NO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量______。(写出计算过程)
(4)硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1 m3硝酸工业的尾气中含3160 mg NOx，其中n(NO) ：n(NO2)=9：1。
①如果用NaOH溶液完全吸收NOx，至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升 (富氧空气中O2的体积分数为0.25) (写出计算过程)___。
②如果用氨催化还原法，即用氨作还原剂，将NO、NO2 转化为氮气直接排入空气中，需要氨气的质量为多少克 (写出计算过程)_______。
四、实验题
21．某化学小组探究“NO2能与赤热的铜反应生成氧化铜和氮气”。已知：
Ⅰ．NO和Cu不反应
Ⅱ．NO和FeSO4溶液反应：NO + FeSO4= FeSO4·NO（棕色）
Ⅲ．NO和酸性KMnO4溶液反应生成NO和Mn2+
设计实验装置如图所示（各装置中液态试剂均足量）。
回答下列问题：
(1)写出A中发生反应的离子方程式：____________。
(2)关闭K1、K3、打开K2，滴加浓硝酸一段时间后关闭K2、打开K3，再点燃C处酒精灯，这样操作的目的是___________。
(3)实验过程中观察到下列现象：
①D中浅绿色溶液变成棕色，得出实验结论-NO2的还原产物________（填代号）。
a．一定是NO和N2b．一定有NO c．一定无NO d．可能有NO
②E中有明显现象，该现象是____________，写出发生反应的离子方程式：____________。
(4)实验结束时关闭K3，打开K2、将导管末端插入NaOH溶液中，然后熄灭酒精灯，再__________(填操作），打开K1鼓入大量空气处理装置内污染气体。若实验探究结论成立，E中针筒活塞显示V mL（已换算成标准状况）不再发生变化，此时铜全部被氧化为CuO，则V=____________（用含 m的代数式表示）。
22．氮化镁是一种浅黄色粉末，易水解生成氢氧化镁和氨气，常用于制备其他超硬、高导热、耐高温的氮化物。实验室用以下装置制取干燥、纯净的N2并与金属镁反应制取氮化镁。
已知：Mg+2NH3Mg(NH2)2+H2
回答下列问题：
(1)装置A的分液漏斗中盛装的试剂是___________；B、F中盛装碱石灰的仪器名称是___________。
(2)连接好装置进行实验前经检查装置的气密性良好。其他实验步骤如下：
①装药品②点燃C处酒精灯③点燃E处酒精灯④打开A中分液漏斗
正确的顺序为___________(填序号)。
(3)C中反应的化学方程式是___________。
(4)D装置的作用是___________。
(5)F装置的主要作用是___________。
(6)若24.0g镁放入E装置中，实验结束后称得E增加了7.0g，则氮化镁的产率是______。
参考答案：
1．A
【详解】A．氮气与氢气化合生成氨是将游离态的氮变为化合态，故A正确；
B．氨气跟氯化氢反应生成氯化铵不是游离态的氮参加反应，故B错误；
C．植物吸收硝酸铵不是氮气参加的反应，故C错误；
D．氮气由气态变为固态，不是化学变化，故D错误；
故选A.
2．B
【详解】A．二氧化硫具有还原性，和高锰酸钾发生氧化还原反应，故A错误；
B．加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，沉淀含硫酸钡、亚硫酸钡，则说明部分Na2SO3被氧化，故B正确；
C．氨气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则该实验不能说明原溶液中含有NH4+，故C错误；
D．将少量铁粉加入稀硝酸中，充分反应后生成铁离子，滴加KSCN溶液后，溶液呈血红色，不是生成血红色沉淀，故D错误；
故选B。
【点睛】本题的易错点为D，要注意铁离子与KSCN反应的产物易溶于水，使溶液呈血红色，类似的还有，氢氧化铁胶体是澄清透明的，也没有沉淀。
3．D
【详解】A. 浓硫酸不和二氧化碳反应，因此可以干燥，A不符合题意，A不选；
B. 浓硫酸不和氮气反应，因此可以干燥，B不符合题意，B不选；
C. 浓硫酸具有强氧化性，不可以干燥室温下能和浓硫酸发生氧化还原反应的气体例如硫化氢、碘化氢等，但二氧化硫和浓硫酸不能反应，故浓硫酸能干燥二氧化硫，C不选；
D. 浓硫酸具有酸性，不可以干燥碱性气体氨气，D符合题意，D选；
答案选D。
4．C
【详解】A．雷电作用下，氮气与氧气发生反应：N2+O22NO，属于天然固氮，故A正确；
B．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故B正确；
C．固氮反应中氮气转变为含氮化合物，元素化合价变化、发生氧化还原反应，故C错误；
D．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O22NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故D正确；
故选C。
5．C
【分析】实验1，加入足量NaOH溶液并加热产生气体，溶液中一定存在，n()=n(NH3)==0.01mol；实验2，加入盐酸无现象，再加入足量BaCl2溶液产生固体，溶液中不含，含有，n()=n(BaSO4)==0.01mol。
【详解】A．由分析可知，所带正电荷为0.01mol，所带负电荷为0.02mol，根据溶液中的电荷守恒，溶液中一定含有K+，A不正确；
B．由分析可知，该溶液中肯定不含有，B不正确；
C．因为与K+、、都能大量共存，所以不能确定该溶液中是否含有，C正确；
D．该溶液中一定含K+，若不含，根据电荷守恒，n(K+)=2n()-n()=0.01mol，若含，n(K+)＞0.01mol，D不正确；
故选C。
6．A
【详解】A．Cu与稀硝酸反应生成NO，抽动铜丝可使反应停止，图中装置可制备NO，A正确；
B．高锰酸钾溶液与浓盐酸直接反应制备氯气，不需要加热，所以不需要酒精灯，B错误；
C．硫化钠固体与浓硫酸发生氧化还原反应不生成硫化氢，应选稀硫酸，C错误；
D．铵盐固体、熟石灰为固固加热制备氨气，不能用固液反应产生气体的装置，D错误；
故选A。
7．D
【详解】汽车燃料为有机物，燃烧后的产物有不完全燃烧产生的一氧化碳、碳氢化合物、碳的固体颗粒，有氮气和氧气反应产生的一氧化氮、二氧化氮，汽油中的硫元素与氧气生成的二氧化硫，故选D。
8．C
【详解】n(Cu)==0.25mol、n(H+)=0.1L×2mol/L×2+0.1L×1mol/L=0.5mol、n(NO )=0.1L×1mol/L=0.1mol；根据反应方程式3Cu+8H++2 NO=3Cu2++2NO↑+4H2O可知，NO不足，0.1mol NO完全反应生成0.1molNO，标准状况下的气体的体积为0.1mol×22.4L/mol=2.24L=2240mL；
故选C。
9．A
【详解】A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3，Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀，同时促进HCO的电离，产生氢离子，氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳，所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，A正确；
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，OH-只够和H+反应，离子方程式为OH-+H+=H2O，B错误；
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中，SO2会被氧化为硫酸根，离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-，C错误；
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，以明矾的物质的量为1mol，含有2molAl3+、3molSO，Al3+恰好生成沉淀时，消耗3molBa(OH)2，SO完全沉淀时，消耗3molBa(OH)2，若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol，则会有Al(OH)3溶解，因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为：2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D错误；
综上所述答案为A。
10．D
【详解】A．反应有水生成，则试管口应略向下倾斜，A错误；
B．氨气与浓硫酸反应，不能干燥氨气，B错误；
C．氨气的密度比空气密度小，则长导管进气短导管出可收集氨气，关键没有出口，C错误；
D．氨气极易溶于水，导致压强减小，导管口在液面下上升从而形成喷泉实验，D正确；
故选D。
11．C
【详解】A．分子的空间填充模型，是甲烷的球棍模型，故A错误；
B．是共价化合物，电子式为，故B错误；
C．核外有18个电子，结构示意图为 ，故C正确 ；
D．中子数为8的氮原子，质量数为15，该原子表示为，故D错误；
选C。
12．B
【详解】A. 向未知溶液中加入盐酸酸化BaCl2溶液，可能生成AgCl和BaSO4白色沉淀，则该未知溶液中不一定含有SO，A错误；
B. 向未知溶液中加入浓NaOH溶液，微热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，则该未知溶液中一定含有NH，B正确；
C. 向未知溶液中加入AgNO3溶液，可能生成AgCl和Ag2CO3白色沉淀，则该未知溶液中不一定含有Cl–，C错误；
D. 向未知溶液中加入盐酸，生成的气体使澄清石灰水变浑浊，气体可能为二氧化碳和二氧化硫，则该未知溶液中可能含有CO、HCO、SO、HSO，D错误；
答案选B。
13．B
【分析】溶液中含有如下离子组中的若干种：K+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、CO、NO、SO、SiO、I-、Cl-进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃，观察到浅紫色火焰，说明一定含K+；
Ⅱ.另取原溶液加入足量盐酸有无色气体生成，该气体遇空气变成红棕色，此时溶液颜色加深，但无沉淀生成，说明溶液中一定含还原性离子(Fe2+、I-中至少一种)和NO，一定不含SiO；
Ⅲ. .取Ⅱ反应后溶液分别置于两支试管中，向第一支试管中加入CCl4，振荡静置后溶液分层，下层出现紫红色，说明Ⅱ中有I2生成，原溶液一定含I-，则一定不含Fe3+；向第二支试管中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，再滴加KSCN溶液，上层清液变红，说明Ⅱ所得溶液含Fe3+和SO，则一定不含CO；
由实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可得原溶液一定含K+、Fe2+、I-、NO、SO，一定不含CO、Fe3+、SiO，原溶液中各离子的物质的量浓度相同，设各离子浓度为c，体积为V，则正电荷总物质的量=cV+2cV=3cV，负电荷总物质的量=cV+cV+2cV=4cV，负电荷总物质的量较多，则原溶液一定含Mg2+，此时正电荷总物质的量为5cV，正电荷总物质的量较多，则Cl-也一定含有；
综上所述，原溶液一定含K+、Fe2+、I-、NO、SO、Cl-、Mg2+，一定不含CO、Fe3+、SiO。
【详解】A．由分析可知原溶液由K+、Fe2+、I-、NO、SO、Cl-、Mg2+，还有水电离的H+、OH-共9种离子组成，A错误；
B．由分析可知原溶液中一定含有Mg2+、Cl-，B正确；
C．原溶液含Fe2+、Mg2+，则一定不含CO，故步骤Ⅱ中无色气体不含有CO2，为NO，C错误；
D．由分析可知原溶液中一定含Mg2+，肯定不含SiO，D错误；
答案选B。
14．C
【详解】A．氮的固定分为三类：植物的根瘤菌固氮称为生物固氮、放电条件下生成一氧化氮为高能固氮、工业合成氨反应属于人工固氮，A正确；
B．豆科植物可将大气中的N2转化为NH3，从而实现生物固氮，B正确；
C．氨和铵盐在硝化细菌作用下最终转化为硝酸根离子，氮元素价态升高，被氧化，C不正确；
D．由二氧化碳与氨在一定条件下反应可制得尿素，从而实现含氮无机物与有机氮的转化，蛋白质在动物体内消化可生成氨，实现有机氮向含氮无机物的转化，D正确；
故选C。
15．C
【详解】A．氢气与碘单质的反应是等体积反应，反应后的分子总数依然为，A错误；
B．标准状况下，为液体，无法计算物质的量，B错误；
C．乙烯和丙烯的最简式为CH2，28 g混合气体共2mol，则所含原子数为6mol，有个原子，C正确；
D．0.2molZn完全溶解于适量稀硝酸中，0.2molZn失去的电子总数是0.4mol，生成气体可能为NO，也有可能是更低价态的物质，故气体具体的量不确定，D错误；
答案选C。
16．(1) 有白烟生成 0.24
(2) 6
(3)1.12
【详解】（1）化工厂可用浓氨水来检验是否泄漏，当有少量泄漏时，发生的反应为，由于反应生成NH4Cl，则可以观察到的现象是有白烟生成，每8个氨气参加反应，有2个被氧化，生成1个N2，转移6个电子，则若反应中有0.08mol的氨气被氧化，则有电子发生转移；
（2）①热烧碱溶液吸收时，生成NaCl得到电子，生成NaClO和失去电子，根据得失电子守恒可知，n=1+5=6；
②氨水为弱碱可以吸收酸性气体SO2，工业上常用氨水吸收，反应生成亚硫酸铵，其反应化学方程式为；
（3）由于烧碱溶液吸收和NO生成NaNO3和NaNO2，利用氮元素和钠元素相等可知，当消耗100mL的烧碱溶液时，共吸收混合气体。
17． 防止硫酸亚铁被氧化 N2+3H22NH3 SiO2 纯碱、石英、石灰石 SiO2+2OH-=SiO+H2O PbO2(s)+4H+(aq)+SO(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)
【详解】(1)由于二价铁容易被氧化成三价铁，故亚铁盐药片需外包糖衣，故此处填：防止硫酸亚铁被氧化；
(2)最重要的人工固氮是合成氨反应，故此处填：；
(3)由于SiO2对光的传导能力强，故可以用来生产光导纤维，故此处填SiO2；
(4)工业上以纯碱、石灰石、石英为原料，在玻璃回转窑中高温煅烧生产玻璃，故此处填：纯碱、石灰石、石英；
(5)由于NaOH溶液会与玻璃中的SiO2反应生成具有黏性的Na2SiO3，从而将塞子和瓶体粘在一起，所以保存NaOH溶液不能用玻璃塞，对应离子方程式为：SiO2+2OH-=+H2O；
(6)铅蓄电池负极为Pb，正极为PbO2，电解质为硫酸溶液，放电时，Pb失电子转化为PbSO4，PbO2在正极得电子转化为PbSO4，对应电极反应为：PbO2(s)+4H+(aq)+(aq)+2e-=PbSO4(s)+2H2O(l)。
18． ④ ③⑤ ③④⑤⑧ 6 2 a+11 VIII S=C=S
【详解】(1)①O2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
②H2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
③NH4NO3中与形成离子键，、中N和H、N和O形成极性共价键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；
④Na2O2中Na+和形成离子键，中O原子之间形成非极性共价键，在熔融状态下能够导电，是电解质；
⑤Ba(OH)2中Ba2+和OH-形成离子键，OH-中O原子和H原子形成极性共价键，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；
⑥CH4分子中C和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；
⑦CO2分子中C和O形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；
⑧NaF中Na+和F-形成离子键，属于盐，在水溶液或熔融状态下能够导电，是电解质；
⑨NH3分子中N和H形成极性共价键，在水溶液和熔融状态下均不能导电，属于非电解质；
⑩I2含有非极性共价键，属于单质，既不是电解质，也不是非电解质；
综上，既含离子键又含非极性键的是④；既含离子键又含极性键的是③⑤；属于电解质的是③④⑤⑧；
(2)短周期的某元素的气态氢化物为H2R，则该元素的化合价为-2价，即得到了2个电子，该元素的原子最外层有8-2=6个电子，故答案为：6；
(3)元素周期表中，ⅡA族只含有金属元素，位于元素周期表中的第2纵行，故答案为：2；
(4)第四周期元素中，第ⅡA族元素和第ⅢA族元素之间还有10个过渡金属元素，若第IIA族原子序数为a，则第IIIA族原子序数为a+11，故答案为：a+11；
(5)Fe位于元素周期表中的第四周期第Ⅷ族，其原子结构示意图为，故答案为：Ⅷ；；
(6)X、Y两种主族元素能形成XY2型化合物，已知XY2中共有38个电子。若XY2为常见元素形成的离子化合物，则XY2为CaF2，其电子式为，若XY2为共价化合物，则XY2为CS2，其结构式为S=C=S。
19．(1)Fe5O7
(2) 1 1.5
【详解】（1）设二价铁离子的物质的量为xmol，三价铁离子的物质的量为ymol，由某铁的氧化物，用7.0mol/L的盐酸100mL在一定条件下恰好完全溶解，依据电荷守恒可知最终溶液中溶质为氯化亚铁和氯化铁，依据电荷守恒可知二价铁离子和三价铁离子带的正电荷总数等于氯离子带电负电荷总数，即：2x+3y=0.1L×7.0mol/L=0.7mol；溶液中只有二价铁离子能与氯气发生反应生成三价铁离子，氯气被还原为氯离子，依据氧化还原反应中得失电子守恒规律可知二价铁失去的电子总数等于氯气得到的电子总数，即：x×1=×2=0.05mol；解得：x=0.05mol；y=0.2mol；所以该氧化物中Fe(+2价)与Fe(+3价)的物质的量分别为0.05mol、0.2mol，反应中HCl的H元素与氧化物中O元素全部结合生成H2O，则氧化物中n(O)=×n(HCl)=×0.7mol=0.35mol，所以：n(Fe)：n(O)=0.25mol：0.35mol=5：7，该氧化物的化学式为Fe5O7。
（2）由已知图象知：A→B时亚铁离子物质的量为0，说明铁和稀硝酸反应生成硝酸铁，因为生成的气体只有一种，生成的还原产物是一氧化氮，稀溶液含4 mol，B点反应恰好完全，则B点消耗铁的物质的量为1mol。继续加铁，则铁与硝酸铁反应得到硝酸亚铁，C点恰好完全，C点溶液为硝酸亚铁溶液，C点时反应可以写作：，所以亚铁离子的物质的量为：。
20． 0.78 10.40 Fe(NO3)3 0.1 mol ；Fe(NO3)2 0.3 mol 1.79 L 1.25 g
【分析】(1)将已知方程式叠加，可得总反应方程式，就可得到反应产生的硝酸的质量及总质量，据此计算硝酸的质量分数；
(2)根据N元素守恒，依据NH3～HNO3计算硝酸的物质的量，再根据ρ=计算硝酸溶液的密度，然后公式c=计算硝酸的物质的量浓度；
(3)根据生成的一氧化氮、二氧化氮的物质的量，消耗铁的物质的量，利用原子个数守恒、得失电子数守恒计算解答；
(4)①设混合气体中含有x mol NO，y mol NO2，依据题干条件n(NO)：n(NO2)=9：1，及总质量为3160 mg，计算两种气体的物质的量，氢氧化钠与一氧化氮气体、二氧化氮混合气体反应，方程式为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，反应后剩余气体为NO，NO被O2氧化为NO2，只要NO与NO2物质的量相等，气体就可以被NaOH溶液完全吸收，再根据氧化还原反应中电子得失守恒计算氧气的物质的量，依据富氧空气中氧气的含量计算需要富氧空气的体积；
②依据得失电子守恒可知NO、NO2中N变为N2中0价的N ，其得到电子总数等于NH3中-3价的N变为N2中0价的N失去电子总数，据此解答。
【详解】(1)由已知方程式：4NH3+5O24NO+6H2O --① 4NO+3O2+2H2O→4HNO3---②，将两个方程式叠加，可得总方程式：4NH3+8O2=4HNO3+4H2O，则硝酸的质量分数为：=0.78；
(2)1.70吨液氨的物质的量n(NH3)==1.0×105 mol，根据转化关系4NH3+8O2=4HNO3+4H2O，可知反应产生硝酸的物质的量也是1.0×105 mol，反应消耗O2的物质的量为n(O2)=2n(NH3)=2.0×105 mol，硝酸溶液的质量=液氨的质量+水的质量+消耗氧气的质量=1.70×106 g+4.50×106+×32 g/mol×2.0×105 mol=1.26×107 g，该硝酸溶液的体积V==9.62×106 cm3=9.62×103 L，则反应产生的硝酸溶液的物质的量浓度c(HNO3)==10.40 mol/L；
(3)Fe是变价金属，铁与硝酸反应可能硝酸铁，也可能生成硝酸亚铁。设最后溶液中含有硝酸铁物质的量为x mol，硝酸亚铁的物质的量为y mol，n(Fe)==0.4 mol，根据Fe元素守恒可知x+y=0.4；根据氧化还原反应中电子得失守恒可知：3x+2y=0.30 mol×(5-4)+0.20 mol×(5-2)，解得x=0.1 mol，y=0.3 mol，即最后溶液中含有硝酸铁的物质的量为0.1 mol；含有硝酸亚铁的物质的量为0.3 mol；
(4)①由题意可知：n(NO)：n(NO2)=9：1，二者总质量为3160 mg，设混合气体中含有x mol NO，y mol NO2，则有x：y=9：1，30x+46y=3.16，解得x=0.09 mol；y=0.01 mol。两种气体的混合物被NaOH溶液吸收，发生反应：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，根据方程式可知NO、NO2按1：1物质的量关系反应，剩余NO物质的量为n(NO)=0.09 mol-0.01 mol=0.08 mol，要想气体完全被吸收，只需鼓入O2使0.04 mol NO转化为NO2气体即可。依据电子守恒可得：0.04 mol×(4-2)=n(O2)×4，解得n(O2)=0.02 mol，其在标况下体积为：V(O2)=0.02 mol×22.4 L/mol=0.448 L，由于富氧空气中O2的体积分数为0.25，所以需要富氧空气的体积V(空气)=0.448 L÷0.25=1.792 L；
②由①知1 m3硝酸工业的尾气中含3160 mg的NOx中含有NO 0.09 mol，含有NO2 0.01 mol，如果用氨催化还原法，用氨作还原剂，将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中，设需要氨气的物质的量为n(NH3)，依据得失电子守恒可知：0.09 mol×(2-0)+0.01 mol×(4-0)= n(NH3)×[0-(-3)]，解得n(NH3)= mol，其质量m(NH3)= mol×17 g/mol=1.25 g。
【点睛】本题考查了有关方程式的计算，明确方程式中各物质的物质的量的关系及物质的性质是解题关键，注意根据原子个数、得失电子数守恒规律的应用。题目侧重考查学生综合分析与计算能力。
21．(1)Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O
(2)排出装置内空气
(3) d 紫红色溶液变浅或不褪成无色 3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O
(4) 关闭分液漏斗活塞 (或87.5m)
【分析】装置A中利用铜和浓硝酸反应制取NO2，经浓硫酸干燥后与铜粉反应，将生成的气体通入硫酸亚铁溶液，检验是否有NO生成，之后通入酸性高锰酸钾溶液中进一步吸收NO。
（1）装置A中利用铜和浓硝酸反应制取NO2，离子方程式为Cu+2NO+4H+=Cu2++2NO2↑+2H2O；
（2）空气中的氧气也会和氧气反应，所以先反应一段时间，利用生成的气体将装置内的空气排尽；
（3）①D中浅绿色溶液变成棕色，说明有NO生成，但由于硝酸和铜反应时也可能生成NO，所以结论为NO2的还原产物可能有NO，选d；②E中NO将酸性高锰酸钾还原，所以现象为紫红色溶液变浅或不褪成无色，根据题意可知酸性环境中MnO将NO氧化为NO，自身被还原为Mn2+，根据电子守恒可知MnO和NO的系数比为3：5，再结合元素守恒可得离子方程式为3MnO+4H++5NO=3Mn2++5NO+2H2O；
（4）实验结束时关闭K3，打开K2、将导管末端插入NaOH溶液中，然后熄灭酒精灯，再关闭分液漏斗活塞，停止反应，然后打开K1鼓入大量空气处理装置内污染气体；实验探究结论成立，即NO2能与赤热的铜反应生成氧化铜和氮气，反应方程式为：4Cu+2NO24CuO+N2，则针筒中收集到的气体为N2，m gCu完全反应，则生成的氮气为mol，标况下体积为mol×22.4L/mol=L=(或87.5m)mL。
22．(1) 浓氨水 (球形)干燥管
(2)①④②③
(3)3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O
(4)吸收氨气并干燥氮气
(5)防止空气中的水蒸气进入装置干扰试验
(6)75%
【解析】（1）
装置A的作用是制取氨气，浓氨水和氧化钙反应放出氨气，所以的分液漏斗中盛装的试剂是浓氨水；B、F中盛装碱石灰的仪器名称是球形干燥管。
（2）
为防止镁与氧气、氨气反应，要先用氮气排出装置E内的空气，再点燃E处酒精灯；实验步骤是 ：①装药品、④打开A中分液漏斗、②点燃C处酒精灯、③点燃E处酒精灯，故正确的顺序为①④②③。
（3）
C中氧化铜和氨气反应生成铜、氮气、水，反应的化学方程式是3CuO+2NH3=3Cu+N2+3H2O；
（4）
E装置要通入干燥、纯净的N2与镁反应，D装置的作用吸收氨气并干燥氮气；
（5）
氮化镁易水解生成氢氧化镁和氨气，F装置的主要作用是防止空气中的水蒸气进入装置干扰试验；
（6）
若24.0g镁放入E装置中，实验结束后称得E增加了7.0g，即参加反应的氮气是7g，设参加反应的镁的质量是xg；
x=18g，则氮化镁的产率是。
