第3章《硫、氮及其循环》检测题
一、单选题
1．下列除杂质的方法错误的是
A．气体中混有少量：用溶液洗气
B．固体中混有少量：加热
C．气体中混有少量HCl：用饱和溶液洗气
D．溶液中混有少量：加入过量Zn粉，过滤
2．从粗铜精炼后的阳极泥(主要成分为Cu、Ag、C、Au等)中回收贵金属Au与Ag的工艺流程如图所示。已知络合反应：。下列说法错误的是
A．“滤渣Ⅰ”通过灼烧可获得较纯净的Au
B．“酸浸氧化”时通入可提高的利用率并可减少污染
C．“溶浸”时，该体系酸性越强，越利于反应进行
D．“还原”时氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4
3．氨既是一种重要的化工产品，又是一种重要的化工原料。下图为合成氨以及氨氧化制硝酸的流程示意图。下列说法错误的是
A．合成氨工业中采用循环操作，可提高氮气和氢气的利用率
B．工业生产中为了盛装大量浓硝酸，可选择活泼金属铝作为罐体材料
C．为避免硝酸生产尾气中的氮氧化物污染环境，可用废NaOH溶液吸收
D．合成氨工业中增大反应物浓度，活化分子百分数增大，反应速率加快
4．某化学兴趣小组进行有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验，实验过程如图所示。下列有关说法正确的是
A．①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生，稀硝酸被还原为NO2
B．若③中加入足量稀硫酸，则在相同条件下①中产生的气体体积比③中产生的气体体积小
C．③中滴加稀硫酸，铜片继续溶解，说明稀硫酸的氧化性比稀硝酸强
D．由上述实验可知：Cu在常温下既可与稀硝酸反应，也可与稀硫酸反应
5．下列说法不正确的是
A．NO2、SO2是空气污染物，会导致酸雨
B．酸雨是指pH小于5.6的降水
C．O3和ClO2可以替代Cl2对自来水消毒
D．氨气与硝酸反应制成氮肥硝酸铵属于氮的固定
6．将 FeO 和Cu(NO3)2的混合物9.08 g加入到150 mL 1.0 mol ·L-1的稀硫酸中，待固体完全溶解后得到溶液 X。向溶液 X 中通入448 mL(已换算为标准状况)的Cl2得到溶液Y，此时溶液中的Fe2+恰好被完全氧化。下列叙述正确的是
A．溶液X中的阳离子一定有Cu2+、Fe2+、H+，可能有Fe3+
B．原混合物中 FeO 的质量为2.88 g
C．向溶液Y中加入足量铁粉，充分反应后产生标准状况下224 mL的H2
D．向溶液Y中加入5 g铁粉，充分反应后得到不溶固体1.08g
7．北京冬奥会火种灯的外形设计灵感来自于河北博物院的“长信宫灯”。下列说法正确的是
A．青铜是一种混合物，其硬度小于纯铜
B．鎏金层破损后生成铜锈的主要成分为CuO
C．铝合金表面氧化物薄膜可以保护内部金属不被腐蚀
D．铝合金在冷的浓硫酸中不反应
8．以下实验中作反应器的试管口需要向上倾斜的是
①加热高锰酸钾制氧气
②加热硫粉与铁粉的混合物使其化合
③加热NH4Cl与Ca(OH)2的混合物制取氨气
④加热纯净KClO3使其分解(KClO3熔点356℃，分解温度400℃)
A．②③ B．①④ C．②④ D．③④
9．下列有关实验的操作、现象以及得出的解释或结论均正确的是
选项 操作 现象 解释或结论
A 向溶液中加入NaOH溶液，然后加热，并用湿润的蓝色石蕊试纸检验产生的气体 试纸不变红色 溶液中不含有
B 向某溶液中逐滴加入盐酸 立即产生无色无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊 溶液中一定含有大量的
C 向某溶液中加入盐酸，再加入溶液 加入盐酸后无明显现象，再加入溶液，产生白色沉淀 溶液中一定有
D 将固体试样完全溶于盐酸，再滴加KSCN溶液 不变红色 该固体试样中不存在
A．A B．B C．C D．D
10．NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法不正确的是
A．标准状况下，11.2 L甲烷中含C-H键的数目为2NA
B．1mol Cl2与足量Fe反应，转移的电子数为2NA
C．1 L0.5 mol·Lˉ1的Na2SO4溶液中含有的Na+总数为NA
D．将1molN2和3molH2置于密闭容器中充分反应后，生成的NH3数目等于2NA
11．如图所示，在注射器里吸入，然后吸入水。若再吸入空气(按体积占1/5计算)，夹住弹簧夹，观察现象(不考虑摩擦力)。已知常温常压下，气体摩尔体积为，则下列叙述正确的是
A．最终剩余气体体积约为
B．可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C．可观察到注射器内的气体最终由无色变成红棕色
D．若反应前后液体体积不变，所得硝酸溶液的浓度约为
12．下列关于浓硫酸的叙述正确的是
A．浓硫酸具有吸水性，因而能使蔗糖炭化
B．浓硫酸是一种干燥剂，能够干燥氨气、氢气等气体
C．蓝色的胆矾晶体中加入浓硫酸，晶体会转化为白色固体
D．常温下，浓硫酸不与铁、铝反应，所以可以用铁、铝制容器盛装浓硫酸
13．化学在生活中有着广泛的应用，下列对应关系错误的是
选项 化学性质 实际应用
A ClO2具有强氧化性 自来水杀菌消毒
B Al(OH)3分解吸收大量的热量并有H2O生成 阻燃剂
C SO2具有还原性 用作漂白粉
D NaHCO3受热易分解 焙制糕点
A．A B．B C．C D．D
14．下列转化不能通过一步反应实现的是
A．SO2→ H2SO3 B．SO2→SO3 C．SO3→H2SO4 D．N2→NO2
15．根据下列实验和现象，所得实验结论正确的是
选项 实验 现象 实验结论
A 向装有溶液的试管中加入稀硫酸 在管口观察到红棕色气体 分解成了
B 和混合气体通入溶液 出现白色沉淀 得到的沉淀只有
C 向某溶液中先滴加适量稀硝酸，再滴加少量溶液 出现白色沉淀 原溶液中含有、、中的一种或几种
D 取少量固体于试管底部，加热试管底部 试管口处有晶体出现 易升华
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．简要回答下列问题。
(1)实验室里浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，放置在阴凉处的原因是______。
(2)金属钠通常保存在煤油中的原因是_____。
(3)垃圾分类处理已成为新时尚。废电池必须集中回收处理的原因是______。
17．常用作漂白剂和防腐剂，但它也是造成大气污染的主要有害气体之一、火力发电厂使用的煤炭是常用的含硫燃料，燃煤烟气需净化后再排放。回答下列问题：
(1)某实验小组探究的化学性质，装置如图所示(ac均为浸有相应试液的棉花，夹持与加热装置略)。
制备的反应化学方程式为_______；a处的实验现象为_______；b处观察到颜色褪去，体现的化学性质为_______。
(2)在工业生产上规定空气中二氧化硫允许排放量不超过，该小组为测定火力发电厂附近空气中的二氧化硫的含量，进行如下实验：
取标准状况下的空气(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等)，缓慢通入适量的淀粉溶液中，则溶液由蓝色变为无色，向所得溶液中加入稍过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，一系列操作后，称得其质量为。其中，“一系列操作”为_______；二氧化硫的含量为：_______。
(3)该小组查阅资料知：钙基固硫是燃煤烟气脱硫的常用方法，内容是先用浆状物吸收，再鼓入空气，得到石膏，变废为宝。此过程发生反应的化学方程式依次为_______，_______。
三、实验题
18．某同学设计下图装置进行铁和浓H2SO4反应的实验探究，请回答下列问题：
(1)将16g铁粉放入烧瓶中，由分液漏斗放入20mL18mol/L的浓H2SO4，结果没有任何反应现象，原因是_______，随后点燃A处酒精灯，就有气体产生了。
(2)随着反应的进行，B中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅(产物中有Mn2+)，请用离子方程式表示：_______，C中品红溶液颜色始终没有变化。
(3)当G处有持续稳定的气泡时，再点燃E处酒精灯，这样操作的原因是_______。
(4)反应一段时间后，E、F处可观察到明显的现象，F处的实验现象_______。
(5)为了确保实验的严谨性和F中现象的可信性，通常在F装置后再接一个装置G，则G中盛放的液体可以是_______。
A．CaCl2溶液 B．Ca(OH)2溶液 C．浓硫酸 D．CCl4
(6)将amolFe与含bmolH2SO4的浓硫酸共热，假设按本题的过程进行反应，如果Fe与H2SO4均恰好完全反应，则生成的有：气体1是_______，其物质的量为_______mol，气体2是_______，其物质的量为_______mol。
19．离子化合物甲由两种短周期元素组成，其式量为83，所含金属阳离子焰色试验为黄色。为探究该化合物的水解产物，设计了如图实验：
回答下列问题：
(1)检验装置A气密性良好的方法____，实验中观察到B中的试纸变为蓝色，则化合物甲的化学式为____。
(2)装置C的作用为____，F中盛有稀硫酸和四氯化碳，四氯化碳的作用为____，F装置中发生化学反应的方程式为____。
(3)实验结束后装置D得到紫红色固体，E中无水硫酸铜变蓝，F中有无色无味气体逸出，写出D中发生反应的化学方程式____。
四、计算题
20．某混合物由FeSO4和Cu(NO3)2两种物质组成，为测定其中各组分的含量，进行以下实验操作，同时得到相关实验数据：
假设NO的还原产物只有NO，且完全反应。
(1)原混合物中FeSO4和Cu(NO3)2的物质的量之比为_______；
(2)上述步骤②中n=_______， 请简要写出计算过程_______。
21．如图，向盛有3.0 mL NO的试管中缓缓通入1.5 mLO2 (气体体积均为标准状况下测定) 。
(1)写出观察到的现象：___________。
(2)若将充满30 mL NO2和O2混合气体的量筒倒立于装满水的水槽内，最后剩余5 mL气体，则原混合气体中NO2的体积是___________mL或者___________mL。
参考答案：
1．D
【详解】A．具有还原性，具有氧化性，两者发生氧化还原反应生成硫酸钾，可除去少量杂质，故A正确；
B．碳酸氢钠不稳定，受热分解成碳酸钠、二氧化碳和水，因此碳酸钠中混有碳酸氢钠，采用加热的方式除去碳酸氢钠，故B正确；
C．盐酸的酸性强于碳酸，而碳酸氢钠不与二氧化碳反应，二氧化碳也不溶于碳酸氢钠，因此除去CO2中少量的HCl，将气体通过饱和碳酸氢钠溶液，然后再通过浓硫酸，故C正确；
D．Zn虽然能与Fe3+反应，但引入新的杂质Zn2+，FeCl2中混有FeCl3，常加入过量的铁屑，故D错误；
答案为D。
2．C
【分析】阳极泥中加硝酸酸浸氧化，Cu和Ag反应生成硝酸铜和硝酸银，C和Au不反应，过滤后滤渣I为C和Au，滤液I中主要成分为硝酸银和硝酸铜，加入氯化钠溶液得到氯化银沉淀，过滤后滤液II为主要为氯化铜，滤渣II为氯化银，用硫代硫酸钠溶浸后再加N2H4还原得到Ag和N2。
【详解】A．根据分析，滤渣I为C和Au，经过灼烧后C与O2生成CO2，只剩Au，A正确；
B．酸浸氧化通入氧气扩大与氧气接触的面积，使能与酸反应的物质充分反应，提高硝酸的利用率，同时氧气在酸性环境下也能与铜反应生成铜离子，减少了污染性气体的排放，B正确；
C．溶液的酸性越强，溶液中浓度就越大，会与发生反应，不利于反应进行，C错误；
D．还原时Ag元素由+1价变为0价，降低1价，络合离子为氧化剂，Ag为氧化产物；N2H4中N元素由-2价变为0价，升高4价，N2H4为还原剂，N2为氧化产物，根据得失电子守恒，故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1:4，D正确；
故选C。
3．D
【详解】A．N2、H2合成NH3的反应为可逆反应，合成氨工业中通过冷凝降温，使NH3分离出来，未反应的N2、H2再返回合成氨装置，采用循环操作，可提高氮气和氢气的利用率，得到更多的NH3，A正确；
B．浓硝酸具有强氧化性，在室温下遇铁、铝会发生钝化而不能进一步发生反应，故可以使用活泼金属铝作为罐体材料盛装大量浓硝酸，B正确；
C．生产硝酸工业的尾气中含有NO、NO2，气体，可根据反应：2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O、NO2+NO+2NaOH=NaNO2+H2O，故可以使用废NaOH溶液作吸收剂，C正确；
D．合成氨工业中增大反应物浓度，单位体积内分子总数增加，单位体积内活化分子数增加，活化分子之间有效碰撞次数增加，化学反应速率加快，但活化分子百分数不变，D错误；
故合理选项是D。
4．B
【分析】在①中发生反应3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，由于HNO3不足量，所以②中观察到Cu剩余，说明硝酸完全反应，在③中加稀硫酸，Cu与稀硫酸不反应，但硝酸铜在酸性条件下具有硝酸的强氧化性，能够继续与Cu反应，据此解答。
【详解】A．①中发生反应：3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，生成硝酸铜溶液为蓝色，在试管口NO遇空气，与空气中的O2发生反应产生NO2，使气体由无色变为红棕色，但硝酸被还原生成的是无色的NO，A错误；
B．实验①中发生反应3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，假设①中加入溶液中含有8 mol HNO3，则产生2 mol NO气体；实验③发生反应的化学方程式为：3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O，反应产生的3 mol Cu(NO3)2电离产生6 mol 完全反应后会生成 6 mol NO，故若③中加入足量稀硫酸，则在相同条件下①中产生的气体体积比③中产生的气体体积小，B正确；
C．③中加稀硫酸，金属Cu会溶解，不是因为Cu与稀硫酸反应，而是由于硝酸铜在酸性条件下电离产生的与硫酸电离产生的H+起HNO3的作用，表现强氧化性，继续与Cu反应，说明硝酸的氧化性强，C错误；
D．由上述实验可得出结论：Cu在常温下可以和稀硝酸反应，但不能与稀硫酸反应，D错误；
故合理选项是B。
5．D
【详解】A．NO2、SO2是空气污染物，能和水反应生成酸，会导致酸雨，故A正确；
B．酸雨是指pH小于5.6的降水，故B正确；
C．O3和ClO2具有强氧化性，能杀菌消毒，可以替代Cl2对自来水消毒，故C正确；
D．氮的固定是游离态氮元素转化为化合态，氨气与硝酸反应制成氮肥硝酸铵，不是游离态转化为化合态，不属于氮的固定，故D错误；
选D。
6．C
【分析】将FeO 和Cu(NO3)2的混合物加入到稀硫酸中，二价铁被氧化，先后发生反应：①3FeO+10H++=3Fe3++NO↑+5H2O，②FeO +2H+=Fe2++H2O，而后再通入448 mL(已换算为标准状况)的Cl2，才将Fe2+恰好完全氧化，则通入Cl2之前溶液中含有Fe2+，整个反应过程中，n(H2SO4)= 150×10-3L ×1.0 mol ·L-1=0.15mol，n(H+)=0.3mol，n(Cl2)= =0.02mol，氯气氧化的Fe2+为0.04mol，设有amolFeO 和bmol Cu(NO3)2，则①中被氧化的Fe2+为(a- 0.04) mol且72a+188b=9.08，①中H+过量、少量，则2b mol完全消耗，由方程式①可知，，结合72a+188b=9.08求解可得a= 0.1， b= 0.01，据此分析解题。
【详解】A．由分析可知溶液X中的阳离子一定有Cu2+、Fe2+、H+、Fe3+，A错误；
B．由分析可知，原混合物中 FeO 的物质的量为0.1mol，质量为7.2g，B错误；
C．由分析可知，溶液Y中剩余H+为0.3mol-0.2mol-0.02×4mol=0.02mol，加入足量铁粉， H+全部转化为H2，物质的量为0.01mol，C正确。
D．由分析可知，溶液Y中剩余的Fe3+为0.1mol、剩余H+为0.02mol、剩余的Cu2+为0.01mol，根据反应方程式：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知，可以消耗铁粉的物质的量为：0.05mol+0.01mol+0.01mol=0.07mol，即3.92gFe，加入5 g铁粉，剩余固体为铁和铜，质量为5g-3.92g+0.01×64g=1.72g，D错误；
故答案为：C。
7．C
【详解】A．青铜属于合金，一般来说合金的硬度大于纯金属的硬度，因此青铜的硬度大于纯铜，A错误；
B．镏金层破损后生成铜锈的主要成分为Cu2(OH)2CO3，B错误；
C．铝合金表面氧化物薄膜是致密的氧化膜，因此可以保护内部金属不被腐蚀，C正确；
D．铝在冷的浓硫酸中会钝化、表面生成致密的氧化物保护膜、属于化学反应，D错误；
答案为C。
8．C
【详解】①加热高锰酸钾制氧气，试管口需要向下倾斜，以防止水蒸气冷凝后流回到试管底，使试管底炸裂，①不符合题意；
②加热硫粉与铁粉的混合物时，硫粉先熔化，后与铁反应，所以作反应器的试管口需要向上倾斜，以防液体流出试管，②符合题意；
③加热NH4Cl与Ca(OH)2的混合物制取氨气，试管口需要向下倾斜，以防止水蒸气冷凝后流回到试管底，使试管底炸裂，③不符合题意；
④KClO3熔点356℃，分解温度400℃，所以加热纯净KClO3使其分解时，作反应器的试管口需要向上倾斜，以防液体流出试管，④符合题意；
综合以上分析，②④符合题意，故选C。
9．C
【详解】A．碱性气体NH3遇到湿润的红色石蕊试纸可使之变蓝，A选项错误；
B．与酸反应放出CO2的还有可能是HCO，B选项错误；
C．先加入盐酸无现象，排除Ag+、SO、CO等离子的干扰，加入BaCl2还能产生白色沉淀，则说明一定含有SO，C选项正确；
D．该固体试样中可能含有Fe3+和过量的Fe单质，Fe将Fe3+还原为Fe2+，加入KSCN溶液不变红，D选项错误；
答案选C。
10．D
【详解】A．1mol甲烷中含4mol C-H键，标准状况下，11.2 L甲烷的物质的量为=0.5mol，所以所含C-H键的数目为=2NA，A正确；
B．1mol Cl2与足量Fe反应生成2mol氯化铁，转移的电子数为2NA，B正确；
C．1 L0.5 mol·Lˉ1的Na2SO4溶液中含有的Na+的数目为=NA，C正确；
D．氮气和氢气合成氨气的反应为可逆反应，1molN2和3molH2置于密闭容器中充分反应后，不可能全部转化为氨气，所以生成的NH3数目小于2NA，D错误；
故选D。
11．D
【详解】A．根据反应4NO+3O2+2H2O=4HNO3，消耗的氧气为30 mL=6mL，参与反应的一氧化氮为8mL，最终剩余体积约为20mL+30mL -6mL -8mL=36mL， A项错误；
B．在注射器中发生的反应为2NO+O2=2NO2和3NO2+H2O= 2HNO3+ NO，可以看出反应均为气体分子数减小的方向进行，则活塞缓缓向左移动，B项错误；
C．一氧化氮与氧气发生反应生成氧化氮，二氧化氮与水发生反应生成硝酸和一氧化氮，可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色，C项错误；
D．据4NO+3O2+2H2O=4HNO3，反应的n(NO)=8mL,可知c(HNO3)= = ，D项正确；
故选D。
12．C
【详解】A．浓硫酸使蔗糖炭化是因为具有脱水性，A错误；
B．氨气能与硫酸反应生成硫酸铵，因此氨气不能用浓硫酸干燥，B错误；
C．浓硫酸具有脱水性，蓝色胆矾中加入浓硫酸后会脱去结晶水生成白色的硫酸铜固体，C正确；
D．浓硫酸具有强氧化性，常温下能使铁、铝发生钝化，属于氧化还原反应，D错误；
故选C。
13．C
【详解】A. ClO2具有强氧化性，可使蛋白质变性，可用于杀菌消毒，故A正确；
B. Al(OH)3分解吸收热量，同时生成的H2O覆盖在可燃物表面隔绝空气，可用于阻燃剂，故B正确；
C. SO2能与有色物质反应生成不稳定的无色化合物，表现出漂白性，可作漂白剂，与SO2具有还原性无关，故C错误；
D. NaHCO3受热易分解生成CO2气体，并且能与酸反应生成CO2气体，可用于焙制糕点，故D正确；
故选C。
14．D
【详解】A．SO2溶于水，与水反应产生H2SO3，能够通过一步反应实现，A不符合题意；
B．SO2与O2在催化剂存在条件下加热，发生氧化反应产生SO3，能够通过一步反应实现，B不符合题意；
C．SO3易溶于水，与水发生化合反应H2SO4，能够通过一步反应实现，C不符合题意；
D．N2与O2在放电或高温下反应产生NO，NO再与氧气化合为NO2，二者不能直接反应产生NO2，D符合题意；
故合理选项是D。
15．B
【详解】A．向装有溶液的试管中加入稀硫酸，在管口观察到红棕色气体，发生发生反应、，故A错误；
B．通入溶液生成沉淀，酸性条件下，被氧化为，和Ba2+反应生成沉淀，所以和混合气体通入溶液得到的沉淀只有，故B正确；
C．向某溶液中先滴加适量稀硝酸，再滴加少量溶液，出现白色沉淀，原溶液可能含有Ag+，故C错误；
D．取少量固体于试管底部，加热试管底部，发生反应 ，氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵，所以试管口处有晶体出现，故D错误；
选B。
16．(1)防止浓硝酸见光或受热分解
(2)防止钠与空气中的水、氧气等反应
(3)防止重金属离子污染环境
【详解】（1）浓硝酸见光或受热易分解，故实验室里浓硝酸应保存在棕色试剂瓶中，放置在阴凉处的原因是防止浓硝酸见光或受热分解。
（2）钠是活泼金属，钠暴露在空气中会与氧气、水反应而变质，煤油密度比钠小且不与钠反应，隔绝空气和水，故金属钠通常保存在煤油中的原因是防止钠与空气中的水、氧气等反应。
（3）垃圾分类处理已成为新时尚。废电池必须集中回收处理的原因是防止重金属离子污染环境。
17．(1) 变为红色 还原性
(2) 过滤、洗涤、干燥 64
(3)
【分析】铜和浓硫酸在加热条件下反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，二氧化硫与水反应生成亚硫酸，亚硫酸使紫色石蕊变红，二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应，使高锰酸钾溶液褪色，二氧化硫和氢氧化钠溶液反应，最后用安全气球吸收多余的二氧化硫。
【详解】（1）是通过铜和浓硫酸加热反应制取，其制备的反应化学方程式为；二氧化硫溶于水生成亚硫酸，亚硫酸电离出的氢离子，因此a处的实验现象为变为红色；b处观察到颜色褪去，说明二氧化硫和酸性高锰酸钾溶液发生反应，高锰酸钾具有强氧化性，则体现的化学性质为还原性；故答案为：；变为红色；还原性。
（2）取标准状况下的空气(含氮气、氧气、二氧化碳、二氧化硫等)，缓慢通入适量的淀粉溶液中，则溶液由蓝色变为无色，向所得溶液中加入稍过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，溶液中沉淀要变为干燥的沉淀，则一系列操作为过滤、洗涤、干燥，称得其质量为，该沉淀为硫酸钡沉淀，其物质的量为0.001mol，则根据硫守恒得到二氧化硫物质的量为0.001mol，则二氧化硫的含量为：；故答案为：过滤、洗涤、干燥；64。
（3）钙基固硫是燃煤烟气脱硫的常用方法，内容是先用浆状物吸收，即，再鼓入空气，得到石膏即发生；故答案为：；。
18．(1)铁在冷的浓硫酸中钝化
(2)2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+
(3)待反应产生的H2将装置中的空气排尽再加热，防止H2与空气混合加热爆炸
(4)白色粉末变为蓝色
(5)CD
(6) 气体H2 n(H2)=(2a-b)mol 气体SO2 n(SO2)=(b-a)mol
【分析】A装置中Fe与浓硫酸加热反应生成SO2，随着反应的进行，浓硫酸变成稀硫酸，Fe与稀硫酸反应放出H2；SO2具有还原性，能将B装置中酸性KMnO4溶液还原；SO2具有漂白性，C装置中的品红溶液用于检验SO2；D装置中浓硫酸用于干燥气体；E装置中H2将CuO还原；F装置中的CuSO4用于检验H2O。
(1)
将16g铁粉放入烧瓶中，由分液漏斗放入20mL18mol/L的浓H2SO4，结果没有任何反应现象，随后点燃A处酒精灯，就有气体产生了，原因是：常温下，铁在浓硫酸中发生钝化现象，在表面形成致密的氧化物薄膜阻止反应进行；加热条件下会发生氧化还原反应；答案为：铁在冷的浓硫酸中钝化。
(2)
随着反应的进行，B中酸性KMnO4溶液颜色逐渐变浅(产物中有Mn2+)，是生成的SO2气体被高锰酸钾溶液氧化成，高锰酸钾被还原为锰离子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+；答案为：2+5SO2+2H2O=2Mn2++5+4H+。
(3)
G处有持续稳定的气泡时，再点燃E处酒精灯，浓硫酸随着反应进行浓度变稀后和铁反应生成氢气，氢气和空气混合点燃或加热时易发生爆炸，应先使氢气充满容器后再通入和氧化铜反应，这样操作的原因是：待反应产生的H2将装置中的空气排尽再加热，防止H2与空气混合加热爆炸；答案为：待反应产生的H2将装置中的空气排尽再加热，防止H2与空气混合加热爆炸。
(4)
F装置处是检验氢气还原氧化铜生成的水蒸气的存在，装置中的实验现象为：白色硫酸铜遇到水变蓝色；答案为：白色粉末变为蓝色。
(5)
在F装置后再接一个装置G，目的是防止空气中的水蒸气进入F中干扰检验生成的水蒸气的存在，G装置起到能吸收空气中的水蒸气或与空气隔离开；
A．CaCl2溶液不能起到阻止水蒸气进入F，A项不选；
B．Ca(OH)2溶液不能起到阻止水蒸气进入F，B项不选；
C．浓硫酸能吸收水蒸气，能起到阻止水蒸气进入F，C项选；
D．CCl4不溶于水，能起到阻止水蒸气进入F，D项选；
答案选CD。
(6)
将amolFe与含bmolH2SO4的浓硫酸共热过程中，铁和浓硫酸加热反应生成硫酸铁、二氧化硫和水，铁和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，浓硫酸随着反应进行浓度减小，变稀后和铁发生置换反应生成氢气，发生的反应为：Fe+2H2SO4(浓) FeSO4+SO2↑+2H2O、Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑，设生成氢气物质的量为x，生成二氧化硫物质的量为y，依据化学方程式可得：x+y=amol、x+2y=bmol，解得x=(2a-b)mol、y=(b-a)mol；答案为：气体H2，n(H2)=(2a-b)mol；气体SO2；n(SO2)=(b-a)mol。
19．(1) 关闭止水夹和分液漏斗活塞，用分液漏斗向圆底烧瓶中加水，水滴下的速度越来越慢，至不再滴下 Na3N
(2) 干燥氨气 防止倒吸 2NH3+H2SO4=(NH4)2SO4
(3)2NH3+3CuON2+3Cu+3H2O
【分析】离子化合物甲由两种短周期元素组成，所含金属阳离子焰色试验为黄色，说明该化合物含有Na元素，并且与水反应之后可以使B中的红色石蕊试纸变为蓝色，说明产生了NH3，则该化合物含有N元素，其式量为83，所以离子化合物甲为Na3N。A装置中Na3N与水发生反应，方程式为，据此分析来解题。
【详解】（1）检验装置气密性的原则是先让装置构成封闭整体，然后采取某种措施使体系的压强发生变化，以此来判断气密性的好坏。检验装置A气密性良好的方法是关闭止水夹和分液漏斗活塞，用分液漏斗向圆底烧瓶中加水，水滴下的速度越来越慢，至不再滴下；根据上面的分析，化合物甲的化学式为Na3N；
（2）E中无水硫酸铜变蓝，是为了检验D中反应生成了水，因此与CuO发生反应的NH3必须是干燥的，因此装置C的作用为干燥NH3；F中盛有稀硫酸和四氯化碳，用于尾气吸收，由于NH3极易与稀硫酸发生反应，且不溶于四氯化碳，所以四氯化碳的作用为防止倒吸；F装置中发生化学反应的方程式为；
（3）根据实验结束后装置D得到紫红色固体为Cu，E中无水硫酸铜变蓝说明有水生成，F中有无色无味气体逸出，根据元素种类守恒该气体是N2，D中发生反应的化学方程式为。
20．(1)10：1
(2) 0.02 ，n=0.02
【详解】（1）根据流程，17.08g的FeSO4、Cu(NO3)2的混合物与0.14mol硫酸混合，NO全部被还原为NO，NO的物质的量为，根据氮元素守恒，混合物中Cu(NO3)2的物质的量为0.01mol，质量为0.01mol×188g/mol=1.88g，则FeSO4的质量为17.08g-1.88g=15.2g，物质的量为，因此原混合物中FeSO4和Cu(NO3)2的物质的量之比为0.1：0.01=10：1；
（2）步骤①中发生反应3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O，NO的物质的量为0.02mol，则消耗的Fe2+为0.06mol，因此剩余的Fe2+的物质的量为0.1mol-0.06mol=0.04mol，通入n molCl2，发生反应2Fe2++Cl2=2Cl-+2Fe3+，则，n=0.02。
21．(1)通入O2，试管内气体变为红棕色；试管内液面升高；最后试管内剩余一种无色气体
(2) 20 27
【解析】(1)
通入的O2与NO发生反应生成NO2，2NO+O2=2NO2，所以看到有红棕色气体生成；生成的NO2溶于水，反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，反应后容器内气体压强减小，则试管内液面上升；4NO+3O2+2H2O=4HNO3，V(NO)：V(O2)≠4：3，故最后有气体剩余，不论剩余NO还是O2，都为无色气体，这是看到的第三个现象；故答案为：通入O2，试管内气体变为红棕色；试管内液面升高；最后试管内剩余一种无色气体；
(2)
NO2和O2混合气体与反应可能的反应式有：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，3NO2+H2O=2HNO3+NO，量筒内剩余5mL气体，小于30mL×=10mL，故剩余气体为氧气或NO，剩余气体为氧气，设参加反应的氧气的体积为x，则有：，4x+x=30mL-5mL=25mL，解得x=5mL，所以氧气的体积为：5mL+5mL=10mL，NO2的体积为30mL-10mL=20mL；若剩余气体为NO，则NO2过量，设氧气的体积为y，则：， ，解得y=3mL，所以NO2的体积为30mL-3mL=27mL，故答案为：20；27。
