第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1．关于硅及其化合物的叙述中，不正确的是
A．水玻璃可作粘合剂及耐火材料 B．硅可做半导体材料
C．二氧化硅是光导纤维的原料 D．氮化硅陶瓷是做电子元件的材料
2．某溶液中含有、、、、、、，向该溶液中通入过量的，下列判断正确的是
①有气体产生 ②溶液颜色发生变化 ③共发生了两个氧化还原反应 ④有胶状沉淀物质生成 ⑤反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的有两种
A．①③ B．①②④ C．②③④⑤ D．全部
3．下列物质间的转化，能通过化合反应一步直接实现的是
A．S→SO3 B．Fe→FeCl3 C．Na2CO3→Na2SiO3 D．SiO2→H2SiO3
4．在常温下可用来储存浓硝酸的容器是（ ）
A．锌 B．铁罐 C．银罐 D．铜罐
5．同温同压下，在3支相同体积的试管中分别充有等体积混合的两种气体，它们是①NO和NO2，②NO2和O2，③NO和N2。现将3支试管均倒置于水槽中，充分反应后，试管中剩余气体体积分别为V1、V2、V3，则下列关系正确的是( )
A．V1>V2>V3 B．V1>V3>V2
C．V2>V3>V1 D．V3>V1>V2
6．利用废蚀刻液(含及)制备碱性蚀刻液[溶液和的主要步骤：用氧化废蚀刻液，制备氨气，制备碱性蚀刻液[]、固液分离，用盐酸溶解沉淀并制备。下列有关实验说法正确的是（ ）
A．用氧化废蚀刻液的离子方程式为：
B．用装置甲可以制备并沉铁
C．用装置乙可以分离溶液和
D．用装置丁由溶液制备需要经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤等步骤
7．下列实验装置不能达到实验目的的是
A．图①用于观察金属钠在空气中加热所发生的变化
B．图②用于验证氨气在水中的溶解性
C．图③用于验证二氧化硫的氧化性
D．图④用于检验浓硝酸受热分解产生的气体
8．实验室用浓氨水和生石灰反应生成，按照生成、净化、收集、尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能到达实验目的的是
A．B．C．D．
9．煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx，是大气的重要污染源之一。用Ca(ClO)2溶液对烟气[n(SO2)：n(NO)=3：2]同时脱硫脱硝(分别生成SO、NO)，测得NO、SO2脱除率如图，下列说法不正确的是
A．SO2和NOx都会形成酸雨，NOx还会形成光化学烟雾
B．随着脱除反应的进行，吸收溶液的pH逐渐减小
C．SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO
D．依据图中信息，在80min时，吸收液中n(NO)：n(Cl-)=2：3
10．下列过程pH增大的是
A．硫化氢通入氯化铁溶液 B．硫化氢通入硝酸溶液
C．硫化氢通入硫化钠溶液 D．硫化氢通入氯化铜溶液
11．制备二氧化硫并检验其性质，用铜和浓硫酸在试管中制得二氧化硫，先通到品红溶液中，然后通到新制氯水中，最后尾气处理，下列说法正确的是（ ）
A．是氧化产物 B．品红溶液褪色体现的漂白性
C．新制氯水褪色体现的氧化性 D．用饱和亚硫酸钠溶液处理尾气
12．下列有关硫的性质及应用的描述，错误的是（ ）
A．从硫的化合价角度分析，单质硫既具有氧化性又具有还原性
B．硫单质与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物
C．试管内壁沾有硫粉，可用CS2或热的NaOH洗涤
D．单质硫燃烧时，氧气少量可生成SO2，氧气足量时可生成SO3
13．下列关于某无色溶液中离子检验的操作、现象与结论对应正确的是
检验操作 现象 结论
A 焰色反应 焰色呈黄色 一定没有K+
B 加入稀盐酸酸化，再加氯化钡 产生白色沉淀 一定有
C 加入足量稀盐酸 产生无色无味气体 一定有
D 加入硝酸银 产生白色沉淀 一定有
A．A B．B C．C D．D
14．下列物质的转化在给定条件下能实现的有
FeFe2O3Fe2(SO4)3
SSO3H2SO4
MgCl2溶液MgCl2·6H2OMg
SiO2(s)Na2SiO3(aq)H2SiO3(s)
A．1个 B．2个 C．3个 D．4个
15．下列关于材料的说法中正确的是
A．化学家采用玛瑙研钵摩擦固体反应物进行无溶剂合成，玛瑙的主要成分是硅酸盐
B．航天员手臂“延长器”所用材料为碳纤维，碳纤维与石墨烯互为同位素
C．制造5G芯片的氮化铝晶圆属于新型无机非金属材料
D．光导纤维主要成分为，可用作太阳能电池
二、填空题
16．化学用语是学习化学的基本工具，请用化学用语填空：
(1)相对分子质量最小的氧化物的化学式是_______。
(2)地壳中含量居前两位的元素所形成化合物的化学式为_______。
(3)氯化钠是由_______和_______构成；
(4)标出氧化钙中钙元素的化合价_______。
(5)写出硝酸钾的化学式_______。
17．有A、B、C三种无色纯净气体，可能分别是N2、NO、NO2、NH3、HCl中的一种。A气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，将A气体和C气体混合后，产生白烟；B气体接触空气立即变为红棕色。据此推断(写化学式)：A是____、B是____、C是____。
18．焦亚硫酸钠(Na2S2O5)是常用的抗氧化剂，在空气中、受热时均易分解。
(1)已知Na2S2O5中O元素的化合价为-2，则S元素的化合价为_______。Na2S2O5在酸性条件下会放出SO2，其反应的离子方程式为_______。
(2)Na2S2O5是一种食品添加剂、Na2S2O5晶体中常含有。
①Na2S2O5作脱氧剂时的反应原理为，用单线桥法标出该反应中电子转移的数目和方向：_______。
②检验其中含有的方法是_______。
三、计算题
19．硫酸是极其重要的化工原料，在工业、农业、医药、军事等领域应用广泛。工业上通常用接触法制硫酸，主要原料是硫铁矿和空气。接触法制硫酸的生产过程大致可分为三个阶段：二氧化硫的制取和净化；二氧化硫转化为三氧化硫；三氧化硫的吸收和硫酸的生成。为了防止环境污染并对尾气进行综合利用，硫酸厂常用氨水吸收尾气的SO2、SO3等气体，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO2及（NH4）2SO4和NH4HSO4固体。为了测定上述（NH4）2SO4和NH4HSO4固体混合物的组成，现称取该样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液50.00mL，加热至120℃左右，使氨气全部逸出[（NH4）2SO4和NH4HSO4的分解温度均高于200℃]，测得有关实验数据如下（标准状况）：
实验 样品的质量/g NaOH溶液的体积/mL 氨气的体积/L（标准状况）
1 7.24 50.00 1.792
2 14.48 50.00 3.584
3 21.72 50.00 4.032
4 36.20 50.00 2.240
（1）由1组数据直接推测：1.81g样品进行同样实验时，生成氨气的体积（标准状况）为___L。
（2）试计算该混合物中（NH4）2SO4和 NH4HSO4的物质的量之比为___。
（3）求所用NaOH溶液的物质的量浓度___mol/L。
20．(1)如下图实验装置，当有16.8g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是__________L。
(2)向Cu和CuO组成的混合物中，加入100mL 6.0mol·L1稀硝酸溶液，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下NO 2.24 L。请回答以下问题：
①原混合物中Cu和CuO的物质的量之比为____________；
②假设反应后溶液的体积保持不变，所得溶液溶质的物质的量浓度为______mol·L1；
③若将生成的NO气体完全溶解，需要标准状况下的氧气的物质的量为______。
四、实验题
21．Ⅰ、回答下列问题
(1)硅酸盐具有特殊的性质与应用，回答下列问题：硅酸盐材料是传统无机非金属材料，下列产品属于硅酸盐的是___________(填序号)。
①玻璃 ②陶瓷 ③水晶 ④硅芯片 ⑤光导纤维 ⑥水泥 ⑦砖瓦
(2)SiO2是一种酸性氧化物。
①用化学方程式表示盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因：___________。
②熔化烧碱应选用的坩埚为___________ (填字母)。
A．铁坩埚 B．玻璃坩埚 C．石英坩埚 D．瓷坩埚
Ⅱ、某化学小组模拟工业生产制取HNO3，设计下图装置，其中a为一个可持续鼓入空气的橡皮球。
(3)装置A中主要反应的化学方程式为___________。
(4)F装置用浓NaOH溶液吸收NO2，生成物之一是NaNO2，请写出该反应的离子方程式：________。
(5)装置C中浓硫酸的主要作用是___________。
(6)干燥管中的碱石灰用于干燥NH3，某同学思考是否可用无水氯化钙代替碱石灰，并设计如图所示装置(仪器固定装置省略未画)进行验证，实验步骤如图：
①用烧瓶收集满干燥的氨气，立即塞如图所示的橡胶塞。
②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，可以观察到的现象是___________，由此，该同学得出结论：不能用CaCl2代替碱石灰。
22．SO2在生活、生产中有重要用途，使用不当会造成环境污染。
(1)某同学利用图所示装置研究二氧化硫的性质。
①仪器a的名称为___________。
②向仪器a中滴加浓硫酸之前，需先通入一段时间N2，此操作的目的是___________。
③实验时，装置B中没有明显变化。实验结束后取下装置B，向其中滴加适量氨水，生成的白色沉淀为___________(填化学式)。
④装置C中出现淡黄色浑浊，说明二氧化硫具有___________性。
(2)某化工厂用图所示工艺流程除去燃煤产生的SO2。
①过程I发生的反应为，用双线桥标出该反应电子转移的方向和数目___________。
②过程II发生反应的化学方程式为___________。
五、元素或物质推断题
23．某无色澄清溶液中Cl－浓度为0.5 mol·L－1，还可能含有下表中的若干种离子。
阳离子 K＋、Al3＋、Mg2＋、Ba2＋、Fe3＋
阴离子 NO3-、CO32-、SiO32-、SO42-、OH－
现取该溶液100 mL进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。
序号 实验内容 实验结果
Ⅰ 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下1.12 L气体
Ⅱ 将Ⅰ的反应混合液过滤，对沉淀洗涤、灼烧至恒重，称量所得固体质量 固体质量为4.8 g
Ⅲ 向Ⅱ的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象
请回答下列问题：
(1)通过以上实验不能确定是否存在的离子有______________。能确定一定不存在的离子是_____________________________________________________。
(2)实验Ⅰ中生成沉淀的离子方程式为_____________________________。
(3)通过实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和必要计算，请写出一定存在的阴离子______________ (不一定要填满)。
(4)判断K＋是否存在，若存在，求出其最小浓度，若不存在说明理由：_____________________。
【参考答案】
一、单选题
1．D
解析：A．水玻璃具有黏性可以作黏合剂，不燃烧也不支持燃烧，可用作防火剂，故A不符合题意；
B．硅的导电性介于导体与绝缘体之间，是良好的半导体材料，故B不符合题意；
C．光导纤维的主要原料为二氧化硅，故C不符合题意；
D．氮化硅陶瓷是绝缘体，不导电，故D符合题意；
故答案选D。
2．B
解析：①过量的与水生成HCl，使转化为CO2，有气体产生，①正确；
②氧化得到Br2，溴水呈棕黄色，溶液颜色发生变化，②正确；
③氧化和，Br2氧化，共发生了三个氧化还原反应，③错误；
④过量的与水生成HCl，使生成H2SiO3沉淀，有胶状沉淀物质生成，④正确；
⑤反应前后，溶液中离子浓度基本保持不变的只有一种，⑤错误；
故答案选B。
3．B
解析：A．S→SO2 →SO3，不能通过一步反应实现，故A错误；
B．2Fe+3Cl2=2FeCl3，能通过一步反应实现，而且是化合反应，故B正确；
C．碳酸钠和二氧化硅反应，可转化为硅酸钠，化学方程式为，但该反应不是化合反应，故C错误；
D．SiO2→Na2SiO3→H2SiO3，不能通过一步反应实现，故D错误；
故选：B。
4．B
解析：铁、铝能够被冷的浓硝酸钝化，形成致密氧化膜，阻止反应进行，所以可以用铁、铝制容器盛放浓硝酸，故答案为B。
5．D
解析：①NO和NO2：3NO2＋H2O＝2HNO3＋NO，即1体积NO2与水反应生成体积的NO，NO与水不反应；
②NO2和O2：4NO2＋O2＋2H2O＝4HNO3，NO2全部消耗，而O2消耗了；
③NO和N2：NO、N2不溶于水；据此分析解答。
设试管体积均为2V，每种气体的体积均为V；当倒置于水槽中时：
①中有反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，则剩余气体的体积V1＝V；
②中有反应：4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3，则剩余O2的体积V2＝V；
③中气体与水不反应，故试管中气体体积V3＝2V；
综上所述，V3>V1>V2；故答案选D。
6．A
解析：A．具有强的氧化性，可用氧化废蚀刻液中的，反应的离子方程式为：，A正确；
B．氨气易溶于水，注意防止倒吸，所以要选用乙装置，氨气与溶液反应生成和氢氧化铁，B错误；
C．用装置丙可以分离可溶性溶液和难溶性的固态，C错误；
D．由溶液制备需要在蒸发皿中蒸干，不能再烧杯中进行，D错误；
故合理选项是A。
7．D
解析：A．钠和氧气加热生成过氧化钠，图①用于观察金属钠在空气中加热所发生的变化，故A正确；
B．图②能形成喷泉实验，说明氨气易溶于水，故B正确；
C．SO2和H2S反应生成淡黄色沉淀S，体现SO2的氧化性，故C正确；
D．硝酸具有挥发性和强氧化性，硝酸和NO2都能氧化I-，所以图④不能用于检验浓硝酸受热分解产生的气体，故D错误；
选D。
8．B
解析：A．浓氨水和生石灰反应放热，故浓氨水和生石灰反应生成不可采用简易启普发生器，A错误；
B．氨气可以用碱石灰干燥，B正确；
C．氨气密度比空气密度小，收集时应短进长出，C错误；
D．氨气极易溶于水，处理尾气时应用倒扣的漏斗可防止倒吸，D错误；
故选B。
9．D
解析：A．SO2和NOx分别可以形成硫酸型酸雨和硝酸型酸雨，光化学烟雾是氮的氧化物在太阳紫外线的照射下产生的一种二次污染物，A正确；
B．脱除反应的化学原理分别为：，，生成大量H+，使H+浓度增大，pH减小；所以吸收溶液的pH逐渐减小，B正确；
C．根据SO2和NO气体在水中的溶解度：SO2大于NO，SO2比NO更易溶于水，更容易发生反应：SO2脱除率高于NO的原因可能是SO2在水中的溶解度大于NO，C正确；
D．脱除反应的化学原理分别为：，。根据已知，n(SO2)：n(NO)=3：2，假设SO2为3mol，则NO为2mol，依据图中信息及离子方程式中的比例关系得：在80 min时，NO脱除率40%，即反应的NO为：，0.8molNO生成0.8mol NO和1.2molCl-，SO2脱除率100%，即3molSO2全部反应生成3molCl-，所以Cl-共3＋1.2 =4.2mol；吸收液中，D错误；
故选D。
10．B
解析：A．硫化氢通入氯化铁溶液，发生反应，有氢离子生成，pH减小，故不选A；
B．硫化氢通入硝酸溶液，发生反应，反应消耗氢离子，pH增大，故选B；
C．硫化氢通入硫化钠溶液，发生反应，S2-水解变成HS-水解，碱性减弱，pH减小，故不选C；
D．硫化氢通入氯化铜溶液，发生反应，有氢离子生成，pH减小，故不选D；选B。
11．B
解析：A．用浓硫酸与铜反应制备，发生反应(浓)：，是还原产物，A错误；
B．能与品红结合生成不稳定的无色物质，从而使品红溶液褪色，体现的漂白性，B正确；
C．与新制氯水发生反应使新制氯水褪色，体现了的还原性，C错误；
D．在饱和亚硫酸钠溶液中溶解度很小，应选用氢氧化钠溶液来处理尾气，D错误；
故选B。
12．D
解析：A．硫有-2、0、+4、+6价等价态，硫单质中硫元素为0价，位于中间价态，既有还原性又有氧化性，A正确；
B．硫单质的氧化性较弱，与变价金属反应时一般生成低价态金属硫化物，如S与Fe、Cu反应分别生成FeS和Cu2S，B正确；
C．硫易溶于CS2，所以可用CS2洗涤试管内壁的硫，因为S与NaOH反应可生成Na2S、Na2SO3等，也可用热的NaOH溶液洗涤，C正确；
D．单质硫燃烧时，产物只有SO2，无论O2的量是否充足，均不会生成SO3，D错误；
故选D。
13．B
解析：A．焰色反应实验中，焰色呈黄色，能说明存在钠元素、但黄色能掩盖紫色，故不能排除钾元素，A错误；
B．无色溶液加入稀盐酸酸化无沉淀，排除银离子等干扰，再加氯化钡产生的白色沉淀为硫酸钡，故一定存在，B正确；
C．加入足量稀盐酸产生无色无味气体，则该气体为二氧化碳，可能是生成的也可能是碳酸氢根生成的，故不一定存在，C错误；
D．加入硝酸银产生白色沉淀可能为氯化银、碳酸银等，不一定有，D错误；
答案选B。
14．A
解析：铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，FeFe2O3不能实现；
硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，SSO3不能实现；
MgCl2溶液加热得不到MgCl2·6H2O，MgCl2溶液MgCl2·6H2O不能实现；
二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸盐与二氧化碳、水反应生成硅酸沉淀，SiO2(s)Na2SiO3(aq)H2SiO3(s)能实现；
所以能够实现转化只有1个。
故选A。
15．C
解析：A．玛瑙的主要成分是二氧化硅，故A错误；
B．碳纤维与石墨烯互为同素异形体，不属于同位素，故B错误；
C．氮化铝是一种高温结构陶瓷，属于新型的无机非金属材料，故C正确；
D．光导纤维的主要成分是二氧化硅，太阳能电池的主要成分是Si，故D错误；
故选：C。
二、填空题
16．(1)H2O (2)SiO2 (3) Na+ Cl- (4) (5)KNO3
解析：（1）相对分子质量最小的氧化物是水，其化学式为H2O。答案为：H2O；
（2）地壳中含量居前两位的元素是氧、硅，它们所形成化合物是二氧化硅，其化学式为SiO2。答案为：SiO2；
（3）氯化钠是由钠离子和氯离子构成的，分别表示为Na+、Cl-。答案为：Na+；Cl-；
（4）化合价标在元素符号的正上方，正负号在前，价数在后，氧化钙中钙元素的化合价表示为。答案为：；
（5）硝酸钾由钾离子、硝酸根离子构成，硝酸钾的化学式为KNO3。答案为：KNO3。
17． NH3 NO HCl
解析：A气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明A为NH3，A气体和C气体混合后，产生白烟，说明C为HCl，B气体接触空气立即变为红棕色，说明B为NO。
18．(1) +4
(2) 取少量晶体溶于水，加入稀盐酸酸化，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO
解析：（1）已知Na2S2O5中O元素的化合价为-2，而Na的化合价为+1价，根据化合价代数和为0可知，S元素的化合价为+4价，Na2S2O5在酸性条件下会放出SO2，即发生复分解反应，故其反应的离子方程式为，故答案为：+4；；
（2）①Na2S2O5作脱氧剂时的反应原理为，反应中硫的化合价由+4价升高到+6价，O2中O的化合价由0价降低到-2价，则用单线桥法分析该反应中电子转移的数目和方向表示为： ，故答案为： ；
②实验室检验的常用方法为：取少量晶体溶于水，加入稀盐酸酸化，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO，故答案为：取少量晶体溶于水，加入稀盐酸酸化，滴加BaCl2溶液，若产生白色沉淀，则有SO。
三、计算题
19．448 1∶2 6
解析：（NH4）2SO4和 NH4HSO4的混合液中加入氢氧化钠，依次发生的反应是2NH4HSO4+2NaOH=（NH4）2SO4+Na2SO4+2H2O、（NH4）2SO4+2NaOH= Na2SO4+2H2O+2NH3。
（1）根据实验1、2可知，增加样品的质量，放出的氨气增多，说明实验1中氢氧化钠过量，7.24g样品中的铵根离子全部生成氨气放出，若加入1.81g样品，铵根离子也能全部生成氨气放出，设放出氨气的体积是VL，则 ，V=0.448L。
（2）实验1中，7.24g样品中的铵根离子全部生成氨气放出，设样品中的（NH4）2SO4和 NH4HSO4物质的量分别是xmol、ymol，根据氮元素守恒， ，解得x=0.02mol、y=0.04mol， ；
（2）由实验3、4可以看出，实验3再增大样品的质量，生成氨气的体积减小，说明氢氧化钠物质的量不足，设36.2g样品中NH4HSO4物质的量为amol，则 ，a=0.2mol，先发生反应H++OH-=H2O，则该反应消耗氢氧化钠的物质的量为0.2mol，再发生NH4++OH-，根据氨气的体积为2.24L，该反应消耗氢氧化钠的物质的量为0.1mol，所以50mL氢氧化钠溶液含有氢氧化钠的物质的量是0.3mol，氢氧化钠溶液的浓度是6mol/L。
20．(1)8.96
(2) 3：2 2.5 0.075mol
解析：（1）16.8g铁的物质的量是＝0.3mol，根据方程式3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2化学计量数之比等于物质的量之比，所以生成0.4mol氢气，在标准状况下的体积是V=n×Vm=0.4mol×22.4L/mol＝8.96L；
（2）①n(NO)=＝0.1mol，根据方程式3Cu＋8H＋＋2＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知消耗硝酸的物质的量为0.4mol，铜是0.15mol，所以与氧化铜反应的硝酸的物质的量为：6.0mol/L×0.1L－0.4mol＝0.2mol，根据方程式CuO+2HNO3＝Cu(NO3)2+H2O中的化学计量数之比可知参加反应的氧化铜为0.1mol，则原混合物中Cu和CuO的物质的量之比为：0.15：0.1＝3：2；
②根据铜原子守恒可知硝酸铜的物质的量是0.25mol，假设反应后溶液的体积保持不变，所得溶液溶质的物质的量浓度为＝2.5mol·L1；
③根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3中的化学计量数之比可知需要氧气的物质的量是。
四、实验题
21．(1)①②⑥⑦
(2) SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O A
(3)2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
(4)2NO2＋2OH－＝＋＋H2O
(5)干燥气体，吸收多余的NH3
(6)气球膨胀
【分析】氯化铵和氢氧化钙固体在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，氨气用碱石灰干燥，a中空气挤出，氨气和氧气在催化剂条件下发生反应生成一氧化氮和水，氨气未完全反应完，则用浓硫酸吸收未反应的氨气和干燥气体，装置D防倒吸和一氧化氮和氧气混合生成二氧化氮，E中水和二氧化氮、氧气反应生成硝酸。
解析：（1）玻璃、陶瓷、水泥、砖瓦是传统的硅酸盐，水晶、光导纤维是二氧化硅，硅芯片是硅单质；故答案为：①②⑥⑦。
（2）①盛装NaOH溶液的试剂瓶不能用玻璃塞的原因主要是二氧化硅和氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠矿物胶和水，硅酸钠会将玻璃塞和试剂瓶黏在一起，其反应方程式为SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O；故答案为：SiO2＋2NaOH＝Na2SiO3＋H2O。
②玻璃坩埚、石英坩埚、瓷坩埚成分中有二氧化硅，二氧化硅和氢氧化钠反应，铁和氢氧化钠不反应，因此熔化烧碱应选用的坩埚为铁坩埚(A)；故答案为：A。
（3）装置A是氢氧化钙固体和氯化铵固体在加热条件下反应生成氯化钙、氨气和水，其主要反应的化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；故答案为：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。
（4）F装置用浓NaOH溶液吸收NO2，生成物之一是NaNO2，另外产物是硝酸钠和水，其反应的离子方程式：2NO2＋2OH－＝＋＋H2O；故答案为：2NO2＋2OH－＝＋＋H2O。
（5）B是氨气的催化氧化生成NO和水，还有未反应的氨气，装置C中浓硫酸的主要作用是干燥气体，吸收多余的NH3；故答案为：干燥气体，吸收多余的NH3。
（6）②正立烧瓶，使无水氯化钙固体滑入烧瓶底部，摇动，由于氯化钙和氨气会结合成CaCl2 6NH3，气体体积减少，压强减小，因此可以观察到的现象是气球膨胀，由此，该同学得出结论：不能用CaCl2代替碱石灰；故答案为：气球膨胀。
22．(1) 分液漏斗 除去装置内的空气，防止空气中氧气与二氧化硫、水反应 BaSO3 氧化
(2) Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4
【分析】装置A中浓硫酸与Na2SO3反应生成SO2，装置中有氧气，氧气能与SO2一起进入装置B而将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子从而干扰实验，所以滴加浓硫酸前先通一段时间N2，除去装置内的空气，二氧化硫与BaCl2不反应，通入BaCl2溶液中没有变化，SO2与H2S反应生成S单质，C中出现淡黄色浑浊，最后NaOH用于吸收多余的SO2。
解析：（1）①仪器a的名称为分液漏斗。
②装置中有氧气，氧气能与SO2一起进入装置B而将亚硫酸根离子氧化成硫酸根离子从而干扰实验，所以滴加浓硫酸前先通一段时间N2，除去装置内的空气。
③二氧化硫溶于BaCl2溶液中生成亚硫酸，实验结束后取下装置B，向其中滴加适量氨水，氨水与亚硫酸反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与钡离子反应生成亚硫酸钡沉淀，则生成的白色沉淀为BaSO3。
④装置C中H2S与SO2发生归中反应生成S，使C中出现淡黄色浑浊，说明二氧化硫具有氧化性。
（2）①过程Ⅰ中亚硫酸铁在酸性条件下与O2反应生成硫酸铁，Fe2+失电子转化成Fe3+，O2得电子结合氢离子生成H2O，化学方程式为。
②过程Ⅱ中硫酸铁和SO2、H2O反应生成硫酸亚铁和硫酸，Fe3+得电子转化为Fe2+，SO2失电子转化为硫酸根离子，根据得失电子守恒和原子守恒可得化学方程式为Fe2(SO4)3+SO2+2H2O=2FeSO4+2H2SO4。
五、元素或物质推断题
23． OH-、NO3- Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42- SiO32-+2H+=H2SiO3↓ CO32-、SiO32- 存在，浓度至少为3.1mol L-1
【分析】由实验Ⅰ可知，100mL溶液中一定含有CO32-，其物质的量为，则一定没有Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+；由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-，发生反应，硅酸加热分解生成二氧化硅，固体质量为4.8g为二氧化硅的质量，根据硅原子守恒，SiO32-的物质的量为；由实验Ⅲ可知溶液中不含SO42-，根据电荷守恒： ，溶液中一定含有K+，且其浓度至少为=3.1mol L-1，不能确定OH-、NO3-是否存在。
解析：（1）通过以上实验不能确定是否存在的离子有，确定一定不存在的离子是；
（2）由生成白色沉淀判断溶液中一定含有SiO32-，发生反应；
（3）根据以上分析可知，一定存在CO32-、SiO32-；
（4）根据电荷守恒： ，溶液中一定含有K+，且其浓度至少为3.1mol L-1
