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．下列说法正确的是
A．用广泛pH试纸测得新制氯水的pH为2
B．取一根洁净的铂丝放在煤气灯外焰灼烧至与原来的火焰颜色相同为止，再蘸取少量试液，在外焰上灼烧，若火焰呈黄色，则试液中含有
C．配制溶液时，未将洗涤液注入容量瓶，则所配溶液浓度偏大
D．取少量某溶液于试管中，加入少量NaOH溶液，若未产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液一定不含
2．下列反应属于氮的固定的是( )
①N2和H2在一定条件下合成NH3
②NO2和H2O反应生成HNO3和NO
③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2
④NO被空气氧化为NO2
A．①② B．②③
C．①③ D．①④
3．能用如图装置制取、收集下述纯净气体的是
气体 a b c
A NO 稀硝酸 铜片 蒸馏水
B O2 H2O2 MnO2 浓硫酸
C NH3 浓氨水 生石灰 浓硫酸
D Cl2 浓盐酸 MnO2 饱和食盐水
A．A B．B C．C D．D
4．下列说法正确的是
A．因为二氧化硫具有漂白性，所以它能使品红溶液、高锰酸钾溶液褪色
B．虽然浓硫酸与铁能够反应，但常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸
C．二氧化硫、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色，其原理相同
D．等物质的量的二氧化硫和氯气相遇在溶液中具有更强的漂白能力
5．下列说法不正确的是
A．光导纤维的主要成分是SiO2
B．工业浓硝酸通常呈黄色
C．实验室可以用NaOH溶液处理SO2和NO2
D．Cl2具有很强的氧化性，在化学反应中只能做氧化剂
6．下列说法正确的是
A．氯气和二氧化硫都有漂白性，等体积的二者混合会提高漂白效率
B．氢氧化铁胶体在电场的作用下向阳极移动
C．普通玻璃中含有石英、石灰石和纯碱
D．铝制餐具不宜用来长时间存放酸性、碱性或咸的食物
7．下列关于硅及其化合物的用途正确的是（ ）
A．高纯单质硅用于制光导纤维
B．二氧化硅用于制太阳能电池
C．硅酸钠溶液是制木材防火剂的原料
D．硅胶常用作瓶装药品的抗氧剂
8．下列说法正确的是（ ）
A．Na2O和Na2O2的颜色、阴阳离子个数比、氧元素价态都不同
B．HCl、HClO、HClO2、HClO3、HClO4中的Cl元素化合价逐渐升高
C．Mg3N2、N2、NH3、NH4Cl中的N元素的化合价逐渐升高
D．钠很活泼，在空气中易变质，失电子化合价升高，最后变为过氧化钠
9．下列汽车尾气中能引起酸雨的是
A．N2 B．CO C．NO2 D．CO2
10．下列说法中错误的是( )
A．二氧化硫能漂白某些物质，说明它具有氧化性
B．二氧化硫的水溶液能使紫色石蕊溶液变红，但不能使之褪色
C．将足量二氧化硫通入酸性高锰酸钾溶液中，溶液褪色，说明二氧化硫具有还原性
D．二氧化硫漂白过的草帽过一段时间后又会恢复到原来的颜色
11．根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 实验操作和现象 结论
A 将一块用砂纸打磨过的铝条放入试管，再加入98%浓硫酸3mL，铝条表面无明显现象 铝与浓硫酸常温下不反应
B 向试管中加入3mL稀KMnO4酸性溶液，再通入SO2气体，紫红色褪去 SO2具有漂白性
C 室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色 Fe3+的氧化性比I2的强
D 将溶液X与稀盐酸反应产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色 溶液X中一定含有SO
A．A B．B C．C D．D
12．化学材料不断改变着人类的生活、生产方式。下列说法错误的是
A．天宫二号空间站使用的碳纤维是一种新型有机高分子材料
B．“司烜氏，掌以夫遂(青铜凹镜)，取明火于日”的“夫遂”是一种合金
C．我国自主研发的“东方超环”(人造太阳)应用的氕、氘、氚互为同位素
D．制作N95型口罩使用的熔喷布主要原料是聚丙烯，聚丙烯属于混合物
二、非选择题（共10题）
13．根据硝酸和硫酸所具有的性质，选择适当的字母按要求填空。
A．吸水性 B．脱水性 C．强氧化性 D．强氧化性和酸性
（1）浓硫酸常用作干燥剂，说明浓硫酸具有_________；
（2）用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上，发现变黑，说明浓硫酸具有_________；
（3）浓硫酸和浓硝酸都可以与铜反应，反应中浓硫酸和浓硝酸显示出_________；
14．根据过程判断分离和提纯的常见方法，如蒸馏、蒸发、升华、萃取等。如“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”该过程涉及_______操作；“……()所在山泽，冬月地上有霜，扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”，“煎炼”涉及_______操作。
15．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。请根据下图所示，回答下列问题：
（1）X的化学式为__________，Y的化学式为__________。
（2）W的浓溶液与铜单质在加热条件下可以发生化学反应，反应的化学方程式为_________。
（3）欲制备Na2S2O3，从氧化还原角度分析，合理的是________（填序号）。
A．Na2S + S B．Na2SO3 + S C．Na2SO3 + Na2SO4 D．SO2 + Na2SO4
（4）将X与SO2混合，可生成淡黄色固体。该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为_____。
16．如图所示是制取SO2并验证SO2某些性质的装置图。
试回答：
（1）⑥中发生反应的化学方程式为___。
（2）①中的实验现象为___，此实验证明SO2是___氧化物。
（3）②中的品红溶液___，证明SO2有___。
（4）③中的H2S溶液____，证明SO2有___。
（5）④中的碘水___，证明SO2有____。
（6）⑤中NaOH溶液的作用是___，有关反应的化学方程式为____。
17．氮元素及其化合物知识是中学化学中非常重要的部分，某校学习兴趣小组同学开展了以下研究：
Ⅰ.某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱，按如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成，而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品：浓硝酸、稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知：氢氧化钠溶液不与NO反应，能与反应：。
(1)实验应避免有害气体排放到空气中，装置③、④、⑥中盛放的药品依次是___________。
(2)装置①中发生反应的化学方程式是___________。
(3)装置②的作用是___________，发生反应的化学方程式是___________。
(4)该小组得出的结论所依据的实验现象是___________。
(5)实验结束后，同学们发现装置①中溶液呈绿色，而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致，而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是___________(填字母)。
A．加热该绿色溶液，观察颜色变化
B．加水稀释该绿色溶液，观察颜色变化
C． 向该绿色溶液中通入氮气，观察颜色变化
D．向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体，观察颜色变化
Ⅱ.设计了下图所示的实验装置模拟工业生产制备少量硝酸。
(6)实验时先用酒精喷灯预热催化剂，然后通入反应气体，当催化剂红热后撤离酒精喷灯，催化剂始终保持红热，温度可达到700℃以上，由此可知该反应是反应___________(填“吸热”或“放热”)，反应的化学方程式是___________。
(7)控制氨气和氧气的比例是制备硝酸的关键。
①当比例不合适时，A中不仅有红棕色气体产生，还伴有白烟。红棕色气体的化学式是___________，白烟的化学式是___________。
②欲使氨气尽可能完全转化为硝酸，理论上的最佳比例为___________。
18．对于实验室药品的保存与取用：
（1）液体药品应放在___(填“细口”或“广口”，下同)瓶中，而固体药品应放在___瓶中。
（2）取用块状固体时用___，取用粉末状固体时用___。对于见光易分解的药品应放在___色的瓶中保存，同时不得___任何药品的味道。
19．将28.8g铜投入100mL浓硝酸中，最后铜有剩余，其NO3- 离子物质的量变化如下图所示，请回答下列问题：
（1）开始反应时浓硝酸的物质的量浓度为____________mol/L 。
（2）铜与浓硝酸反应生成的气体在标准状况下的体积（不考虑NO2与N2O4的平衡）为_____L。
（3）硝酸完全反应后消耗铜的物质的量n(Cu)是______mol。
（4）应再往此反应体系中滴加_________L 2 mol/L的硫酸才能使剩余的铜恰好完全溶解。已知此过程中NO3-的还原产物为NO。
（5）a g铜全部溶于一定量的浓硝酸中，测得生成的气体在标准状况下的体积（不考虑NO2与N2O4的平衡）为b L，为消除污染，将生成的气体通入NaOH溶液中，气体被完全吸收。已知：NO + NO2 +2NaOH →2NaNO2 + H2O 2NO2 +2NaOH → NaNO3 +NaNO2 + H2O如果NO、NO2混合气体用NOx表示，被NaOH溶液完全吸收时，x的取值范围______；生成NaNO2的物质的量是_________mol；NaNO3的物质的量是_________mol。
（6）在常温下，把NO气体压缩到1.01×107Pa，再加热到500C，发现气体的压强迅速下降，压强降至略小于原压强的2/3，然后压强就不再改变。已知其中一种产物为N2O，则上述变化的化学方程式为__________________。气体的平均摩尔质量为M，则M的取值范围应该是_________________。
20．在浓硝酸中放入铜片，请完成下列各题：
(1)开始时反应的化学方程式为_______。
(2)若将6.4g铜与一定量的浓硝酸反应，铜消耗完时，共产生气体5.6L(标准状况下)，则所消耗硝酸的物质的量是_______mol
(3)若另用试管收集满100mLNO和NO2的混合气体，倒立于盛有水的水槽中，并缓慢通入O2，当分别通入V mL或80 mL(V<80)O2时，均剩余20mL气体(均为标准状况)。
①当通入80mLO2时剩余的气体是_______。
②混合气体中NO2的体积是_______mL。
③V的值是_______。
④当通入O2使试管中恰好没有气体剩余时，所得溶液的物质的量浓度为(假设溶液不扩散)_______mol/L(保留到小数点后第三位)
21．工业上用含80% FeS2的硫铁矿制取硫代硫酸钠，涉及到的化学反应如下（杂质不与O2、盐酸反应）：
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 ①
FeS2+2HCl→ FeCl2＋H2S↑+S↓ ②
2H2S+SO2→ 3S+2H2O ③
2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O ④
Na2SO3+SNa2S2O3 ⑤
通过分析上述反应，进行计算：
(1)若在某密闭容器中加入150 g上述硫铁矿，并通入10 mol含氧气体积分数为0.4的富氧空气，按反应①充分反应后得到的气体中SO2的体积分数为__________（计算结果保留3位小数）。
(2)若以上各步反应的转化率均为100%，则150 g上述硫铁矿理论上最多可制得Na2S2O3___ g。
(3)若NaOH溶液吸收SO2的吸收率为90%，其它反应的转化率均为100%，则150 g上述硫铁矿最多可制得Na2S2O3__________g(写出计算过程，计算结果保留1位小数)？
(4)若反应②、④的转化率为90%，其它反应的转化率均为100%，要制得Na2S2O3最多，则原料中FeS2在反应①和②中的理论质量配比为______________(写出计算过程，计算结果保留3位小数)
22．如图中的每一方框内表示一种反应物或生成物，其中A、C、D、E、F 在通常情况下均为气体，且A 与 C 物质的量之比为 1：1，B 为常见液体，F 为红棕色气体。
试回答下列问题:
(1)X 是_____；F 是_____。(写化学式)
(2)写出 G→E 反应的化学方程式并用双线桥标出电子转移的方向和数目_________。
(3)G 与 Cu 的反应中，G 表现__________性质。
(4)写出X→A 的离子方程式：__________。
(5)以 C、B、D 为原料可生产 G，若使 amolC 的中心原子完全转化到 G 中，理论上至少需要 D______mol。
参考答案：
1．B
A．氯水中含HClO，具有漂白性，可使pH试纸褪色，应选pH计测定，故A错误；
B．钠的焰色反应为黄色，由操作和现象可知，试液中一定含有，故B正确；
C．配制溶液时，若未将洗涤液注入容量瓶，溶质的物质的量减少，则所配溶液浓度偏小，故C错误；
D．溶液含时，加入少量NaOH溶液，可能生成一水合氨，由操作和现象无法判断溶液一定不含，故D错误；
故答案选B。
2．C
氮的固定是将游离态的氮转化为化合态的氮，则
①N2和H2在一定条件下合成NH3属于氮的固定；
②NO2和H2O反应生成HNO3和NO不属于氮的固定；
③Mg在N2中燃烧生成Mg3N2属于氮的固定；
④NO被空气氧化为NO2不属于氮的固定；
①③符合，答案选C。
3．B
A．铜片与稀硝酸反应生成NO气体，用蒸馏水洗涤以去除混在NO气体中的少量硝酸蒸气，但用向上排空气法收集是错误的，因为NO能与空气中的O2反应，A项错误；
B．MnO2作H2O2分解的催化剂，用浓硫酸干燥，向上排空气法收集，B项正确；
C．用浓氨水与生石灰作用制取氨气，但不能用浓硫酸干燥氨气，C项错误；
D．MnO2与浓盐酸在常温下不反应，D项错误；
故答案为B。
4．B
A． 因为二氧化硫具有漂白性，所以它能使品红溶液褪色，二氧化硫使高锰酸钾溶液褪色是二氧化硫和KMnO4发生了氧化还原反应，体现了二氧化硫的还原性，故A错误；
B． 虽然浓硫酸与铁能够反应，但常温下浓硫酸可使铁钝化，因此常温下可用铁制容器贮藏贮运浓硫酸，故B正确；
C． 二氧化硫、活性炭、过氧化钠都能使红墨水褪色，二氧化硫是和有色物质化合成无色物质，过氧化钠是利用它们的强氧化性，活性炭是吸附作用，其原理不相同，故C错误；
D．等物质的量的二氧化硫和氯气相遇在溶液中会恰好发生反应：SO2＋2H2O＋Cl2=H2SO4＋2HCl，生成的硫酸和盐酸都没有漂白能力，因此等物质的量的二氧化硫和氯气相遇在溶液中不具有漂白能力，故D错误；
故选B。
5．D
A．光导纤维是一种能够以全反射原理传导光波和各种光信号的纤维，它的主要成分是SiO2，A正确；
B．工业浓硝酸中因为溶解了二氧化氮，所以通常呈黄色，B正确；
C．实验室可以用NaOH溶液处理SO2和NO2，前者生成Na2SO3和水，后者生成NaNO3、NaNO2和水，C正确；
D．Cl2虽然具有很强的氧化性，但在与碱发生的反应中，既做氧化剂又做还原剂，D不正确；
故选D。
6．D
A．氯气、二氧化硫等体积混合，发生反应：Cl2+2H2O+SO2=2HCl+H2SO4，反应产生盐酸和硫酸，盐酸和硫酸无漂白性，故混合后会失去漂白效率，A错误；
B．氢氧化铁胶体的胶粒带正电，在电场的作用下向阴极移动，B错误；
C．普通玻璃制取原料是石英、石灰石和纯碱，制取的玻璃成分是石英、硅酸钙、硅酸钠，C错误；
D．铝制餐具主要成分是Al单质既能与酸反应，又能与碱反应，所以不宜用来长时间存放酸性、碱性或咸的食物，D正确；
故答案为D。
7．C
A．纯净的硅单质是制造硅芯片的基本原料，光导纤维的基本原料是二氧化硅，故A错误；
B．硅是重要的半导体材料，硅用于制造太阳能电池，二氧化硅用于制光导纤维，故B错误；
C．硅酸钠不燃烧，可用于制木材防火剂的原料，故C正确；
D．硅胶具有微观多孔的结构，吸水性强，常用作瓶装药品的干燥剂，故D错误；
故答案为C。
8．B
A．Na2O和Na2O2中阴阳离子个数比都是1：2，A错误；
B．在HCl、HClO、HClO2、HClO3、HClO4中的Cl元素化合价依次是-1、+1、+3、+5、+7价，可见Cl元素的化合价逐渐升高，B正确；
C．NH3、NH4Cl中的N元素的化合价都是-3价，二者的化合价相同，C错误；
D．Na原子半径比较大，最外层的电子容易失去，因此钠很活泼，在空气中易变质，失电子化合价升高，最后变为氧化钠，D错误；
故正确选项是B。
9．C
A.N2不溶于水,不会引起酸雨,故A不符合题意；
B.CO不溶于水,不会引起酸雨,故B不符合题意；
C.NO2与水反应生成硝酸,使雨水的酸性增强,能引起酸雨,故C符合题意；
D.CO2溶于水,为正常雨水,故D不符合题意。
故答案选C。
10．A
A、SO2的漂白性是因为SO2可以和有色物质反应生成无色物质，与氧化性无关，A错误；
B、SO2的水溶液呈酸性，可以使紫色石蕊变红，但是不能使石蕊褪色，B正确；
C、将足量SO2通入酸性KMnO4溶液中，溶液褪色，是因为发生了氧化还原反应，KMnO4是常见的强氧化剂，SO2作还原剂，在该反应中体现还原性，C正确；
D、SO2的漂白产物不稳定，漂白后生成的无色物质过一段时间后会恢复原来的颜色，D正确；
故选A。
11．C
A．将一块用砂纸打磨过的铝条放入试管，再加入98%浓硫酸3mL，铝条表面无明显现象，因为发生钝化现象，但不是与铁不反应，A不合题意；
B．向试管中加入3mL稀KMnO4酸性溶液，再通入SO2气体，紫红色褪去，是由于SO2将KMnO4还原为无色的Mn2+，故体现了SO2的还原性而不是漂白性，B不合题意；
C．室温下，向FeCl3溶液中滴加少量KI溶液，再滴加几滴淀粉溶液，溶液变蓝色，是因为发生反应2I-+2Fe3+=2Fe2++I2，故可得出Fe3+的氧化性比I2的强，C符合题意；
D．将溶液X与稀盐酸反应产生的气体通入品红溶液中，品红溶液褪色，溶液X中可能含有SO、与盐酸反应生成的SO2使品红褪色，也可能含有如ClO-、等具有强氧化性的离子生成了Cl2使品红褪色，D不合题意；
故答案为：C。
12．A
A．碳纤维是一种含碳量在95%以上的高强度、高模量纤维的新型纤维材料，它是一种新型无机高分子材料，A错误；
B．“夫遂”是青铜凹镜，而青铜是铜锡的合金，所以“夫遂”是一种合金，B正确；
C．氕、氘、氚是氢元素的三种核素，三者互为同位素，C正确；
D．熔喷布主要原料是聚丙烯，聚丙烯由许多个n值不同的分子混合而成，所以属于混合物，D正确；
故选A。
13． A B D
（1）浓硫酸常用作干燥剂，说明浓硫酸具有吸水性，答案选A。
（2）用玻璃棒蘸浓硫酸滴在纸上，发现变黑，说明浓硫酸具有脱水性，答案选B。
（3）浓硫酸和浓硝酸都可以与铜反应，反应中浓硫酸和浓硝酸均显示出强氧化性和酸性，答案选D。
14． 蒸馏 蒸发结晶
由信息可知，“蒸令气上”利用互溶混合物的沸点不同进行分离，即该过程设计蒸馏操作；“扫取以水淋汁后，乃煎炼而成”意思为：扫取后用水溶解，然后加热煎炼蒸发结晶得到硝酸钾晶体，用到的操作方法是：蒸发结晶。
15． H2S SO2 Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2 ↑+2H2O B 2:1
（1）X中S元素化合价是－2价，所以化学式为H2S，Y中S元素化合价是+4价，则其氧化物的化学式为SO2。（2）W的浓溶液是浓硫酸，与铜单质在加热条件下发生反应的化学方程式为Cu+2H2SO4（浓）CuSO4+SO2↑+2H2O。（3）Na2S2O3中S元素化合价是+2价，从氧化还原的角度分析，反应物中S元素化合价必须分别大于2和小于2，A中S化合价都小于2，C、D中S的化合价都大于2，B符合题意，答案选B；（4）X为H2S，与SO2混合可生成淡黄色固体，二氧化硫氧化硫化氢生成淡黄色沉淀S和水：2H2S+SO2＝3S↓+2H2O，反应中硫元素化合价-2价变化为0价，H2S做还原剂，+4价变化为0价，二氧化硫做氧化剂，则该反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，所以该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2:1。
点睛：明确氧化还原反应的规律是解答此类问题的关键。例如转化规律，氧化还原反应中，以元素相邻价态间的转化最易；同种元素不同价态之间若发生反应，元素的化合价只靠近而不交叉；同种元素相邻价态间不发生氧化还原反应。利用此规律可以解答（3）、（4）。
16． Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O 溶液变红 酸性 褪色 漂白性 出现浅黄色沉淀(或变浑浊) 氧化性 褪色 还原性 吸收多余的SO2，防止其污染环境 2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O
浓硫酸和亚硫酸钠反应生成二氧化硫气体，通入石蕊，使石蕊变红，再通入品红，品红褪色，再通入氢硫酸中，溶液变浑浊，再通入碘水，溶液褪色，再通入氢氧化钠溶液，处理尾气，防止污染环境。
①⑥中发生反应的化学方程式为Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O，故答案为：Na2SO3＋H2SO4(浓)=Na2SO4＋SO2↑＋H2O。
⑵①中的实验现象为溶液变红，说明亚硫酸使石蕊变红，此实验证明SO2是酸性氧化物，故答案为：溶液变红；酸性。
⑶②中的品红溶液褪色，证明SO2有漂白性，故答案为：褪色；漂白性。
⑷③中的H2S溶液出现浅黄色沉淀(或变浑浊)，二氧化硫中硫元素化合价降低，H2S中硫元素化合价升高，证明SO2有氧化性，故答案为：出现浅黄色沉淀(或变浑浊)；氧化性。
⑸④中的碘水褪色，碘水和二氧化硫反应生成氢碘酸和硫酸，二氧化硫中硫元素化合价升高，证明SO2有还原性，故答案为：褪色；还原性。
⑹⑤中NaOH溶液的作用是吸收多余的SO2，防止其污染环境，有关反应的化学方程式为2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O，故答案为：吸收多余的SO2，防止其污染环境；2NaOH＋SO2=Na2SO3＋H2O。
17．(1)稀硝酸、浓硝酸、氢氧化钠溶液
(2)
(3) 将转化为NO
(4)装置③液面上方气体仍为无色，装置④液面上方气体仍为红棕色
(5)ACD
(6) 放热
(7)
装置①中反应产生NO2，NO2进入装置②，和其中的水反应，得到NO。NO分别进入装有浓硝酸的装置④和装有稀硝酸的装置⑤。浓硝酸氧化NO为NO2，用NaOH吸收尾气。稀硝酸不能氧化NO，用排水法收集NO尾气。
（1）装置⑤的作用是吸收尾气，则装置④内溶液可氧化NO为NO2，装置④中为浓硝酸，NO2尾气用装置⑤中的NaOH溶液吸收。装置③中装有稀硝酸，不能氧化NO，在装置⑤中用排水法收集NO。
（2）装置①中Cu和浓硝酸反应生成NO2，化学方程式为Cu+4HNO3（浓）=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O。
（3）装置②将NO2转化为NO，化学方程式为。
（4）NO通过稀硝酸溶液，若无红棕色气体产生，装置③液面上方气体仍为无色，则说明稀硝酸不能氧化NO。NO通过浓硝酸溶液，若浓硝酸能氧化NO，则装置④中液面的上方会产生红棕色气体。
（5）要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色，一是可设计将溶解的NO2赶走(A、C方案)再观察颜色变化，二是增大溶液中NO2浓度(D方案)，通过观察颜色变化可以判断。
（6）撤离热源，催化剂始终保持红热，说明该反应为放热反应。反应的化学方程式是。
（7）①该红棕色气体为NO2，根据元素守恒，可推断该白烟为。②NO、O2以及H2O发生4NO+3O2+2H2O=4HNO3，将该反应与联立，可知为使氨气尽可能完全转化为硝酸，=1∶2最佳。
18． 细口 广口 镊子或药匙 药匙或纸槽 棕 尝
（1）液体药品应放在细口瓶中，固体药品应放在广口瓶中。故答案为细口；广口；
（2）取用块状固体时用镊子或药匙，取用粉末状固体时用药匙或纸槽，对于见光易分解的药品应放在棕色的瓶中保存，实验室中不得尝任何药品的味道。故答案为药匙或纸槽；棕；尝。
19． 10 8.96 0.3 100 ；
（1）根据开始时硝酸根的物质的量计算硝酸的浓度；
（2）利用氮元素守恒计算气体的物质的量，再根据V=nVm计算二氧化氮的体积；
（3）反应结束，溶液中溶质为硝酸铜，根据硝酸根计算消耗n（Cu）；
（4）发生反应：，据此计算消耗硫酸的物质的量，进而计算需要硫酸的体积；
（5）由方程式和可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足，当n（NO2）：n（NO）=1时x值最小，计算x的最小值，因为混有NO，所以x最大值＜2，据此确定x取值范围；纵观整个过程，Cu失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子，根据电子转移守恒计算n（NaNO2），根据N元素守恒计算n（NaNO3）；
（6）在常温下，把NO气体压缩到1.01×107Pa，再加热到50℃，发现气体的压强迅速下降，压强降至略小于原压强的，然后压强就不再改变．已知其中一种产物为N2O，依据原子个数守恒可知该反应为：3NO=N2O十NO2，因为存在，即生成的NO2又双聚成N2O4，导致气体分子数减少，压强降至略小于原压强的；若只发生反应：3NO=N2O十NO2，气体的平均摩尔质量最小，若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时，气体的平均摩尔质量最大，据此计算解答。
(1)由图可知，开始时n(NO3 )=1.0mol，则n(HNO3)=n(NO3 )=1.0mol，则，
故答案为：10；
(2)由图可知，反应结束时，溶液中NO3 为0.6mol，根据氮元素守恒，生成气体的物质的量为1.0mol 0.6mol=0.4mol，标况下二氧化氮的体积为，
故答案为：8.96；
(3)溶液中溶质为硝酸铜，由图可知，反应结束时，溶液中NO3 为0.6mol，故消耗n(Cu)=n(硝酸铜)=0.6mol2=0.3mol，
故答案为：0.3；
(4)28.8g铜的物质的量为，故剩余Cu为0.45mol 0.3mol=0.15mol，由方程式可知
，故n(H2SO4)=0.2mol，则需要硫酸体积为，
故答案为：100；
(5)由方程式可知，NO单独不能被吸收，NO和NO2混合气体被NaOH溶液被完全吸收，满足，当时x值最小，x最小值为2+12=1.5，因为混有NO，所以x最大值<2，故x的取值范围为；
纵观整个过程，Cu失去的电子等于硝酸生成亚硝酸钠时获得的电子，根据电子转移守恒，，根据N元素守恒，可知，
故答案为：；；；
(6)在常温下，把NO气体压缩到1.01×107Pa，再加热到50℃，发现气体的压强迅速下降，压强降至略小于原压强的23，然后压强就不再改变。已知其中一种产物为N2O，依据原子个数守恒可知该反应为：，因为存在，即生成的NO2又双聚成N2O4，导致气体分子数减少，压强降至略小于原压强的，
若只发生反应：，气体的平均摩尔质量最小，此时，若二氧化氮完全转化为四氧化二氮时，气体的平均摩尔质量最大，1molNO2得到0.5mol N2O4，
则此时 ，
综上分析，可知，
故答案为：；；。
20． Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 0.45 O2 30 45 0.045
(1)浓硝酸与铜加热反应生成硝酸铜、水和二氧化氮，化学方程式为Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O；
(2)6.4gCu的物质的量为0.1mol，则生成0.1molCu(NO3)2，消耗0.2mol硝酸，生成标况下5.6L气体，即0.25mol气体，浓硝酸反应过程中会变稀，所以该气体为NO2和NO的混合物，根据N原子守恒可知消耗0.25mol硝酸，则共消耗0.2mol+0.25mol=0.45mol硝酸；
(3)①由4NO+3O2+2H2O═4HNO3、4NO2+O2+2H2O═4HNO3可知，若100mL全为NO时需氧气的量为75mL，若100mL全为NO2时需要氧气25mL，所以当通入80mLO2时，O2是过量的，剩余的气体为O2；
②设混合气体中NO2的体积为x mL，则NO的体积为(100-x)mL，二者共消耗80mL-20mL=60mL氧气，结合反应方程式可知有=60mL，解得x=30mL；
③NO2不会有剩余，所以当V<80时剩余气体为20mLNO，30mLNO2消耗7.5mL氧气，(100-30-20)mL=50mLNO消耗37.5mL氧气，所以共通入了37.5mL+7.5mL=45mL氧气；
④若气体没有剩余，则形成100mL溶液，N元素全部转化为硝酸，则硝酸的物质的量为mol，物质的量浓度为=0.045mol/L。
21． 21.6% 158 149.7 1.475
(1)先计算150 g硫铁矿中含有的FeS2的物质的量，然后根据方程式中FeS2与O2的物质的量关系判断哪种物质过量，然后以不足量的物质为标准计算产生的SO2的体积，进而可得其体积分数；
(2)根据S元素守恒计算上述硫铁矿理论上最多可制得的Na2S2O3的质量；
(3)假设发生反应Na2SO3+SNa2S2O3的S的物质的量为x mol，则根据S元素守恒可知产生SO2的S元素的物质的量为(2-x) mol，其发生④反应产生的Na2SO3的物质的量为(2-x)× 90% mol，结合⑤反应的转化率是100%计算；
(4)150 g含80% FeS2的硫铁矿中含有的FeS2的物质的量是1 mol，利用各步反应中物质转化关系，可得发生①、②两个反应的FeS2的物质的量，进而可得二者的物质的量的比，即质量比。
(1) 150 g含80% FeS2的硫铁矿中含有的FeS2的物质的量n(FeS2)==1 mol，根据方程式4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2 可知：1 mol FeS2反应需消耗O2的物质的量为 mol=2.75 mol，10 mol含氧气体积分数为0.4的富氧空气中含有O2的物质的量为n(O2)=10 mol×0.4=4 mol>2.75 mol，可见O2过量，反应产生的SO2以硫铁矿为标准计算，其物质的量为n(SO2)=2n(FeS2)=2 mol，反应后容器内气体总物质的量为n(总)= n(SO2)+ n(O2)剩+n(N2)=2 mol+(4-2.75) mol+10 mol×(1-0.4)= 9.25 mol，在相同条件下，气体的体积比等于气体的物质的量的比，所以反应后得到的气体中SO2的体积分数×100%=21.6%；
(2)150 g含80% FeS2的硫铁矿中含有的FeS2的物质的量n(FeS2)==1 mol，根据S元素守恒可知：若以上各步反应的转化率均为100%，则反应制取得到的Na2S2O3的物质的量为1 mol，则其质量m(Na2S2O3)=1 mol×158 g/mol=158 g；
(3)假设发生⑤反应的S的物质的量为x mol，发生该反应的Na2SO3的物质的量也为x mol。根据S元素守恒，可知SO2的物质的量为(2-x) mol，由于④反应SO2吸收率为90%，该反应产生的Na2SO3的物质的量为(2-x) mol×90%，所以根据反应Na2SO3+SNa2S2O3中物质转化关系可得(2-x) mol×90%=x，解得x= mol，因此150 g上述硫铁矿最多可制得Na2S2O3的质量m(Na2S2O3)= mol×158 g/mol=149.7 g；
(4)假设反应①反应的FeS2的物质的量为a mol，则发生②反应的FeS2的物质的量为(1-a) mol，根据①中物质转化关系可知产生SO2的总物质的量为2a mol，发生②反应转化率为90%，则该反应产生H2S、S的物质的量都是0.9(1-a) mol，其中H2S完全发生③反应，消耗SO2物质的量0.45(1-a) mol，该反应产生S单质的物质的量为3×0.45(1-a) mol，则②③两个反应共产生S单质的总物质的量为n(S)总=0.9(1-a) mol+3×0.45(1-a) mol。发生③反应后剩余SO2物质的量为2a mol-0.45(1-a) mol，该SO2发生④反应，反应④SO2的转化率为90%，所以该SO2反应产生的Na2SO3的物质的量为n(Na2SO3)=[2a mol-0.45(1-a) mol]×0.9；由于反应⑤转化率是100%，结合方程式可知S与Na2SO3物质的量相等，故n(Na2SO3)=n(S)，[2a mol-0.45(1-a) mol]×0.9=0.9(1-a) mol+3×0.45(1-a) mol，解得a=0.596 mol，(1-a) mol=(1-0.596)mol=0.404 mol，所以原料中FeS2在反应①和②中的理论物质的量的配比为a：(1-a)= 0.596：0.404=1.475，同一物质的摩尔质量相同，则它们的物质的量的比等于二者的非质量比，因此原料中FeS2在反应①和②中的理论质量的配比为1.475。
【点睛】本题考查了物质的量在化学方程式计算的应用，要学会利用元素守恒，结合方程式中物质反应关系，根据物质发生反应的转化率进行计算。
22． NH4HCO3 NO2 酸性和氧化性 H++HCO3-=H2O+CO2↑ 2a
X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为CO2、D为O2，X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3，A与C物质的量之比为1：1，且B为常见液体，可以推知X为NH4HCO3、B为H2O，C(NH3)与D(O2)反应生成E为NO，E与氧气反应生成F为NO2，F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3，据此解答。
X能与盐酸、氢氧化钠反应都生成气体，应为弱酸铵盐，与盐酸反应得到气体A，A能与过氧化钠反应生成气体D，则A为CO2、D为O2，X与氢氧化钠反应得到气体C为NH3，A与C物质的量之比为1：1，且B为常见液体，可以推知X为NH4HCO3、B为H2O，C(NH3)与D(O2)反应生成E为NO，E与氧气反应生成F为NO2，F与水反应得到G能与Cu反应生成NO、NO2，则G为HNO3。
(1)由上述分析可知，X是NH4HCO3；F是NO2；
(2)稀HNO3与Cu反应产生Cu(NO3)2、NO、H2O，反应方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO+4H2O，用双线桥法表示电子转移为：
(3)Cu与硝酸反应生成硝酸铜与氮的氧化物，反应中N元素的化合价部分为不变化，部分降低，故硝酸表现酸性、氧化性；
(4)NH4HCO3与HCl溶液反应生成NH4Cl、H2O、CO2，反应的离子方程式为：H++HCO3-=H2O+CO2↑；
(5)以NH3、H2O、O2为原料可生产HNO3，使amolNH3完全转化为HNO3，根据电子转移守恒，理论上至少需要氧气的物质的量=n(O2)==2amol。
【点睛】本题考查无机物推断，注意根据X既能与盐酸又能与氢氧化钠反应生成气体及A能与过氧化钠反应生成气体进行推断，在反应过程中要注意利用电子转移守恒解答
