第五章 化工生产中的重要非金属元素 达标测试
一、单选题
1．2013年我国载人飞船再次升空，显示出我国航天技术已进入世界一流。飞船应用了许多尖端的合成材料。据报道我国科学家近年来研制出一种新型“连续纤维增韧”航空材料，其主要成分是由碳化硅陶瓷和碳纤维复合而成的。下列相关叙述错误的是（ ）。
A．它耐高温抗氧化 B．它比钢铁轻、硬，但质地较脆
C．它没有固定熔点 D．它是一种新型无机非金属材料
2．化学与工农业生产、日常生活、材料等有密切的联系，下列说法正确的是（ ）
A．某公司自主研发的“麒麟9000芯片”的主要成分是高纯度的二氧化硅
B．医用酒精与次氯酸钠溶液是家庭采购和使用最多的消毒液，两者消毒原理相同
C．浓硫酸具有强腐蚀性，可用浓硫酸蚀刻石英制艺术品
D．“可燃冰”是一种有待大量开发的新能源，其主要成分为甲烷水合物
3．部分含氮物质的分类与化合价的关系如图所示，下列说法错误的是（ ）
A．b转化为a是产生汽车尾气的主要途径
B．b转化为c属于氮的固定
C．d与水反应时充分通入氧气有利于提高e的产率
D．f是一种重要的肥料，可由a与e反应得到
4．下列关于二氧化硅的叙述正确的是（ ）
①可用于制造光导纤维
②能跟强碱反应，但不能与水反应
③SiO2的物理性质与CO2类似
④既是酸性氧化物，又是碱性氧化物．
A．①和② B．③和④ C．②和④ D．②和③
5．在航天飞机返回地球大气层时，为防止其与空气剧烈摩擦而被烧毁，需要在航天飞机外表面安装保护层。该保护层的材料可能为（）
A．铝合金 B．合金钢
C．新型陶瓷 D．塑料
6．下列物质间的每步转化只需通过一步反应就能实现的是（ ）
A．Fe→Fe2O3→Fe（OH）3→FeCl3 B．Al→Al（OH）3→Al2O3→NaAlO2
C．Na→Na2O2→Na2CO3→NaOH D．Si→SiO2→H2SiO3→Na2SiO3
7．水体中氨氮含量会造成水体富营养化，用次氯酸钠除去氨氮的原理如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．去除过程中，每一步反应都是氧化还原反应
B．每除去1mol，转移3mol电子
C．该过程需控制温度，温度过高时氨氮去除率会降低
D．去除过程的总反应方程式为：
8．将铜粉放入稀硫酸中，加热无明显现象发生，当加入下列一种物质后，铜粉的质量减小，溶液呈蓝色，同时又气体逸出，该物质是（ ）
A．Fe2(SO4)3 B．FeSO4 C．Na2SO4 D．KNO3
9．下列各组离子能在溶液中能大量共存的是（ ）
A．H+、Ba2+、 、OH- B． 、Ca2+、 、Cl-
C．Ag+、Na+、 、Cl- D．K+、Mg2+、OH-、
10．下列说法正确的是（ ）
A．CO、CO2组成元素相同，都能将Fe2O3还原成Fe
B．SiO2、CO2均为酸性氧化物，均能与NaOH溶液反应生成盐
C．Na2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物，与 CO2反应产物相同
D．浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸均具有强氧化性，常温下均可用铝制容器盛放
11．透明强酸性溶液中，下列各组离子一定能大量共存的是（ ）
A．Cl﹣、Cu2+、SO42﹣、NO3﹣ B．Cl﹣、Na+、SO42﹣、CH3COO﹣
C．Cl﹣、Fe2+、MnO4﹣、NO3﹣ D．AlO2﹣、Na+、SO42﹣、NO3﹣
12．25℃时，下列各组离子在指定溶液中一定能大量共存的是（ ）
A．能使甲基橙变红的溶液中：K＋、Mg2＋、NO3－、I－
B．c(HCO3－)＝1 mol·L－1溶液中：Na＋、NH4＋、SO42－、OH－
C．无色透明的溶液中： Fe3+、Al3+、NO3－、SO42－
D． =1012的溶液中：Na+、Ba2+、Cl-、AlO2-
13．下列离子组中加(或通)入相应试剂后，判断和分析均正确的是（ ）
选项 离子组 加(或通)入试剂 判断和分析
A 足量 能大量共存
B 足量溶液 不能大量共存，只发生下列反应
C 足量溶液 不能大量共存，因和之间会发生完全双水解生成气体和沉淀
D 少量 不能大量共存，只发生下列氧化还原反应
A．A B．B C．C D．D
14．氮及其化合物在生产生活中具有广泛应用。下列关于N2的叙述错误的是
A．氮是农作物生长的必须元素
B．N2既可作氧化剂又可作还原剂
C．氮的固定是将N2转化成含氮的化合物
D．1molN2可与3molH2反应生成2molNH3
15．某溶液中存在大量的Na+、OH﹣、SO42﹣，该溶液中还可能大量存在的离子是（ ）
A．Ba2+ B．K+ C．Mg2+ D．HCO3﹣
16．下列有关一氧化氮的描述错误的是（ ）
A．是一种无色无毒的气体 B．实验室常用排水法收集
C．与空气混合后很快变为红棕色 D．是一种具有还原性的气体
二、综合题
17．某同学为了验证木炭和浓硫酸反应的产物，设计了如下实验装置
请根据实验装置图回答下列问题
（1）A中发生反应的化学方程式 ，其中浓硫酸的作用是 ．
（2）B的作用 现象 ．
（3）C的作用 现象 ．
（4）D的作用
（5）E的作用 ．
（6）F的作用 ，反应的离子方程式 ．
（7）B装置和C装置能否互换 ，原因 ．
18．亚硝酰氯(NOCl)是一种黄色气体，沸点为-5.5℃。其液体呈红褐色。遇水发生反应：2NOCl+H2O=2HCl+NO↑+NO2↑。某化学兴趣小组设计下图装置用Cl2和NO制备NOCl。回答下列相关问题：
（1）甲装置发生的离子反应方程式为 ，装置丙中的液体为 。
（2）实验时，先通入Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO．这样做的目的是 。
（3）装置丁中冰盐水的作用是 。
（4）经分析该套装置设计上有一处明显缺陷．改进方法是 (用文字描述)。
（5）吸收尾气时，NOCl发生反应的化学方程式为 。
(已知：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O)
（6）反应完成后，取烧瓶中所得产物mg溶于水，配制成250mL溶液，取出25.00mL，以K2CrO4溶液为指示剂，用c mol·L-1AgNO3标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液的体积为VmL。则产物中NOCl纯度的计算式为 。
19．有一瓶无色澄清溶液，其中可能含有Na+、Mg2+、Ba2+、Cu2+、Cl-、、离子。现进行以下实验：
①用pH试纸检验溶液，发现溶液呈强酸性；
②取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液由酸性变成碱性，无沉淀产生；
③取少量②中的碱性溶液，滴加Na2CO3溶液，有白色沉淀产生。
（1）根据上述事实确定：该溶液中肯定存在的离子有 ；肯定不存在的离子有 ；可能存在的离子有 ，如何验证是否存在该离子 。
（2）分别写出②③中发生反应的离子方程式 、 。
20．2003年12月23日，川东北某天然气矿井发生特大“井喷”，含有大量硫化氢的天然气逸出，造成243人死亡的重大事故，硫化氢（H2S）是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，可溶于水，有可燃性，完全燃烧生成二氧化硫和水．
请根据以上信息，结合学过的知识，回答下列问题：
（1）事故发生后，若及时采取对逸出气体点火燃烧的措施，可以减少对人员的危害和死亡．写山逸出气体完全燃烧的化学方程： ．
（2）用点燃的方法可除去H2S气体，但生成的二氧化硫又可能造成的危害是 ．
（3）专家提醒：发生H2S气体泄漏时，可用湿毛巾捂住鼻子迅速离开现场．这利做法的理由是 ．
（4）“井喷”事故发生后，村民虽已闻到弥漫在空气中的臭味，但直到几小时后，村干部通知他们迅速撤离，才意识到危险．对此，你对学习化学知识有何感想： ．
21．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中无机氮的循环过程可用下图表示。
（1）海洋中的氮循环起始于氮的固定，其中属于固氮作用的一步是 (填图中数字序号)。
（2）下列关于海洋氮循环的说法正确的是 (填字母序号)。
a. 海洋中存在游离态的氮
b. 海洋中的氮循环起始于氮的氧化
c. 海洋中的反硝化作用一定有氧气的参与
d. 向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量
（3）有氧时，在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，将过程④的离子方程式补充完整： NH4+ + 5 O2=2 NO2- + H+ + +
（4）有人研究了温度对海洋硝化细菌去除氨氮效果的影响，下表为对10 L人工海水样本的监测数据：
温度/℃ 样本氨氮含量/mg[ 处理24h 处理48h
氨氮含量/mg 氨氮含量/mg
20 1008 838 788
25 1008 757 468
30 1008 798 600
40 1008 977 910
硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是 ，在最佳反应温度时，48 h内去除氨氮反应的平均速率是 mg·L-1·h-1。
（5）为了避免含氮废水对海洋氮循环系统的影响，需经处理后排放。图是电解产物氧化工业废水中氨氮(NH4+)的示意图。
①阳极的电极反应式： ；
②写出电解产物氧化去除氨氮的离子方程式： ；
③若生成H2和N2的物质的量之比为3：1，则处理后废水的c(H+)将 (填“增大”、“不变”或“减小”)。
答案解析部分
1．【答案】B
【解析】【解答】A、碳化硅、陶瓷和碳纤维具有耐高温抗氧化的性能，选项A不符合题意；
B、“连续纤维增韧”航空材料，则说明该材料比钢铁轻、硬，韧性较好，选项B符合题意；
C、该材料是由碳化硅、陶瓷和碳纤维复合而成，属于混合物，没有固定的熔、沸点，选项C不符合题意；
D、该材料由无机物复合而成，为新型无机非金属材料，选项D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据复合材料的特点进行分析即可。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．某公司自主研发的“麒麟9000芯片”的主要成分是高纯度的晶体硅，A不符合题意；
B．医用酒精与次氯酸钠溶液是家庭采购和使用最多的消毒液，前者是由于酒精能破坏病毒、细菌中蛋白质的结构，使蛋白质变性，后者是由于次氯酸钠溶液具有强氧化性而是蛋白质变性，故两者消毒原理不相同，B不符合题意；
C．浓硫酸具有强腐蚀性，由于SiO2与浓硫酸不反应，不可用浓硫酸蚀刻石英制艺术品，而应该用氢氟酸来蚀刻石英制艺术品，C不符合题意；
D．可燃冰是由天然气与水在高压低温条件下形成的类冰状的结晶物质（主要成分化学式CH4 nH2O），故其主要成分为甲烷水合物，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.芯片的成分是单质硅；
B.“84“消毒液有强氧化性而能杀菌消毒，医用酒精无强氧化性；
C.浓硫酸与二氧化硅不反应。
3．【答案】A
【解析】【解答】A．N2转化为NO是产生汽车尾气的主要途径，故A符合题意；
B．N2转化为NO，N元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故B不符合题意；
C．NO2与水反应时充分通入氧气，可以把NO2完全氧化为硝酸，发生反应4NO2+ O2+2H2O=4HNO3，有利于提高硝酸的产率，故C不符合题意；
D．f是硝酸铵，可氨气和硝酸反应制备，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、氮气和氧气在高温条件下生成一氧化氮；
B、氮的固定指的是氮气转化为化合物的过程；
C、二氧化氮和水反应生成一氧化氮，一氧化氮继续和氧气反应生成二氧化氮；
D、硝酸铵可以由硝酸和氨气反应得到。
4．【答案】A
【解析】【解答】解：①SiO2可用于制造光导纤维，故正确；②二氧化硅是酸性氧化物，与碱反应生成盐与水，不溶于水也不与水反应，故正确；③二氧化硅为原子晶体，二氧化碳为分子晶体，故SiO2的物理性质与CO2不同，故错误；④二氧化硅是酸性氧化物，不是碱性氧化物，故错误；故选A．
【分析】①SiO2可用于制造光导纤维；②二氧化硅是酸性氧化物，不溶于水也不与水反应；③二氧化硅为原子晶体，二氧化碳为分子晶体；④二氧化硅是酸性氧化物．
5．【答案】C
【解析】【解答】A、铝合金的熔点较低，不耐高温，故A不符合题意；
B、合金钢的熔点较高，但是导热性好，不能保护内部材料，故B不符合题意；
C、新型陶瓷熔点较高，所以能耐高温，故C符合题意；
D、塑料的熔点很低，所以不能耐高温，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】航天飞机的保护层应该具有耐高温的特点，根据各种物质的特点进行判断即可。
6．【答案】C
【解析】【解答】A.Fe2O3转化为Fe(OH)3需先将Fe2O3转化为铁盐溶液，再与NaOH溶液反应形成Fe(OH)3沉淀，无法通过一步反应实现，A不符合题意；
B.Al单质需先转化为铝盐溶液或偏铝酸盐溶液，再与酸或碱溶液反应形成Al(OH)3沉淀，无法通过一步反应实现，B不符合题意；
C.Na在空气中燃烧生成Na2O2，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3，Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应生成NaOH，均可通过一步反应实现，C符合题意；
D.SiO2需先转化为可溶性硅酸盐，再通过强酸制弱酸原理生成H2SiO3，不可通过一步反应实现，D不符合题意；
故答案为：C
【分析】此题是对铁、铝、钠、硅及其相关化合物性质与转化的考查，掌握相关转化反应的化学方程式是解答此类题型的关键。
7．【答案】A
【解析】【解答】A．转化关系图中NaClO和水反应生成次氯酸和氢氧化钠的反应以及盐酸和氢氧化钠的反应中，属于化合价没有发生变化的反应，不是氧化还原反应，故A符合题意；
B．氮元素化合价从－3价升高到0价，失去3个电子，每除去1mol，转移3mol电子，故B不符合题意；
C．NH3易挥发，温度较高时溶解度减小，氨氮去除率会降低，故C不符合题意；
D．根据箭头方向可知，NH3、NaClO是反应物，氯化钠、氮气和水是生成物，根据质量守恒和电子转移守恒写出化学方程式为：，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．NaClO和水反应、盐酸和氢氧化钠的反应中化合价没有发生变化的反应；
B．氮元素化合价从－3价升高到0价；
C．温度较高时，NH3易挥发；
D．根据质量守恒和电子转移守恒写出化学方程式。
8．【答案】D
【解析】【解答】铜与稀硫酸不反应，但与稀硝酸反应，当溶液中有较多H+和NO3-离子时铜能溶解。A．加入硫酸铁后，铁离子能跟铜反应，但无气体逸出，A项错误；B．铁的活泼性比铜强，硫酸亚铁与铜不反应，B项错误；C．硫酸钠与铜不反应，C项错误；D．溶液中加入硝酸钾后，带入硝酸根，再加上原来溶液有氢离子，所以实质上溶液里有了稀硝酸，能跟铜反应，生成硫酸铜蓝色溶液和NO无色气体，D项正确；答案选D。
【分析】A、铁离子和铜反应，生成亚铁离子和铜离子；
B、铁比铜活泼，不反应；
C、钠比铜活泼，不反应；
D、硝酸根和氢离子即硝酸，可以和铜反应生成一氧化氮。
9．【答案】B
【解析】【解答】A．H+和OH-发生反应生成水，在水溶液中不能大量共存，A不符合题意；
B．各离子之间不发生反应，在水溶液中可以大量共存，B符合题意；
C．Ag+、和 、Cl-会发生反应生成硫酸银、氯化银沉淀，在水溶液中不能大量共存，C不符合题意；
D．Mg2+和OH-会反应生成氢氧化镁沉淀，Mg2+和 会生成碳酸镁沉淀，在水溶液中不能大量共存，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．氢离子与氢氧根离子反应；
B．四种离子之间不反应，能够共存；
C．银离子与硫酸根离子、氯离子反应；
D．镁离子与氢氧根离子、碳酸根离子反应。
10．【答案】B
【解析】【解答】解：A．CO、CO2组成元素相同，但是二者的化学性质不同，一氧化碳具有还原性，能够将氧化铁还原成铁，而二氧化碳化学性质比较稳定，无法还原氧化铁，故A错误；
B．SiO2、CO2均能与NaOH溶液反应生成盐和水，所以SiO2、CO2均为酸性氧化物，故B正确；
C．Na2O、Na2O2为相同元素组成的金属氧化物，但是二者的化学性质不同，如氧化钠与CO2反应生成碳酸钠，而过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，故C错误；
D．浓硫酸、浓硝酸在常温下能够与铝发生钝化现象，可以用铝制的容器盛放浓硫酸和浓硝酸，而稀硝酸能够与铝反应，不能用铝制容器盛放稀硝酸，故D错误；
故选B．
【分析】A．一氧化氮能够将Fe2O3还原成Fe，而二氧化碳不具有还原性；
B．能够与碱溶液反应生成盐和水的氧化物为碱性氧化物，据此进行判断；
C．氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠，而过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气；
D．稀硝酸在常温下能够与铝反应，不能用铝制容器盛放稀硝酸．
11．【答案】A
【解析】【解答】解：A．Cl﹣、Cu2+、SO42﹣、NO3﹣之间不反应，都不与氢离子反应，在溶液中能够大量共存，故A正确；
B．CH3COO﹣与强酸性溶液中的氢离子反应，在溶液中不能大量共存，故B错误；
C．Fe2+与MnO4﹣、NO3﹣发生氧化还原反应，在溶液中不能大量共存，故C错误；
D．AlO2﹣与强酸性溶液中的氢离子反应，在溶液中不能大量共存，故D错误；
故选A．
【分析】透明强酸性溶液中存在大量氢离子，
A．四种离子之间不反应，都不与氢离子反应；
B．醋酸根离子与氢离子反应生成弱电解质醋酸；
C．酸性条件下硝酸根离子、高锰酸根离子能够氧化亚铁离子；
D．偏铝酸根离子与氢离子反应．
12．【答案】D
【解析】【解答】A、甲基橙变红，说明溶液显酸性，NO3－在酸中具有强氧化性，能将I－氧化，即该离子组不能在指定溶液中大量共存，故A不符合题意；
B、OH－能与HCO3－发生OH－＋HCO3－=H2O＋CO2↑，因此该离子组不能在指定溶液中大量共存，故B不符合题意；
C、Fe3＋显棕黄色，该离子组不符合题意，故C不符合题意；
D、 =1012的溶液显碱性，这些离子在碱中能大量共存，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】离子共存一看色，判断溶液是无色溶液还是下列溶液，注意有色离子；二看性，判断出溶液显酸性还是碱性；三看特殊，记住特殊反应，如AKO2－和HCO3－不能大量共存，NO3－、H＋与还原性离子不能大量共存；四看反应，发生复分解反应、氧化还原反应、络合反应、双水解反应的离子不能共存。
13．【答案】A
【解析】【解答】A．Na+、H+、Ba2+、Cl-、NO之间不反应能够共存，通入足量CO2也不反应，能够大量共存，A符合题意；
B．生成的碳酸镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁，B不符合题意；
C．AlO和HCO之间反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子，AlO和HCO发生的不是双水解反应，C不符合题意；
D．Na+、K+、ClO-、SO之间不反应能够共存，通入少量SO2后先发生的氧化还原反应为：ClO- +H2O+SO2=Cl-+ SO+2H+，后发生反应H++ClO-=HClO， D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A．离子之间不反应，通入足量CO2也不反应；
B．生成更难溶的氢氧化镁；
C．AlO和HCO之间反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸根离子；
D．ClO-与SO2发生的氧化还原反应。
14．【答案】D
【解析】【解答】A．植物的营养元素是氮、磷、钾，所以氮是农作物生长的必须元素，A不符合题意；
B．氮原子的最外层电子数为5，既可表现-3价，也可表现+5价等，N2中N显0价，既能升高又能降低，所以N2既可作氧化剂又可作还原剂，B不符合题意；
C．氮的固定是将氮元素由游离态转化为化合态，也就是由N2转化成含氮的化合物，C不符合题意；
D．N2与H2在高温、高压、催化剂作用下可发生化合反应生成NH3，但反应是可逆反应，所以1molN2可与3molH2反应生成NH3的物质的量小于2mol，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．植物的营养元素是氮、磷、钾；
B．氧化剂元素化合价降低， 还原剂元素化合价升高；
C．氮的固定是将氮元素由游离态转化为化合态；
D．反应是可逆反应。
15．【答案】B
【解析】【解答】A．Ba2+、SO42﹣结合生成沉淀，不能共存，故A错误；
B．离子之间均不反应，可大量共存，故B正确；
C．Mg2+、OH﹣结合生成沉淀，不能共存，故C错误；
D．HCO3﹣、OH﹣结合生成水和碳酸根离子，不能共存，故D错误；
故选B．
【分析】根据离子之间不能结合生成沉淀、气体、水、弱电解质等，则离子大量共存，以此来解答．
16．【答案】A
【解析】【解答】A.一氧化氮是无色有毒的气体，故A符合题意；
B.一氧化氮不溶于水，可以用排水法收集，故B不符合题意；
C.一氧化氮与空气混合后会与氧气反应生成红棕色二氧化氮气体，故C不符合题意；
D.一氧化氮中的氮元素化合价为+2价，容易被氧化为高价态的氮元素，具有还原性，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】熟练掌握相关化合物的化学性质有助于快速作答此类问题。
17．【答案】（1）C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O；氧化剂
（2）验证水蒸汽；由白色变蓝色
（3）验证SO2；褪色
（4）除出SO2
（5）验证SO2是否除尽
（6）验证CO2澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O
（7）否；气体通过C的溶液会带出水蒸汽，对水蒸汽的验证有干扰作用
【解析】【解答】解：（1）炭和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O，浓硫酸是氧化剂，故答案为：；（2）验证碳和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水，依据无水硫酸铜变蓝色说明生成水，故答案为：验证水蒸汽；由白色变蓝色；（3）检验二氧化硫的存在，如果产生二氧化硫紫色高锰酸钾溶液褪色，故答案为：验证SO2；褪色；（4）D的作用除去二氧化硫气体，故答案为：除出SO2；（5）再通入品红，是验证二氧化硫是否除尽，所以E的作用是验证SO2是否除尽，故答案为：验证SO2是否除尽；（6）澄清石灰水，验证产物二氧化碳气体的存在，反应的离子方程式为CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O，故答案为：验证CO2 澄清石灰水变浑浊；CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O；（7）品红溶液中存在水分子，所以B装置和C装置不能互换，故答案为：否；气体通过C的溶液会带出水蒸汽，对水蒸汽的验证有干扰作用．
【分析】（1）木炭和浓硫酸加热反应生成二氧化硫、二氧化碳和水，浓硫酸是氧化剂；（2）验证碳和浓硫酸反应的产物需要先验证生成的水，依据无水硫酸铜变蓝色说明生成水；（3）检验二氧化硫的存在，如果产生二氧化硫紫色高锰酸钾溶液褪色；（4）D的作用除去二氧化硫气体；（5）再通入品红，是验证二氧化硫是否除尽；（6）澄清石灰水，验证产物二氧化碳气体的存在，反应的离子方程式为CO2+Ca2++2OH﹣═CaCO3↓+H2O；（7）品红溶液中存在水分子，所以B装置和C装置不能互换．
18．【答案】（1）3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O；浓硫酸
（2）排尽装置中的空气，避免氧化NO
（3）液化亚硝酰氯．便于收集产品
（4）在装置丁和戊之间增加一个气体干燥装置
（5）NOCl+2NaOH=NaCl+NaNO2+H2O
（6） ×100%
【解析】【解答】（1）甲装置用于制备NO，可用铜与稀硝酸反应制得，该反应的离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO3－=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；由于产物NOCl能与H2O反应，因此用Cl2和NO反应生成NOCl，应在无水环境下反应，因此装置丙中的试剂应为浓硫酸，用于干燥气体；
（2）由于NO易被空气中的O2氧化生成NO2，因此通入NO前，应先排除装置内的空气，因此先通入一段时间Cl2，待丁中烧瓶内充满黄绿色气体时，再通入NO，主要目的是利用Cl2排除装置内的空气，防止NO被氧化；
（3）装置丁中冰盐水可起到降温作用，而NOCl的沸点是-5.5℃，因此冰盐水的作用是液化NOCl，便于收集产品；
（4）由于NOCl能与H2O反应，戊装置中的水蒸气可能进入丁装置中与NOCl反应，因此需要在丁装置和戊装置间，连接一个装有干燥剂的装置；
（5）NOCl通入NaOH溶液中，NOCl先与H2O反应HCl、NO和NO2，HCl与NaOH反应生成NaCl和H2O，NO、NO2和NaOH反应生成NaNO2，因此反应的化学方程式为：NOCl＋2NaOH=NaCl＋NaNO2＋H2O；
（6）用AgNO3标准溶液滴定过程中，发生反应Ag＋＋Cl－=AgCl↓；根据氯元素守恒可得关系式：NOCl～HCl～AgCl，因此样品中所含NOCl的物质的量为：n（NOCl）=c×V×10-3×=0.01cVmol，则产物中NOCl的纯度为：；
【分析】（1）根据NO的制备确定甲装置发生反应的离子方程式；根据NOCl的性质确定丙装置中液体成分；
（2）结合NO易被氧化的性质分析；
（3）冰盐水的温度低，结合NOCl的沸点分析；
（4）结合NOCl易与水反应的性质分析；
（5）根据NOCl与H2O反应生成的物质，与NaOH的反应，书写反应的化学方程式；
（6）根据滴定过程中消耗AgNO3的量计算样品中NOCl的量，进而计算其纯度；
19．【答案】（1）Ba2+、Cl-；Mg2+、Cu2+、、；Na+；蘸取该溶液进行颜色实验，若火焰颜色呈黄色，则含有Na+
（2）H++OH-=H2O；Ba2++=BaCO3↓
【解析】【解答】由无色可以知道一定不含 Cu2+ ；①由用pH试纸检验溶液，发现溶液呈强酸性，可以知道一定含H+ ， 则不含CO；②取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，使溶液由酸性变为碱性无沉淀产生，则一定不含Mg2+ ；③取少量②中的碱性溶液滴加Na2CO3溶液，有白色沉淀产生，则白色沉淀为BaCO3 ，可以知道原溶液一定含Ba2+ ，则不含，结合溶液为电中性可以知道一定含阴离子为Cl- ，不能确定是否含Na+。以此分析解答本题。
(1)该溶液中肯定存在的离子有Ba2+、Cl，一定不存在的离子有Cu2+、Mg2+、 、 ，可能存在的离子有Na+ 。检验该离子的方法是：蘸取该溶液进行颜色实验，若火焰颜色呈黄色，则含有Na+。故答案为：Ba2+、Cl-；Mg2+、Cu2+、、；Na+；蘸取该溶液进行颜色实验，若火焰颜色呈黄色，则含有Na+。
(2)取部分溶液逐滴加入NaOH溶液，中和溶液中的H+，使溶液由酸性变成碱性，其反应的离子方程式为H++OH-=H2O；再加Na2CO3溶液无沉淀产生，其反应的离子方程式为；Ba2++=BaCO3↓，故答案：H++OH-=H2O；Ba2++=BaCO3↓。
【分析】(1)依据题目的现象及离子共存的知识判断；
(2)依据离子反应的实质书写离子方程式。
20．【答案】（1）2H2S+3O2 2SO2+2H2O
（2）酸雨
（3）H2S气体可溶于水，这种做法可减少有毒气体的吸入
（4）学习化学知识，对保护自己和他人生命意义重大
【解析】【解答】解：（1）逸出气体含有硫化氢和甲烷，硫化氢完全燃烧能生成二氧化硫和水，反应的方程式为2H2S+3O2 2SO2+2H2O，故答案为：2H2S+3O2 2SO2+2H2O；（2）生成的二氧化硫溶于水能生成亚硫酸，从而形成酸雨，故答案为：酸雨；（3）硫化氢可溶于水，用湿毛巾捂住鼻子，能使硫化氢溶于水而减少有害气体的吸入，故答案为：H2S气体可溶于水，这种做法可减少有毒气体的吸入；（4）学习化学知识可以增强安全意识，故答案为：学习化学知识，对保护自己和他人生命意义重大．
【分析】根据题干提供的信息进行分析，硫化氢有剧毒，可溶于水，硫化氢完全燃烧生成二氧化硫和水，生成的二氧化硫溶于水能形成酸雨来解答．
21．【答案】（1）②
（2）ad
（3）4；6；N2O；5H2O
（4）25℃；1.125
（5）2Cl- -2e- = Cl2↑；2NH4++3Cl2=N2+6Cl-+8H+；增大
【解析】【解答】（1）氮的固定作用是指游离态氮元素发生反应生成化合态氮元素的过程为固氮作用，即单质变化为化合物，分析转化关系图可知只有反应②是氮气转化为铵根离子是固氮作用；
（2）a．氮气在水中的溶解度较小，海洋中存在少量游离态的氮，a符合题意；
b．转化关系图可知，铵根离子中N的化合价为-3价，海洋中的氮循环起始于氮的还原，b不符合题意；
c．反硝化作用是指将硝酸盐转变成氮气的过程．硝化作用是指氨在微生物作用下氧化为硝酸的过程．硝化细菌将氨氧化为硝酸的过程。反硝化作用：反硝化细菌在缺氧条件下，还原硝酸盐，释放出分子态氮（N2）或一氧化二氮（N2O）的过程，不一定有氧参加，c不符合题意；
d．转化关系图中硝酸根离子增多，反硝化作用增强，向海洋排放含NO3-的废水会影响海洋中NH4+的含量，d符合题意；
故答案为：ad；
（3）有氧时，在硝化细菌作用下，NH4+可实现过程④的转化，生成N2O、NO2-、H+和水，氮元素化合价-3价变化为+1价和+3价，氧元素化合价0价变化为-2价，电子转移总数20e-，所以配平得到离子方程式为：4NH4++5O2═2NO2-+6H++N2O+5H2O；
（4）硝化细菌去除氨氮的最佳反应温度是处理24h和处理48h后氨氮含量最少的温度是25℃，处理效果好，在最佳反应温度时，48h内去除氨氮反应的平均速率= =1.125mg/（L h）；
（5）①装置图分析可知和电源正极相连的为阳极，溶液中氯离子在阳极失电子生成氯气，电极反应为：2Cl--2e-=Cl2 ↑；
②氯气具有强氧化性酸性溶液中能氧化铵根离子为氮气除去，离子方程式为：2NH4++3Cl2=N2+6Cl-+8H+；
③电解池中阳极电极反应是：2Cl--2e-=Cl2↑， 3Cl2+2NH4+=N2+8H++6Cl-，阴极电极反应为：2H++2e-=H2↑，若生成n （H2）：n （N2）=3：1，电子守恒得到6H+～3H2～6e-～N2～3Cl2～6e-～8H+，阳极产生的H+比阴极消耗的H+多，所以c(H+)将增大。
【分析】（1）固氮过程是将N2转化为氮的化合物的；
（2）结合循环过程图分析；
（3）根据得失电子守恒、电荷守恒和原子个数守恒配平离子方程式；
（4）氮氨含量最小，其反应温度最佳，结合表格实验数据分析；根据表格数据计算反应速率；
（5）①Cl-在阳极发生失电子的氧化反应，生成Cl2，据此写出电极反应式；
②电解产物Cl2和NH4+反应生成N2和HCl，据此写出反应的离子方程式；
③结合电极反应式分析；
