第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1．我国在科技领域取得重大突破。下列说法错误的是
A．与传统光纤(SiO2)相比，冰光纤(H2O)具有灵活弯曲和高效导光等优点
B．“海宁II号”刷新世界钻探深度，钻头采用硬质合金材料，其硬度低于组分金属
C．“嫦娥五号”运载火箭用液氧液氢做推进剂，产物对环境无污染
D．以CO2和H2为原料人工合成淀粉的过程中发生了氧化还原反应
2．石墨烯是由碳元素组成的非常优良的纳米材料，具有超强导电、导热的性能，关于石墨烯的认识错误的是
A．可作散热材料 B．是一种化合物
C．可做新型电池的电极 D．完全燃烧生成二氧化碳
3．硅是构成无机非金属材料的一种主要元素，下列有关硅的化合物的叙述错误的是
A．氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，其化学式为Si3N4
B．碳化硅(SiC)的硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承
C．光导纤维是一种新型无机非金属材料，其主要成分为SiO2
D．硅酸盐中硅、氧原子之间以离子键结合
4．下列说法正确的是
A．侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入到氨的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸钠从溶液中析出
B．金属钠可以从钛、锆、铌、钽等氯化物溶液中置换出对应金属单质
C．常温下铁或铝与浓硝酸不反应，故可用铁或铝制容器来盛装浓硝酸
D．高纯硅可用于制作航天器的光感电池
5．单晶硅是制作电子集成电路的基础材料。用化学方法可制得高纯度硅，其化学方程式为：
①SiO2+2CSi+2CO↑
②Si+3HClSiHCl3+H2
③SiHCl3+H2Si(纯)+3HCl
下列对上述三个反应的叙述中，正确的是
A．仅①③为置换反应
B．②为化合反应
C．①②③均为氧化还原反应
D．三个反应的反应物中硅元素均被还原
6．下列离子方程式正确的是
A．氯气与溴化钾溶液反应：Cl2+Br-=Cl-+Br2
B．稀硝酸溶液中加入Zn片：Zn + 2H+ = Zn2++H2↑
C．向Al2(SO4)3溶液中加入少量氢氧化钠溶液：Al3++3OH-= Al(OH)3↓
D．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应：+Ba2＋=BaSO4↓
7．下列装置和原理不能达到实验目的的是
A．①观察氨的喷泉实验 B．②除去中少量的HCl气体
C．③验证非金属性：S>C>Si D．④升华提取碘
8．X、Y、Z、M、Q五种短周期元素，原子序数依次增大，Y元素的最高正价为+4价，Y元素与Z、M元素相邻，且与M元素同主族；化合物Z2X4的电子总数为18，Q元素的原子最外层比次外层少一个电子。下列说法不正确的是
A．原子半径：Z
C．ZX3易溶于水，其水溶液呈碱性
D．X的非金属性强于Q
9．在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．C6H5ONa C6H5OH CO2
B．FeS2 SO2 H2SO4
C．Mg(OH)2 MgCl2(aq) MgCl2（无水）
D．NH3 NO2 HNO3
10．下列化合物中能由单质直接化合而制成的是
A．FeCl2 B．Cu2S C．SO3 D．NO2
11．2021年5月9日，我国第一所培养“碳中和”领域专门人才的新型研究型学院——西北大学榆林碳中和学院成立。下列科学研究对实现“碳中和”没有帮助的是
A．燃煤中添加石灰石，以消除环境污染
B．化学反应就是原子重新组合的过程，研究新型化学反应实现原子利用率100%
C．开发新型催化剂直接利用太阳能和水制备氢气，进而制造氢能汽车
D．开发新型光伏电池材料，提高太阳能电池的光电转换效率
12．已知某物质X能发生如下转化：
下列有关上述转化关系中物质及其反应的叙述正确的是
A．若X为C，则Y可以和氢氧化钠反应生成盐和水
B．若X为S，则A为硫酸
C．反应①和②一定为氧化还原反应，反应③一定为非氧化还原反应
D．X一定是非金属单质或非金属氢化物
13．碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]是一种用途广泛的化工原料，实验室中以废铜屑为原料，制取碱式碳酸铜的流程如下。下列说法错误的是
A．“加热”步骤可选用水浴加热
B．“酸浸”产生的气体可用NaOH溶液吸收
C．“滤液”中溶质的主要成分为
D．可用盐酸和溶液检验“滤液”中是否有
14．下列元素化合物的相关叙述正确的是（ ）
A．工业上常将氯气通入澄清石灰水制备漂白粉
B．豆科植物通过根瘤菌吸收空气中氮气的过程是化学变化
C．FeCl3腐蚀Cu刻制印刷电路板是由于铁比铜金属性强
D．二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液和紫色石蕊试液褪色
15．硫元素的价类二维图如图所示(其中h、g的阳离子均为Na+)。下列说法正确的是（ ）
A．可以用f的浓溶液除去a中混有的水蒸气
B．将c通入紫色石蕊溶液中，溶液先变红后褪色
C．工业上制备f时，用浓度为98.3%的f溶液吸收d
D．b与Fe在加热条件下反应生成Fe2S3
二、填空题
16．请回答
（1）用氧化物的形式表示翡翠：的组成___________；
（2）生石膏的化学式：___________；
（3）接触法制硫酸的三个设备依次是___________、接触室、吸收塔；
（4）用氢气还原四氯化硅制备高纯硅的化学方程式：___________。
（5）铜粉溶于双氧水和稀硫酸的混合溶液的离子方程式：________。
17．根据所学知识，回答下列问题：
(1)“元时，南安有黄长者，为宅煮糖，宅垣忽坏，去土而糖白，后人遂效之。”泥土能将红糖变白糖，其表现的性质是_______。
(2)用鸡蛋壳膜和蒸馏水可除去淀粉胶体中的食盐，其原理是_______。
(3)欲使3 mol VO2+全部转化为VO，则需要氧化剂KClO3(还原产物为Cl-)至少_______mol。
(4)工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏(若泄漏，则有白烟生成)，其原理是_______(用化学方程式表示)。
(5)下列变化为化学变化的是_______(填标号)。
A．CaCl2的潮解 B．钠的焰色反应 C．常温下，Fe遇浓硫酸钝化
18．SO2在生产、生活中具有重要的作用，据所学知识回答相关问题。
(1) SO2通入Na2CO3溶液中有CO2生成，说明H2SO3具有___________(填“酸性”、“氧化性”、“还原性”或“漂白性”，下同)，SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，说明SO2具有___________。
(2)已知SO2通入FeCl3溶液会发生反应，还原产物为___________(填化学式，下同)，氧化产物为___________。
(3)向含锌粉的悬浊液中通入SO2可制备ZnS2O4。
①该反应的化学方程式为___________，若反应中有0.1mol电子转移，则生成ZnS2O4___________g。
②向反应后的溶液中加入过量盐酸，溶液出现黄色浑浊，且有刺激性气体产生，反应的化学方程式为___________。
(4)已知室温下，ZnSO3微溶于水，Zn(HSO3)2易溶于水。ZnO水悬浊液常用于吸收烟气中的SO2。向ZnO水悬浊液中缓慢匀速通入SO2，在开始吸收的40min内，SO2吸收率、溶液pH的变化如图。0~20min内，溶液pH几乎不变的原因是___________，SO2吸收率在30min后迅速降低，其原因是___________。
三、计算题
19．将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中，微热完全反应时，收集到NO2和NO混合气体1792mL（标准状况下），还残留4.4g固体。求：
（1）该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比_______；
（2）原硝酸的物质的量浓度_______；
（3）NO和NO2的体积比_______；
（4）写出总的化学方程式_______。
20．按要求填空。
(1)固体与水完全反应时的化学方程式为_______，该反应转移的电子数为_______。
(2)工业上由辉铜矿生产铜的主要反应为：，该反应中被还原的元素是_______(填元素符号)。该反应中产生的尾气可用NaOH溶液吸收，若用1L1mol/L的NaOH溶液恰好吸收标准状况下，反应的离子方程式为_______。
四、实验题
21．甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，用如图所示装置进行实验(夹持装置和A中加热装置已略，气密性已检验)
实验操作和现象：
操作 现象
关闭弹簧夹，滴加一定量浓硫酸，加热 A中有白雾生成，铜片表面产生气泡B中有气泡冒出，产生大量白色沉淀 C中产生白色沉淀，液面上方略显浅棕色并逐渐消失
打开弹簧夹，通入N2，停止加热，一段时间后关闭
从B、C中分别取少量白色沉淀，加稀盐酸 尚未发现白色沉淀溶解
(1)盛放浓硫酸的装置名称为____。
(2)A中反应的化学方程式是____。
(3)C中白色沉淀是____(填化学式，下同)，C中液面上方生成的浅棕色气体是_____。
(4)分析B中不溶于稀盐酸的沉淀产生的原因，甲认为是空气参与反应，乙认为是白雾参与反应。
①为证实各自的观点，在原实验基础上：甲在原有操作之前增加一步操作，该操作是____；乙在A、B间增加洗气瓶D，D中盛放的试剂是____。
②进行实验，B中现象：
甲 大量白色沉淀
乙 少量白色沉淀
检验白色沉淀，发现均不溶于稀盐酸，请写出乙中产生少量白色沉淀的离子方程式：____。
(5)合并(4)中两同学的方案进行试验。B中无沉淀生成，而C中产生白色沉淀，根据甲、乙同学的实验目的可得出的结论是____。
22．某同学欲验证炭与浓硫酸反应产物的性质。现已将装置如图连接，请回答下列问题。
(1)仪器a的名称是_______。
(2)实验中两次使用到品红溶液，其目的不同。A的使用目的是_______，通过洗气瓶C中无现象和_______的现象，证明反应有_______(填化学式)生成。
(3)洗气瓶B中溶液颜色变浅，说明炭与浓硫酸反应的产物之一_______(填化学式)具有_______的性质。
(4)实验完成后，取出洗气瓶A中的无色溶液于试管中，加热，可观察到_______。
五、元素或物质推断题
23．某工业废水中仅含下表离子中的5种(不考虑水的电离及离子的水解)，且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1mol/L。
阳离子 K+、Cu2+、Fe3+、Al3+、Fe2+
阴离子 Cl-、CO、SO、SiO、NO
甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ．取少量溶液，加入KSCN溶液无明显变化。
Ⅲ．另取溶液加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ．向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。请推断：
(1)由Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ判断，溶液中一定不含有的阳离子是___________，一定不含有的阴离子是___________(写离子符号)。
(2)Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是___________。
(3)将Ⅲ中所得红棕色气体通入水中，气体变无色，所发生反应的化学方程式为___________。
(4)Ⅳ中生成白色沉淀的离子方程式是___________。
(5)甲同学最终确定原溶液中所含阳离子是___________，阴离子是___________。(写离子符号)
(6)另取100mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为___________g。
六、计算题
24．将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中，微热完全反应时，收集到NO2和NO混合气体1792mL（标准状况下），还残留4.4g固体。求：
（1）该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比_______；
（2）原硝酸的物质的量浓度_______；
（3）NO和NO2的体积比_______；
（4）写出总的化学方程式_______。
25．按要求填空。
(1)固体与水完全反应时的化学方程式为_______，该反应转移的电子数为_______。
(2)工业上由辉铜矿生产铜的主要反应为：，该反应中被还原的元素是_______(填元素符号)。该反应中产生的尾气可用NaOH溶液吸收，若用1L1mol/L的NaOH溶液恰好吸收标准状况下，反应的离子方程式为_______。
【参考答案】
一、单选题
1．B
解析：A．“冰光纤”具有很好的直径均匀性和表面光滑度，具有灵活弯曲和高效导光等优点，A正确；
B．合金具有不同于各成分金属的物理、化学性能或机械性能，因此硬质合金材料，其硬度高于组分金属，B错误；
C．液氧液氢做推进剂，产物为水，对环境无污染，C正确；
D．CO2、H2合成淀粉(C6H10O5)n，C的化合价由+4价降低为0价，H的化合价由0价升高为+1价，存在化合价变化，即过程中发生氧化还原反应，D正确；
答案选B。
2．B
解析：A．石墨烯具有超强导热的性能，可作散热材料，A正确；
B．石墨烯是由碳元素组成的，是单质，不是化合物，B错误；
C．石墨烯具有超强导电的性能，可做新型电池的电极，C正确；
D．石墨烯是由碳元素组成的，完全燃烧生成二氧化碳，D正确；
故选B。
3．D
解析：A．根据N的非金属性强于Si，故氮化硅中N显-3价，Si显+4价，则其化学式为Si3N4，氮化硅陶瓷是一种新型无机非金属材料，A正确；
B．碳化硅(SiC)是共价晶体，其硬度大，熔点高，可用于制作高温结构陶瓷和轴承，B正确；
C．光导纤维的主要成分为SiO2，是一种新型无机非金属材料，C正确；
D．硅酸盐中硅、氧原子之间以共价键结合而不是离子键结合，D错误；
故答案为：D。
4．D
解析：A．侯氏制碱法的原理是将二氧化碳通入到氨的氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，反应原理为NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，A错误；
B．金属钠与盐溶液反应时，钠先与水反应，故金属钠可以从钛、锆、铌、钽等氯化物溶液中置换不出对应金属单质，而应该与熔融的钛、锆、铌、钽等氯化物反应，B错误；
C．常温下铁或铝在浓硝酸中发生钝化，并不是与浓硝酸不反应，故可用铁或铝制容器来盛装浓硝酸，C错误；
D．高纯硅是良好的半导体材料和制硅太阳能电池板，可用于制作航天器的光感电池，D正确；故答案为：D。
5．C
解析：A．置换反应是一种单质与一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物的化学反应，反应①②③均为置换反应，A错误；
B．化合反应是多种物质反应生成一种物质，反应②不是化合反应，为置换反应，B错误；
C．反应①②③均有元素发生了化合价的改变，均为氧化还原反应，C正确；
D．反应①③中硅元素化合价降低，被还原，反应②中硅元素化合价升高，被氧化，D错误；
故选C。
6．C
解析：A．氯气与溴化钾溶液反应生成氯化钾和溴：Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，A错误；
B． 稀硝酸具有强氧化性，加入Zn片反应不生成氢气，B错误；
C． 向Al2(SO4)3溶液中加入少量氢氧化钠溶液生成氢氧化铝和硫酸钠：Al3++3OH-= Al(OH)3↓，C正确；
D． 稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水：2H++ +Ba2＋+2OH-=BaSO4↓+2H2O，D错误；答案选C。
7．B
解析：A．氨气易溶于水，当用胶头滴管挤入少量水到圆底烧瓶后，氨气大量溶解，导致烧瓶内压强降低，产生喷泉，A正确；
B．二氧化碳可以和碳酸钠溶液反应，故不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中少量的氯化氢，B错误；
C．稀硫酸滴到碳酸钠上面，产生二氧化碳，说明硫酸的酸性大于碳酸，二氧化碳通入硅酸钠溶液中，溶液会变浑浊，说明碳酸的酸性大于硅酸，由元素周期律可知，非金属性：S>C>Si，C正确；
D．碘易升华，通过加热粗碘，碘会升华，从而提取碘，D正确；
故选B。
8．D
解析：A．根据层多径大，同电子层结构序多径小原则，则原子半径：N＜C＜Si，A正确；
B．同周期，从左到右非金属性增强，其最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族，从上到下非金属性减弱，其最高价氧化物对应水化物酸性减弱，因此最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3＞H2CO3＞H2SiO3，B正确；
C．由分析可知Z为N，X为H，易溶于水，其水溶液显碱性，C正确；
D．由分析可知X为H，Q为Cl，H和Cl化合生成HCl，H显+1价，因此H的非金属性弱于Cl，D错误；
故选D。
9．B
解析：A.苯酚和碳酸钠反应生成碳酸氢钠和苯酚钠，不产生二氧化碳，故错误；
B.二硫化亚铁和氧气反应生成二氧化硫，二氧化硫和过氧化氢反应生成硫酸，故正确；
C.氯化镁溶液直接加热不能得到氯化镁，应在氯化氢的气流中蒸发，故错误；
D.氨气的催化氧化得到一氧化氮，故错误。
故选B。
10．B
解析：A．氯气氧化性较强，氯气与铁单质反应生成FeCl3，得不到FeCl2，A错误；
B．S的氧化性较弱，与Cu反应时生成Cu2S，B正确；
C．S单质与氧气直接反应只能生成SO2，SO2和O2在高温、高压、催化剂的条件下生成SO3，C错误；
D．氮气直接和氧气在一定条件化合生成NO，无法得到NO2，D错误；
综上所述答案为B。
11．A
解析：A．石灰石在高温下分解生成氧化钙，可结合煤燃烧产生的二氧化硫，对碳的排放无影响，故A正确；
B．化学反应实现原子利用率100%，可减少副产物的排放，故B错；
C．利用太阳能和水制备氢气，再利用氢能做清洁能源，产物只含水，不排放二氧化碳，同时减少对化石能源的依赖，对“碳中和”有帮助，故C错；
D．提高光电转化效率可产生更多的电能，对“碳中和”有帮助，故D错；
故选A。
12．B
解析：A．若X为C，则Y为CO、Z为CO2、A为H2CO3，CO与氢氧化钠溶液不反应，A错误；
B．若X为S，则Y为SO2、Z为SO3、A为H2SO4，符合转化关系，B正确；
C．物质与单质氧气的反应一定属于氧化还原反应，即反应①和②一定为氧化还原反应，若X为S或H2S，反应③可以为三氧化硫与水生成硫酸，属于非氧化还原反应，若X为N2或NH3，反应③为二氧化氮与水生成硝酸与NO，若X为Na时，Y为Na2O、Z为Na2O2，反应③是过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，属于氧化还原反应，C错误；
D．若X为N2或NH3，则Y为NO、Z为NO2、A为HNO3，符合转化关系；若X为Na，则Y为Na2O、Z为Na2O2、A为NaOH，符合转化关系，D错误；
故选B。
13．B
解析：A．加热的温度为70oC，可选用水浴加热，A正确；
B．酸浸产生的气体为NO，与NaOH溶液不反应，不能用NaOH 溶液吸收，B错误；
C．由分析可知，“滤液”中溶质的主要成分为等，C正确；
D．的检验是先加氯化钡溶液，产生白色沉淀，再往白色沉淀中加入盐酸，沉淀完全溶解，且产生无色无味气体，D正确；
故选B。
14．B
解析：A.澄清石灰水溶质浓度太小，工业上以氯气和石灰乳为原料制造漂白粉，故A错误；
B. 豆科植物通过根瘤菌吸收空气中的氮，该过程氮元素由游离态转化为化合态，有新物质生成，是化学变化，故B正确；
C. 三价铁离子与铜反应生成铜离子和亚铁离子，说明铜的还原性比亚铁离子的还原性强，无法证明铁与铜金属性的强弱，故C错误；
D. 二氧化硫具有漂白性，能使品红溶液褪色，但不能是紫色石蕊试液褪色，故D错误；
答案选B。
15．C
解析：A．浓H2SO4具有强氧化性，H2S具有还原性，二者可以发生氧化还原反应，因此不能用浓H2SO4除去H2S中的H2O，A错误；
B．SO2具有漂白性，但不能漂白指示剂，通入石蕊溶液中生成H2SO3，使石蕊变红，但不能褪色，B错误；
C．由于SO3与H2O反应放热剧烈，工业上用浓硫酸吸收SO3，C正确；
D．S与Fe反应生成FeS，Fe + SFeS，D错误；
故选C。
二、填空题
16． Na2O·Al2O3·4SiO2 CaSO4·2H2O 沸腾炉 SiCl4+2H24HCl+Si Cu＋H2O2＋2H+＝Cu2+＋2H2O
解析：（1）硅酸盐NaAl（SiO3）2的氧化物的形式为Na2O·Al2O3·4SiO2，故答案为：Na2O·Al2O3·4SiO2，
（2）生石膏的化学式为CaSO4·2H2O，故答案为：CaSO4·2H2O；
（3）工业接触法制硫酸时，在沸腾炉中制取二氧化硫，在接触室中制备三氧化硫，在吸收塔中制取硫酸，则涉及的设备有沸腾炉、接触室和吸收塔，故答案为：沸腾炉；
（4）高温下氢气与四氯化硅发生置换反应生成高纯硅和氯化氢，反应的化学方程式为SiCl4+2H24HCl+Si；
（5）双氧水有强氧化性，铜粉与双氧水和稀硫酸的混合溶液反应生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为Cu＋H2O2＋2H+＝Cu2+＋2H2O，故答案为：Cu＋H2O2＋2H+＝Cu2+＋2H2O。
17． 吸附性脱色 淀粉胶体不能通过半透膜(鸡蛋壳膜)，而食盐溶液可以 0.5 C
解析：(1) 红糖变白糖的原因是利用黄泥的吸附作用，故答案为：吸附性脱色。
(2) 胶体不能通过半透膜(鸡蛋壳膜)，而溶液能通过半透膜，所以用鸡蛋壳膜和蒸馏水可以除去淀粉胶体中的食盐。
(3) 中钒元素为+4价，中钒元素为+5价，变为，失去，中氯元素化合价为+5价，作氧化剂，还原产物为，得到，所以将全部转化为，消耗。
(4)工业上常用浓氨水检验输送氯气的管道是否泄漏，其原理是：氯气和氨气反应，氨气过量时，反应生成氮气和氯化铵，故出现白烟，化学方程式为 。
(5) A．CaCl2的潮解，没生成新物质，不是化学变化，不选A； B．焰色反应，属于元素的性质，不属于化学变化，不选B；C．常温下，Fe遇浓硫酸钝化，则Fe表面生成致密氧化膜，生成新物质，属于化学变化，选C。答案为C。
18． 酸性 漂白性 Fe2+ SO Zn+2SO2=ZnS2O4 9.65 2ZnS2O4+4HCl=2ZnCl2+S↓ +2H2O+3SO2↑ 可知0~20min内，悬浊液中的ZnO吸收大量SO2，生成微溶于水的ZnSO3，此时溶液pH几乎不变 ZnO完全反应生成ZnSO3后，ZnSO3继续吸收SO2生成易溶于水的Zn(HSO3)2，此时溶液pH遂渐变小，SO2的吸收率迅速降低
解析：(1)SO2通入Na2CO3溶液中有CO2生成，说明H2SO3具有酸性，酸性H2SO3强于H2CO3；SO2通入品红溶液中，品红溶液褪色，说明SO2具有漂白性；
(2)SO2通入FeCl3溶液会发生离子反应SO2+2Fe3++2H2O =2Fe2++4H++ SO，反应中FeCl3中铁元素化合价由+3价降为+2价被还原，生成Fe2+，则还原产物为Fe2+；SO2中硫元素化合价由+4价升为+6价，生成SO，则氧化产物为SO；
(3)①向含锌粉的悬浊液中通入SO2可制备ZnS2O4，根据元素守恒可知发生反应的化学方程式为Zn+2SO2=ZnS2O4；当该反应中有0.1mol电子转移时，则生成0.05molZnS2O4，质量为0.05mol ×193g/mol=9.65g；
②向反应后的溶液中加入过量盐酸，溶液出现黄色浑浊，且有刺激性气体产生，则生成硫单质和二氧化硫，根据氧化还原反应配平可得反应的化学方程式为2ZnS2O4+4HCl=2ZnCl2+S↓ +2H2O+3SO2↑；
(4)根据图中信息可知0~20min内，悬浊液中的ZnO吸收大量SO2，生成微溶于水的ZnSO3，此时溶液pH几乎不变；一旦ZnO完全反应生成ZnSO3后，ZnSO3继续吸收SO2生成易溶于水的Zn(HSO3)2，此时溶液pH遂渐变小，SO2的吸收率迅速降低。
三、计算题
19． 2：5 7mol/L 3：1 5Fe+14HNO3=5Fe（NO3）2+NO2+3NO+7H2O
解析： (1)溶于中残留固体为Fe,硝酸完全反应,Fe与硝酸反应生成Fe（NO3）2、NO、NO2,未被还原的硝酸转化为Fe（NO3）2,由Fe原子守恒可以知道Fe（NO3）2的物质的量,被还原的硝酸转化为NO、NO2,再根据N原子守恒计算；
(2)根据N原子守恒计算HNO3的物质的量,进而计算原HNO3溶液物质的量浓度；
(3)根据总体积、电子转移守恒列方程计算各自物质的量,相同条件下物质的量比等于体积比；
(4)结合原子、电子守恒书写化学反应方程式。
(1)溶于中残留固体为Fe,硝酸完全反应,Fe与硝酸反应生成Fe（NO3）2、NO、NO2，未被还原的硝酸转化为Fe（NO3）2；由Fe原子守恒可以知道n（Fe（NO3）2）==0.1mol；则n（HNO3）（未被还原）=2n（Fe（NO3）2）=0.2mol，被还原的硝酸转化为NO、NO2, n（HNO3）（被还原）=n（NO）+n（NO2）==0.08mol，故反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比为:0.08:0.2=2:5；
答:反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比为2:5；
(2)根据N原子守恒, n（HNO3）= n（HNO3）（未被还原）+ n（HNO3）（被还原）=0.2+0.08=0.28mol，则原HNO3溶液物质的量浓度为=7mol/L；
答:原HNO3溶液物质的量浓度为7mol/L；
(3)令混合气体中NO为xmol,NO2为ymol,则有:x+y=0.08,3x+y=0.1×2，计算得出x=0.06、y=0.02；故标况下V(NO)=0.06×22.4=1.344L；V(NO2)=0.02×22.4=0.448L,NO2和NO的体积比等于物质的量比,均为0.02:0.06=1:3；
答: NO2和NO的体积比为1:3；
(4)由上述分析可以知道,Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、NO2、NO、水,结合原子、电子守恒可以知道反应为5Fe+14HNO3=5Fe（NO3）2+NO2+3NO+7H2O；
答:总反应为5Fe+14HNO3=5Fe（NO3）2+NO2+3NO+7H2O。
20．(1) 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑ NA
(2) Cu、O SO2+OH—=HSO
解析：（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑，反应中2mol过氧化钠反应转移电子的物质的量为2mol，则1mol过氧化钠与水完全反应时，反应转移的电子数为NA，故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑；NA；
（2）由方程式可知，反应中铜元素和氧元素的化合价降低被还原；由题意可知，氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为1L×1mol/L=1mol，二氧化硫的物质的量为=1mol，由氢氧化钠和二氧化硫的物质的量比为1：1可知氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为SO2+OH—=HSO，故答案为：Cu、O；SO2+OH—=HSO。
四、实验题
21．(1)分液漏斗
(2)Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O
(3) BaSO4 NO2
(4) 实验前打开弹簧夹，通入氮气，排尽装置中的空气 饱和NaHSO3溶液 2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+
(5)SO2与可溶性强酸钡盐不能生成BaSO3沉淀(SO2可与强氧化性酸的钡盐生成BaSO4沉淀)
【分析】甲、乙两同学为探究SO2与可溶性钡的强酸盐能否反应生成白色BaSO3沉淀，由装置图可知，A为SO2的制取装置；C中盛有Ba(NO3)2溶液，C中白色沉淀不溶于稀盐酸，说明沉淀是BaSO4，原因是硝酸根离子在酸性条件下具有强氧化性，能将SO2氧化为SO，说明SO2具有还原性；C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO，遇O2生成了红棕色的NO2之故，化学方程式是2NO＋O2═2NO2；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；由于甲同学没有排除白雾的干扰，生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO＋Ba2＋═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O═2BaSO4↓＋4H＋； 合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀。
解析：（1）由图可知，盛放浓硫酸的装置名称为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）铜和浓硫酸加热条件下生成硫酸铜、二氧化硫和水，化学方程式为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故答案为：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O；
（3）A中生成气体SO2，C中的白色沉淀不溶于稀盐酸，说明C中沉淀为是BaSO4；C中发生的反应是3SO2＋3Ba2＋＋2NO＋2H2O═3BaSO4↓＋2NO↑＋4H＋，C中液面上方生成浅棕色气体则是硝酸还原生成的NO遇O2生成了红棕色的NO2之故，故答案为：BaSO4，NO2；
（4）A中白雾与氯化钡反应能生成BaSO4沉淀，故其可能含有SO3或H2SO4；甲同学为排除装置内空气对实验结果的影响，在Cu与浓硫酸反应前，可先通一会儿N2；A中白雾可能含有SO3或H2SO4，乙同学为除去白雾或SO2中的SO3，可在A、B间增加一个盛放浓硫酸或饱和NaHSO3溶液的洗气瓶；在甲、乙两同学的实验中，B中均出现了不溶于稀盐酸的白色沉淀，说明该白色沉淀都是BaSO4，由于甲同学没有排除白雾的干扰，故生成BaSO4沉淀的离子方程式为SO＋Ba2＋═BaSO4↓；乙同学没有排除空气的干扰，其生成BaSO4的离子方程式为2Ba2＋＋2SO2＋O2＋2H2O═2BaSO4↓＋4H＋，白雾的量远多于装置中氧气的量，所以甲中产生大量白色沉淀，乙中产生少量白色沉淀；
故答案为：①实验前打开弹簧夹，通入氮气，排尽装置中的空气；饱和NaHSO3溶液；
②2Ba2++2SO2+O2+2H2O=2BaSO4↓+4H+；
（5）合并甲、乙两同学的方案进行实验时，B中无沉淀生成，C中产生白色沉淀，说明SO2与可溶性钡的强酸盐不能反应生成BaSO3沉淀；
故答案为：SO2与可溶性强酸钡盐不能生成BaSO3沉淀(SO2可与强氧化性酸的钡盐生成BaSO4沉淀)。
22．(1)分液漏斗
(2) 检验产物中是否存在SO2 D中澄清石灰水变浑浊 CO2
(3) SO2 还原
(4)A中试剂颜色又恢复红色
【分析】浓硫酸具有强氧化性，加热条件下能够与木炭反应成生成CO2、SO2和水，将反应后的混合气体依次通过A装置，品红褪色，说明有SO2气体生成，通过B中酸性高锰酸钾溶液，利用SO2的还原性，除去SO2，再通过C中品红时，品红不褪色，说明SO2已经完全除去，再通过澄清石灰水，石灰水变浑浊，说明有CO2气体生成。
解析：（1）由仪器构造可知，仪器a为分液漏斗。
（2）A中品红褪色，说明反应中有SO2气体生成，因此A的使用目的是：检验反应中有SO2气体生成；SO2经过B装置，与B装置中的酸性高锰酸钾溶液反应被除去，洗气瓶C中无现象，说明SO2已经除尽， D中澄清石灰水变浑浊，证明有CO2生成。
（3）洗气瓶B中酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，说明炭与浓硫酸的反应产物与高锰酸钾发生氧化还原反应，说明碳与浓硫酸反应的产物中含有还原性物质， SO2具有还原性。
（4）SO2与品红生成了不稳定的无色物质，从而使品红褪色，因此A中品红溶液褪色后，再加热，溶液又恢复红色。
五、元素或物质推断题
23．(1) K＋、Fe3＋ CO、SiO
(2)3Fe2＋＋NO＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O
(3)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
(4)Ba2＋＋SO=BaSO4↓
(5) Fe2＋、Cu2＋ Cl－、SO、NO
(6)1.6g
解析：实验I：在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，无紫色火焰，推出原溶液中无K＋；
实验Ⅱ：加入KSCN溶液无明显变化，推出原溶液中无Fe3＋；
实验Ⅲ：加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，红棕色为NO2，无色气体为NO，推出原溶液中含有具有强氧化性的NO和还原性的Fe2＋，Fe2＋与不能大量共存，因此原溶液中不含有CO；反应后溶液仍为澄清，推出原溶液中无SiO，加入少量稀盐酸后，溶液中阴离子种类不变，推出原溶液中含有Cl－；
实验Ⅳ：向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成，推出原溶液中含有SO，各离子物质的量浓度均为0.1mol/L，根据电荷守恒，还推出原溶液中含有Cu2＋，不含有Al3＋；据此分析；
(1)根据上述分析，从Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ判断，溶液中一定不含有的阳离子是K＋、Fe3＋；一定不含有阴离子是CO、SiO；故答案为K＋、Fe3＋；CO、SiO；
(2)Ⅲ中加入少量的稀盐酸，NO、H+和Fe2＋发生氧化还原反应，其离子方程式为3Fe2＋＋NO＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；故答案为3Fe2＋＋NO＋4H＋=3Fe3＋＋NO↑＋2H2O；
(3)红棕色气体为NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，其反应方程式为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；故答案为3NO2＋H2O=2HNO3＋NO；
(4)根据上述分析，Ⅳ中生成白色沉淀的离子方程式为Ba2＋＋SO=BaSO4↓；故答案为Ba2＋＋SO=BaSO4↓；
(5)根据上述分析，原溶液中所含阳离子是Fe2＋、Cu2＋；所含阴离子：Cl－、SO、NO；故答案为Fe2＋、Cu2＋；Cl－、SO、NO；
(6)原溶液中阳离子是Cu2＋和Fe2＋，加入足量的NaOH溶液，充分反应后，过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体为CuO和Fe2O3，根据原子守恒，m(CuO)=100×10－3L×0.1mol·L－1×80g·mol－1=0.8g，m(Fe2O3)=×100×10－3L×0.1mol·L－1×160g·mol－1=0.8g，所得固体的质量为0.8g＋0.8g=1.6g；故答案为1.6g。
六、计算题
24． 2：5 7mol/L 3：1 5Fe+14HNO3=5Fe（NO3）2+NO2+3NO+7H2O
解析： (1)溶于中残留固体为Fe,硝酸完全反应,Fe与硝酸反应生成Fe（NO3）2、NO、NO2,未被还原的硝酸转化为Fe（NO3）2,由Fe原子守恒可以知道Fe（NO3）2的物质的量,被还原的硝酸转化为NO、NO2,再根据N原子守恒计算；
(2)根据N原子守恒计算HNO3的物质的量,进而计算原HNO3溶液物质的量浓度；
(3)根据总体积、电子转移守恒列方程计算各自物质的量,相同条件下物质的量比等于体积比；
(4)结合原子、电子守恒书写化学反应方程式。
(1)溶于中残留固体为Fe,硝酸完全反应,Fe与硝酸反应生成Fe（NO3）2、NO、NO2，未被还原的硝酸转化为Fe（NO3）2；由Fe原子守恒可以知道n（Fe（NO3）2）==0.1mol；则n（HNO3）（未被还原）=2n（Fe（NO3）2）=0.2mol，被还原的硝酸转化为NO、NO2, n（HNO3）（被还原）=n（NO）+n（NO2）==0.08mol，故反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比为:0.08:0.2=2:5；
答:反应中被还原和未被还原的HNO3的物质的量之比为2:5；
(2)根据N原子守恒, n（HNO3）= n（HNO3）（未被还原）+ n（HNO3）（被还原）=0.2+0.08=0.28mol，则原HNO3溶液物质的量浓度为=7mol/L；
答:原HNO3溶液物质的量浓度为7mol/L；
(3)令混合气体中NO为xmol,NO2为ymol,则有:x+y=0.08,3x+y=0.1×2，计算得出x=0.06、y=0.02；故标况下V(NO)=0.06×22.4=1.344L；V(NO2)=0.02×22.4=0.448L,NO2和NO的体积比等于物质的量比,均为0.02:0.06=1:3；
答: NO2和NO的体积比为1:3；
(4)由上述分析可以知道,Fe与硝酸反应生成硝酸亚铁、NO2、NO、水,结合原子、电子守恒可以知道反应为5Fe+14HNO3=5Fe（NO3）2+NO2+3NO+7H2O；
答:总反应为5Fe+14HNO3=5Fe（NO3）2+NO2+3NO+7H2O。
25．(1) 2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑ NA
(2) Cu、O SO2+OH—=HSO
解析：（1）过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑，反应中2mol过氧化钠反应转移电子的物质的量为2mol，则1mol过氧化钠与水完全反应时，反应转移的电子数为NA，故答案为：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑；NA；
（2）由方程式可知，反应中铜元素和氧元素的化合价降低被还原；由题意可知，氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为1L×1mol/L=1mol，二氧化硫的物质的量为=1mol，由氢氧化钠和二氧化硫的物质的量比为1：1可知氢氧化钠溶液与二氧化硫反应生成亚硫酸氢钠，反应的离子方程式为SO2+OH—=HSO，故答案为：Cu、O；SO2+OH—=HSO。
