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．下列固体物质中的杂质(括号内为杂质)能用加热法直接除去的是
A．Fe粉(硫粉) B．Na2CO3粉末(NaHCO3)
C．Al (OH)3(Al2O3) D．KMnO4(MnO2)
2．如右图所示，打开分液漏斗活塞，进行探究实验，推理对实验现象的预测及分析错误的是
A．试管中产生大量气泡，说明产生了SO2气体
B．试管中的红色花瓣褪色，说明SO2具有漂白性
C．试管内CCl4层溶液褪色，说明SO2具有还原性
D．一段时间后试管内有白色沉淀，说明有BaSO3生成
3．对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是
A．向BaCl2溶液中通入SO2：Ba2++H2O+SO2=BaSO3↓+2H+
B．硫化亚铁溶于稀硝酸中：FeS+2H+=Fe2++H2S↑
C．同浓度同体积NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
D．用Na2SO3溶液吸收少量Cl2：3SO+Cl2+H2O=2HSO+2Cl-+SO
4．下列气体只能用排水法收集不能用排空气法收集的是（ ）
A．NO B．NH3 C．SO2 D．NO2
5．向四支试管中分别加入少量不同溶液进行如下实验，其中操作，现象和结论均正确的是
选项 操作 现象 结论
A 先向待测液滴加BaCl2溶液，再滴足量的盐酸 生成白色沉淀，加酸后沉淀不溶解 原溶液中有SO42—
B 先向待测液滴加2滴KSCN溶液，再滴几滴新制的氯水 先不显红色，再滴新制的氯水后溶液变为红色 原溶液中有Fe2＋
C 用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应 火焰呈黄色 原溶液中有Na＋， 无K＋
D 将有色布条放入盛有干燥氯气的集气瓶中并盖上玻璃片 有色布条褪色 氯气有漂白性
A．A B．B C．C D．D
6．下列说法正确的是
A．工业以硫黄为原料生产硫酸，沸腾炉中的反应：2S+3O22SO3
B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取金属钠
C．高炉炼铁过程中，焦炭的主要作用是还原铁矿石中的氧化铁
D．工业上以石灰乳和氯气为原料制取漂白粉
7．下图为实验室制取氨的简易装置示意图。下列说法不正确的是
A．反应的化学方程式为：2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑
B．氨的密度比空气小，因此用向下排空气法收集
C．用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体
D．用蘸有碱液的棉花吸收处理多余的氨
8．北京时间2021年6月17日9时22分，搭载神舟十二号载人飞船的长征二号F遥十二运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火发射。北京时间2021年6月17日18时48分，航天员聂海胜、刘伯明、汤洪波先后进入天和核心舱，标志着中国人首次进入自己的空间站。下列说法正确的是
A．空间站舷窗使用的耐辐射石英玻璃的主要成分为SiO2
B．火箭外层耐高温材料为AlCl3
C．航天员出舱活动时所穿的舱外航天服全由纯棉纺织而成
D．长征火箭的推进剂中只含有液氢一种物质
9．SO2是形成酸雨的主要物质之一，SO2中硫元素的化合价为
A．+2 B．+3 C．+4 D．+5
10．足量铜与一定量浓硝酸反应得到硝酸铜溶液和NO2、NO、N2O的混合气体，这些气体与X L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L﹣1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，消耗NaOH溶液的体积是240 mL，则X的值为
A．2.24 B．3.36 C．4.48 D．6.72
11．《华西都市报》曾报道，一辆载有25吨浓硫酸的槽罐车与3辆大货车发生连环相撞，造成浓硫酸大量泄漏。消防官兵冒着被腐蚀的危险成功将险情排除。此处的“腐蚀”不包括浓硫酸下列性质中的（ ）
A．强酸性 B．吸水性 C．脱水性 D．强氧化性
12．某同学用滤纸折成一个纸蝴蝶并喷洒一种溶液(保持湿润)，挂在铁架台上。领取一只盛某种溶液的烧杯，放在纸蝴蝶的下方(如图)。过一会儿，发现纸蝴蝶变为红色。表中的组合，能够实现上述变化的是
选项 纸蝴蝶上的喷洒液 小烧饼中的溶液
A 石蕊 浓硫酸
B 石蕊 浓氨水
C 酚酞 NaOH 溶液
D 石蕊 浓盐酸
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题（共10题）
13．含氮化合物对环境、生产和人类活动有很大影响。
(1)氨气具有还原性。将氨气通入灼热的氧化铜固体中，现象是_______；化学方程式是_______。
(2)NF3为无色、无味的气体，在潮湿的环境中易变质生成HF、NO、HNO3。该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______，NF3在空气中泄漏时很容易被观察到，原因是(用化学方程式表示)_______。
(3)火箭燃料偏二甲肼C2H8N2与N2O4反应放出大量的热，生成无毒、无污染的气体和水。1 mol C2H8N2完全反应转移的电子数是_______。
14．浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应：。兴趣小组同学为测得反应生成的和的质量，并计算二者物质的量之比，设计下列实验：将生成的气体依次通过X溶液→浓硫酸→碱石灰1→碱石灰2，并设法让气体完全被吸收。
(1)下列试剂中适合充当X溶液的是___________(填字母)。
A．溶液 B．溶液
C．滴加的溶液 D．滴加的溶液
(2)实验结束后，在X溶液中得到的沉淀通过过滤、洗涤、烘干、称重，称得质量为。称得碱石灰1(足量)在实验后增重。则和物质的量之比为___________。
15．某同学设计下图所示装置，用粗铁粒与189g·L－1硝酸反应制取NO气体。
完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是________________。
现有仪器和药品：试管和胶头滴管，0.1mol·L－1KSCN溶液、0.1mol·L－1KI溶液、0.2mol·L－1酸性KMnO4溶液、氯水等。
请你设计一个简单实验，探究上述判断，填写下列实验报告：
实验步骤 操作 现象与结论
第一步 取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液 ____________
第二步 ______________ 若溶液紫色退去，则说明含有Fe2+，若无明显变化，则说明不含Fe2+
16．某化学兴趣小组为检验木炭和浓硫酸反应生成的产物，设计如图装置(已知SO2能使溴水褪色)，请回答：
(1)写出A中木炭和浓硫酸发生反应的化学方程式______________________；
(2)试管B中现象是_________________________；
(3)F试管中澄清石灰水的作用是__________________________；同时该小组设计如图所示的实验装置(固定装置略)，进行SO2性质的研究:
(4)当通入SO2时，A中紫色石蕊溶液变红，用化学方程式解释其原因是___________。
(5)可用来验证SO2具有漂白性的现象是：_______________________。
(6)从元素化合价的角度分析，SO2的性质：
①当通入SO2一段时间后，可观察C中溶液褪色，说明SO2具有_____________性。
②如要验证SO2还具有另一方面的性质，D装置中的药品应为_____________。
A．FeCl3溶液B．氯水C．氢硫酸D．浓硝酸
17．将NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2(两端用夹子K1、K2夹好)。在一定温度下按图示装置进行实验
(1)打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，Y管中的实验现象为___________，将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温，Y管中有少量水珠，说明生成的气态水凝聚
(2)打开K2，可以观察到的现象是___________，原因是___________
18．实验室可用浓硫酸与铜在加热条件下制备，实验装置如图。回答下列问题：
已知：①浓硫酸的沸点约为338℃。
②、均为黑色沉淀，不溶于稀盐酸与稀硫酸。
③显黄绿色。
(1)制备的化学方程式为_______。
(2)脱脂棉应蘸有_______(填化学式)溶液。
(3)加热具支试管中的硫酸至沸腾，伸入铜丝，5s后观察到石蕊试纸变红，10s后观察到溶液颜色为蓝色，20s后观察到品红试纸褪色，5min后溶液蓝色逐渐变浅，同时底部生成灰白色沉淀。
①灰白色沉淀的主要成分为_______，该沉淀的生成体现了浓硫酸的_______(填标号)。
A．酸性 B．氧化性 C．吸水性 D．脱水性
②某同学认为硫酸蒸气也能使石蕊试纸变红，因此不能说明反应生成了，设计实验证明该猜想：_______。
③为避免硫酸蒸气对反应的干扰，应如何改进实验装置：_______。
(4)反应过程中还观察到铜丝表面附着少量黑色物质(主要成分为、)，一些文献中认为是碱性氧化物，很容易和酸反应，所以黑色物质中不可能存在，为验证该说法，设计实验如下：
实验组别 实验 现象
Ⅰ 取黑色粉末加入(过量)溶液中，充分振荡 溶液显淡蓝色，放置1天后，蓝色变深，仍有大量黑色粉末未溶解
Ⅱ 取黑色粉末加入_______HCl(过量)溶液中，充分振荡 快速溶解，溶液显黄绿色
Ⅲ 取黑色粉末加入(过量)溶液中，充分振荡 黑色粉末不溶解，溶液不变色
Ⅳ 将实验Ⅲ的溶液加热至沸腾 黑色粉末部分溶解，仍有较多黑色固体，溶液显淡蓝色
①实验Ⅱ应加入_______HCl溶液。
②上述实验表明，与酸的反应受到浓度、_______、_______等因素的影响。
③产生实验Ⅲ现象的原因是_______。
④设计实验证明铜丝表面附着的黑色物质是否含有_______。
19．HNO3与金属反应时，还原产物可能是NO2、NO、N2O、N2和NH3中的一种或几种。某同学取一定量的Al、Fe混合物，与2.0 L极稀的HNO3充分反应，假设HNO3的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中，逐滴加入4 mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图象回答问题：
(1)与HNO3反应后Fe元素的化合价是________。
(2)DE段发生反应的离子方程式为：_____________________________________________________。
(3)B点对应的沉淀的物质的量为________ mol。
(4)原硝酸溶液的物质的量浓度为________ mol/L。
20．计算下列各题：
(1)在标准状况下，CO和CO2的混合气体共17.92L，质量为27.2g，则两种气体的物质的量之和为________ mol，其中CO2为________ mol，CO占总体积的________，混合气体的摩尔质量为________。
(2)在100mL混合酸的溶液中，硝酸的物质的量浓度为0.4mol/L，硫酸的物质的量浓度为0.2mol/L，向其中加入6.4g铜粉，微热，使其充分反应，生成NO在标准状况下的体积为
_______________
21．现有一定量(NH4)2SO4和NH4NO3的混合溶液，向该混合溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液，加热使之充分反应，直至Ba(OH)2溶液过量。图甲表示产生沉淀的质量与加入Ba(OH)2溶液的体积之间的关系，图乙表示放出NH3的体积(标准状况下)与加入Ba(OH)2溶液的体积之间的关系(假设NH3全部放出)。
(1)混合溶液中NH的物质的量为_____mol。
(2)混合溶液中NO的物质的量为_____mol。
(3)当加入的Ba(OH)2溶液的体积在100～200mL之间时，发生反应的离子方程式为______。
(4)若向原混合溶液中一次性加入同浓度的Ba(OH)2溶液200mL，则发生反应的离子方程式为______。
22．X、Y、Z、W均为中学化学的常见物质，一定条件下它们之间有如图转化关系：
（1）若该反应是非氧化还原反应
①X为强碱溶液，W是形成酸雨的主要气体，则Y到Z的离子方程式为________________
②X是一种盐，焰色反应为黄色，逐滴加入W，溶液中开始无气泡，后产生无色无味气体Z，Y的化学式为_____________．
③若W为一种强碱，Y具有两性，则向Z溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为_________________．
（2）若该反应是氧化还原反应
①X常温下为黄绿色气体，W是生活中应用最广泛的金属之一，则Y的水溶液中加入W生成Z溶液的离子方程式为_________________________．
②X常温下为气体化合物，Z是一种红棕色气体，X气体的检验方法_________________，X转化为Y的化学方程式为____________________．
参考答案：
1．B
A．硫粉加热生成二氧化硫气体，但Fe粉也被氧化，不符合除杂原则，A不符合题意；
B．NaHCO3粉末受热分解生成Na2CO3粉末和脱离体系的水蒸气和二氧化碳气体，可以除杂，B符合题意；
C．Al2O3受热不反应，Al (OH)3受热分解，不符合除杂原则，C不符合题意；
D．MnO2受热不反应，KMnO4受热分解，不符合除杂原则，D不符合题意；
故选B。
2．D
浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，二氧化硫与溴的四氯化碳反应生成硫酸和溴化氢，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀，二氧化硫具有漂白性，能够使红色花瓣褪色，据此判断解答。
A．亚硫酸钠与浓硫酸反应生成二氧化硫和硫酸钠，试管中产生大量气泡，说明产生了SO2气体，故A正确；
B．二氧化硫具有漂白性，所以通入到试管中，会看到红色花瓣褪色，故B正确；
C．锥形瓶内发生反应Na2SO3+H2SO4＝Na2SO4+SO2↑+H2O，产生的SO2进入到试管中，CCl4层溶液褪色，证明Br2发生反应，SO2具有还原性，可以被Br2氧化，故C正确；
D．二氧化硫与氯化钡溶液不反应，单质溴氧化二氧化硫生成硫酸，一段时间后试管内有白色沉淀，说明有BaSO4生成，故D错误。
故选D。
3．D
A．亚硫酸属于弱酸，盐酸属于强酸，因此向氯化钡溶液中通入SO2，不发生反应，故A错误；
B．硝酸具有强氧化性，能将Fe2+、H2S氧化，故B错误；
C．NH4HSO4在水溶液中电离出NH、H+、SO，H+先与OH-反应，两种溶液浓度相同，体积相同，则只发生H++OH-=H2O，故C错误；
D．氯气具有强氧化性，发生Cl2+SO+H2O=SO+2Cl-+2H+，因为亚硫酸钠过量，因此生成H+与SO发生生成HSO，即总反应为3SO+Cl2+H2O=2HSO+2Cl-+SO，故D正确；
答案为D。
4．A
A. NO可以与氧气反应生成二氧化氮，其难溶于水，故A只能用排水法收集、不能用排空气法收集；
B. NH3与空气中的主要成分不发生反应，但其极易溶于水，故B只能用排空气法收集；
C. SO2在常温下与空气中的主要成分不发生反应，但其易溶于水，故C只能用排空气法收集；
D. NO2与空气中的主要成分不发生反应，但其可溶于水且与水反应，故D只能用排空气法收集；
综上所述，能用排水法收集不能用排空气法收集的是A。
5．B
A．滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，不能说明原溶液中一定含有SO42-，因为含有Ag+的溶液中滴加氯化钡溶液，也生成白色沉淀，故A错误；
B．滴加2滴KSCN溶液，溶液不显红色，可知不含Fe3+，再滴几滴新制的氯水，变为血红色，可知Fe2+被氧化为Fe3+，则原溶液中有Fe2+，故B正确；
C．观察钾的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，若焰色显紫色，证明含有钾元素；则由题给实验现象可知，原溶液中有Na+，不能确定是否含K+，故C错误；
D．氯气没有漂白性，干燥的氯气不能使有色布条褪色，现象不正确，故D错误；
故选B。
【点睛】本题的易错点为D，要注意干燥的氯气不能使有色布条褪色，潮湿的氯气能使有色布条褪色，是因为次氯酸能使有色布条褪色，氯气没有漂白性。
6．D
A．S燃烧只能生成SO2，不能一步生成三氧化硫，故A错误；
B．工业电解熔融的NaCl制取金属钠，方程式为2NaCl2Na+Cl2↑，故B错误；
C．高炉炼铁过程中，焦炭的主要作用有两点：其一是生成还原剂CO，其二是燃烧放热，维持炉温，故C错误；
D．工业上用氯气与石灰乳反应制备漂白粉，二者反应生成氯化钙、次氯酸钙和水，故D正确；
故选：D。
7．D
A．氯化铵和氢氧化钙加热生成氯化钙、氨气、水，反应的化学方程式为：2NH4Cl + Ca(OH)2CaCl2 + 2H2O + 2NH3↑，故A正确；
B．氨的密度比空气小，所以用向下排空气法收集，故B正确；
C．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，所以用湿润的红色石蕊试纸检验反应产生的气体，故C正确；
D．氨气是碱性气体，氨气和碱不反应，不能用蘸有碱液的棉花吸收处理多余的氨，故D错误；
选D。
8．A
A．石英玻璃的主要成分为SiO2，故A正确；
B．AlCl3为分子晶体，熔沸点较低，故不能做火箭外层耐高温材料，故B错误；
C．纯棉物质的主要成分为纤维素，为有机物，为易燃物，故不可做航天员出舱活动时所穿的舱外航天服，故C错误；
D．长征火箭一般用液氧和液氢作推进剂，故D错误；
故选A。
9．C
根据化合物中，元素化合价正负化合价代数和为零，可知SO2中硫元素的化合价为+4价，C项正确；
答案选C。
10．D
向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，沉淀为Cu(OH)2，由电荷守恒可知，Cu提供电子物质的量等于氢氧化铜中OH-的物质的量，生成NO2、NO、N2O的混合气体与X LO2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知Cu提供电子等于O2获得的电子，据此计算。
生成NO2、NO、N2O的混合气体与X L O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸，纵观整个过程，由电子转移守恒，可知Cu提供电子等于氧气获得的电子，即Cu提供电子n(e-)=×4，向所得硝酸铜溶液中加入NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀，沉淀为Cu(OH)2，由电荷守恒可知，Cu提供电子物质的量等于氢氧化铜中氢氧根的物质的量，故n(NaOH)=c·V=5 mol/L×0.24 L=1.2 mol，×4=1.2 mol，解得X=6.72 L，故合理选项是D。
【点睛】本题考查混合物计算，注意利用电子守恒进行解答。
11．B
浓硫酸具有强酸性、吸水性、脱水性、强氧化性，对于消防官兵有影响的腐蚀是吸水性，B项正确；
答案选B。
12．D
A．浓硫酸无挥发性，和石蕊之间不会接触，没现象，A错误；
B．浓氨水具有挥发性和碱性，遇到石蕊试液显示蓝色，B错误；
C．NaOH 溶液无挥发性，和酚酞之间不会接触，没现象，C错误；
D．浓盐酸具有挥发性和酸性，遇到石蕊试液显示红色，D正确；
故选D。
13． 黑色氧化铜变为红色 2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O 2：1 2NO +O2 = 2NO2 16NA
（1）氨气具有还原性，将黑色的氧化铜固体还原为红色的金属铜，反应方程式为：2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O，答案为：黑色氧化铜变为红色；2NH3+3CuO3Cu+N2+3H2O；
（2）NF3为无色、无味的气体，在潮湿的环境中易变质生成HF、NO、HNO3，反应的化学方程式为：，氧化剂为2分子，还原剂为1分子氧化剂与还原剂之比为：2：1；反应生成，遇到空气中氧气生成红棕色的二氧化氮，很容易被观察到，反应方程式为：2NO +O2 = 2NO2，答案为：2：1；2NO +O2 = 2NO2：
（3）依据题意可知反应的方程式为：，1 mol C2H8N2完全反应转移的电子数是16NA，答案为：16NA。
14． C
(1)A．溶液与二氧化硫、二氧化碳都不反应，故不选A；
B．溶液与二氧化硫、二氧化碳都能反应，故不选B；
C．被氧化为，与反应生成硫酸钡沉淀，二氧化碳不反应，故选C；
D．滴加的溶液与二氧化硫、二氧化碳都能反应，故不选D；
故答案为：D；
(2)实验结束后，在溶液中得到的沉淀硫酸钡的质量为，硫酸钡的物质的量为，根据硫原子守恒，的物质的量是，碱石灰1(足量)吸收，故的质量为，的物质的量是，则和物质的量之比为，故答案为：3:2。
15． +2价或+3价或+2价和+3价 若溶液变血红色，说明含Fe3+，若溶液无明显变化，说明不含Fe3+ 取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液
铁相对于硝酸过量时，产物只有亚铁离子，亚铁离子具有还原性，能使高锰酸钾溶液褪色，若铁相对于硝酸不足时，产物只有三价铁离子，三价铁离子遇KSCN溶液显红色，有可能铁的两种价态均存在；
完全反应后，A装置烧杯里含铁的价态可能是+2价或+3价或+2价和+3价；
第一步：取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴KSCN溶液，若溶液变血红色，说明含Fe3+，若溶液无明显变化，说明不含Fe3+；
第二步：取少量溶液装于试管，向试管中滴入几滴酸性KMnO4溶液，若溶液紫色退去，则说明含有Fe2+，若无明显变化，则说明不含Fe2+。
16． C +2 H2SO4(浓)CO2↑ + 2SO2↑ + 2H2O 变蓝 检验产物中存在CO2 SO2+H2O=H2SO3 B中品红溶液褪色 还原 C
装置A中，木炭与浓硫酸反应的化学方程式为C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O，反应产生的气体有CO2、SO2和H2O；装置B中无水硫酸铜遇到水蒸气会变为蓝色，所以如果白色固体变为蓝色说明有水生成；如果品红褪色说明有SO2生成，要确定有CO2生成，需要澄清石灰水变浑浊，但在之前需要首先除去SO2，即D装置中溴水吸收SO2，E装置中品红溶液检验SO2是否完全被吸收。
(1)分析可知，A中木炭和浓硫酸发生反应的化学方程式C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O；
(2)木炭与浓硫酸反应有水生成，无水硫酸铜遇到水蒸气会变为蓝色；
(3)F试管中澄清石灰水的作用是检验产物中存在CO2；
(4)二氧化硫和水反应生成亚硫酸，亚硫酸能电离出氢离子而使其溶液呈酸性，紫色石蕊试液遇酸变红色，反应方程式为：H2O+SO2=H2SO3；
(5)SO2具有漂白性，能使品红溶液褪色，所以验证SO2具有漂白性的现象是B中品红溶液褪色；
(6)①酸性高锰酸钾具有强氧化性，能氧化二氧化硫生成硫酸，该反应中二氧化硫作还原剂，所以二氧化硫具有还原性；
②要证明二氧化硫的氧化性，二氧化硫必须和还原性物质发生氧化还原反应，
A．FeCl3溶液具有氧化性，能氧化二氧化硫，A与题意不符；
B．氯水具有强氧化性，能氧化二氧化硫，B与题意不符；
C．氢硫酸具有还原性，能被二氧化硫氧化，C符合题意；
D．浓硝酸具有强氧化性，能氧化二氧化硫，D与题意不符。
答案为C。
17．(1)红棕色气体颜色变浅
(2) Z中的氢氧化钠溶液倒吸入Y管中 该反应是气体体积减小的反应，装置Y管内压强降低，在大气压的作用下发生倒吸
将NH3充入注射器X中，硬质玻璃管Y中加入少量催化剂，充入NO2，打开K1，推动注射器活塞，使X中的气体缓慢充入Y管中，NH3、NO2在催化剂作用下发生反应。
（1）打开K1，推动注射器活塞，使X中的氨气缓慢充入Y管中，NH3、NO2在催化剂作用下发生反应，NO2浓度降低，Y管中的实验现象为红棕色气体颜色变浅；
（2）Y管中发生反应，将注射器活塞退回原处并固定，待装置恢复到室温，Y管中有少量水珠，说明生成的气态水凝聚，正反应气体物质的量减小，所以装置内气体压强减小，在大气压的作用下Z中的氢氧化钠溶液倒吸入Y管中。
18． ABC 取出铜丝，仅加热浓硫酸至沸腾 在具支试管和双通管之间添加一个装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶 温度 阴离子种类 浓硫酸中浓度低 取少量黑色物质，加入过量溶液，溶液变为黄绿色，则含有
由题给实验装置图可知，铜与加热的浓硫酸反应生成二氧化硫，二氧化硫能使品红溶液褪色表现漂白性，能使石蕊试液变红色表现酸性氧化物的性质，蘸有氢氧化钠溶液的脱脂棉能吸收有毒的二氧化硫，防止污染环境。
(1)浓硫酸与铜在加热的条件下发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学反应方程式为：，故答案为：；
(2)氢氧化钠溶液能与二氧化硫反应，蘸有氢氧化钠溶液的脱脂棉能吸收有毒的二氧化硫，防止污染环境，故答案为：NaOH；
(3) ①由题意可知，反应中金属铜在加热的条件下溶于浓硫酸得到硫酸铜蓝色溶液，由于浓硫酸具有吸水性导致蓝色硫酸铜溶液转化为白色固体硫酸铜，则浓硫酸与金属铜的反应中浓硫酸依次表现出氧化性、酸性与吸水性，故答案为：；ABC；
②石蕊试纸变红可能是反应生成二氧化硫，也可能是挥发出硫酸蒸汽的缘故，则取出铜丝，仅加热浓硫酸至沸腾观察石蕊试纸是否变色可排除硫酸蒸汽对二氧化硫性质验证的干扰，故答案为：取出铜丝，仅加热浓硫酸至沸腾；
③为了避免硫酸蒸汽的影响故需在发生装置与品红间加入可以除去气体中的硫酸蒸汽的装置，故此处改进操作为在具支试管和双通管之间添加一个装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶，故答案为：在具支试管和双通管之间添加一个装有饱和亚硫酸氢钠溶液的洗气瓶；
(4)①由题意可知，实验Ⅰ、Ⅱ为对照实验，目的是探究相同体积的酸溶液中氢离子物质的量相等时氧化铜是否溶解，则实验Ⅱ应加入3mL6mol/L盐酸保证溶液中氢离子物质的量相等，故答案为：；
②分析实验组Ⅰ和Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ可知变量分别为阴离子、浓度与温度，且在不同变量下分别对应着不同的实验现象，故影响因素可以包括温度和阴离子种类、氢离子浓度，故答案为：温度；阴离子种类；氢离子浓度；
③对比实验Ⅰ和Ⅲ可知，出现实验Ⅲ现象的原因是浓硫酸中H+浓度低；
④验证铜丝表面附着的黑色物质中含有氧化铜，若要观察到实验Ⅱ中描述现象可取少量黑色物质，加入过量6mol/L盐酸溶液，若溶液变为黄绿色，说明含有氧化铜，故答案为：取少量黑色物质，加入过量溶液，溶液变为黄绿色，则含有。
19． +3价 +OH－=NH3 H2O 0.032 0.074
由图示可知，加入NaOH溶液后没有立即生成沉淀，说明硝酸过量，故Fe与硝酸反应生成硝酸铁，故与硝酸反应后的溶液中含有HNO3、Fe(NO3)3、Al(NO3)3和NH4NO3，加入NaOH后依次发生的反应为：0~7mL：NaOH+HNO3=NaNO3+H2O、7~31mL：Fe(NO3)3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaNO3，Al(NO3)3+3NaOH=Al(OH)3↓+3NaNO3，31~34mL：NH4NO3+NaOH=NH3·H2O+ NaNO3，34~36mL：NaOH+Al(OH)3=NaAlO2+2H2O，根据图中NaOH溶液的体积以及NaOH的浓度可以进行计算，据此分析解题。
(1)根据图象可知，逐滴加入NaOH溶液，开始并没有出现沉淀，说明硝酸与铁、铝反应后，硝酸有剩余，则与HNO3反应后Fe元素的化合价是+3价，故答案为：+3价；
(2)由图可知，从31mL到34 mL区间内沉淀的质量没有发生改变，故发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应，离子方程式为+OH－=NH3 H2O，故答案为：+OH－=NH3 H2O；
（3）由图象可知，由7 mL到31 mL发生的是Fe3＋+3OH－=Fe(OH)3↓、Al3＋+3OH－=Al(OH)3↓，该阶段消耗的NaOH的物质的量为4 mol/L×(31-7)×10-3 L= 0.096mol，所以B点对应的沉淀是×0.096 mol=0.032 mol，故答案为：0.032；
(4)根据上述分析，在D点的溶液是NaNO3和NH4NO3的混合溶液，故有：，由DE段可知：，根据N原子守恒可知，，故原溶液中HNO3的物质的量浓度为：，故答案为：0.074。
20． 0.8 0.3 62.5% 34g/mol 0.448L
（1）混合气体的物质的量n===0.8mol；二氧化碳可以看作“多了一个氧原子的一氧化碳”，因此混合物可以看成0.8mol一氧化碳和一些氧原子，根据m=nM=0.8mol×28g/mol=22.4g算出这些一氧化碳的质量，则氧原子的质量为27.2g-22.4g=4.8g，氧原子的物质的量为4.8g÷16g/mol=0.3mol，则二氧化碳的物质的量也为0.3mol；一氧化碳的物质的量为0.8mol-0.3mol=0.5mol，因此占总体积的×100%=62.5%；混合气体的摩尔质量为==34g/mol；
（2）0.4mol/L的硝酸属于稀硝酸，因此混合酸和铜反应的离子方程式为，铜物质的量为6.4g÷64g/mol=0.1mol，混合酸中H+一共有（0.4mol/L+0.2mol/L×2）×0.1L=0.08mol，一共有0.4mol/L×0.1L=0.04mol，综上可以发现H+是少量的，因此能生成的的量要按照的量来计算，根据化学计量数之比，0.08mol的一共能生成0.02mol的，这些在标况下的体积为。
【点睛】第（2）题是本题的易错点，Cu虽然与稀硫酸不反应，但稀硫酸提供H+使NO3-表现强氧化性，故计算时应用离子方程式，不能用化学方程式。
21．(1)0.4
(2)0.2
(3)NH+OH-NH3↑+H2O
(4)SO+4NH+Ba2++4OH-BaSO4↓+4NH3↑+4H2O
根据图像乙，生成氨气在标准状况下的体积为8.96L，氨气的物质的量为，混合溶液中NH的物质的量为0.4mol，根据图像甲反应生成沉淀的质量为23.3g，沉淀是硫酸钡，沉淀的物质的量是，硫酸根离子的物质的量为0.1mol；
（1）根据图像乙，生成氨气在标准状况下的体积为8.96L，氨气的物质的量为0.4mol，根据N元素守恒，混合溶液中NH的物质的量为0.4mol；
（2）硫酸根离子的物质的量是0.1mol，的物质的量为0.4，根据电荷守恒，混合溶液中的物质的量为0.4－0.1mol×2=0.2；
（3）根据图甲，加入的溶液的体积在之间时，没有硫酸钡生成；根据图乙，加入的溶液的体积在之间时，有氨气放出，发生反应的离子方程式为NH+OH-NH3↑+H2O；
（4）原溶液中硫酸根离子为0.1mol，铵根离子为0.4mol，加入的溶液的体积恰好为200mL时，硫酸根离子、铵根离子均反应完全，故方程式为：SO+4NH4++Ba2++4OH-BaSO4↓+4NH3↑+4H2O。
22． SO32﹣+SO2+H2O=2HSO NaHCO3 2AlO2﹣+CO2+3H2O=2Al（OH）3+CO32﹣ 2Fe3++Fe=3Fe2+ 湿润的红色石蕊试纸若变蓝或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟 4NH3+5O2 4NO+6H2O
（1）①X为强碱溶液，W是形成酸雨的主要气体，W为SO2，Y、Z分别含有SO32﹣、HSO3﹣，则Y到Z的离子方程式为：SO32﹣+SO2+H2O=2HSO3﹣，
②X是一种盐，焰色反应为黄色，则X为钠盐，逐滴加入W，溶液中开始无气泡，后产生无色无味气体Z，Z为CO2，则X为Na2CO3，Y为NaHCO3，W为酸．
③若W为一种强碱，Y具有两性，则X为铝盐，Y为Al（OH）3，Z为偏铝酸盐，向Z溶液中通入少量二氧化碳的离子方程式为：2AlO2﹣+CO2+3H2O=2Al（OH）3+CO32﹣，
（2）①X常温下为黄绿色气体，则X为Cl2，W是生活中应用最广泛的金属之一，由转化关系可知应为变价金属，则W为Fe，Y为FeCl3、Z为FeCl2，Y的水溶液中加入W生成Z溶液的离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，
②X常温下为气体化合物，Z是一种红棕色气体，则Z为NO2，X为NH3，W为O2，Y为NO，NH3的检验方法：湿润的红色石蕊试纸若变蓝或遇蘸有浓盐酸的玻璃棒产生白烟，NH3转化为NO的化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O，
【点评】本题考查无机物的推断，注意根据物质的颜色、性质结合转化关系推断，熟练中学中学常见的连续反应，题目难度中等
