第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题 高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

第五章化工生产中的重要非金属元素测试题一、单选题1．水泥和玻璃工业的共同原料是下列物质中的A．黏土 B．石灰石 C．石英砂 D．纯碱2．下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是A．晶体硅作半导体材料 B．二氧化硅作光导纤维材料C．硅单质作耐火材料 D．高纯硅作计算机芯片材料3．通常状况下，如图所示，当向试管内通入7mL时，最后试管中的液面仍处于原来的位置，则原试管中NO体积为A．4mL B．6mL C．8mL D．10mL4．在一定条件下，与氨气不可能发生反应的是A．H2O B．O2 C．CH3COOH D．NaOH5．下列关于N2的叙述错误的是A．N2既可作氧化剂又可作还原剂B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC．氮的固定是将N2转化成含氮化合物的过程D．氮气的化学性质比较活泼，通常情况下可以与很多物质发生反应6．某研究小组将NaBO2､SiO2和Na的固体混合物与H2在500℃条件下制备NaBH4，实验装置如图所示。已知NaBH4中B为+3价，下列说法错误的是A．装置甲还可以用于制取CO2B．可将反应后混合物加水溶解后用重结晶法提纯C．管式炉加热之前应收集装置尾部气体并验纯D．装置乙､丙中分别装有NaOH溶液和浓硫酸7．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是A．二氧化硫为有毒气体，故不能用作食品的添加剂B．陶瓷中的黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐C．常温下，可用铁制或铝制容器来盛装浓盐酸D．浓硫酸能将蔗糖中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，体现了浓硫酸的难挥发性8．下列与相关实验的说法错误的是A．甲图制备NH3可选用的药品为NH4ClB．乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，体现NH3的碱性D．丁图可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用9．某无色溶液中加入氯化钡溶液后有白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，该溶液中A．一定含有SO B．一定含有Ag+C．可能含有SO或Ag+ D．一定含有Ag+、SO10．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A．受热易分解，可用作化肥B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈C．具有氧化性，可用于纸浆漂白D．铁能与冷的浓硫酸反应产生氢气11．下列说法正确的是A．光导纤维的主要成分是单质硅B．新型氢动力汽车的使用可减少雾霾的产生C．明矾可用于自来水消毒D．福尔马林可用于食品保鲜12．下列说法正确的是A．二氧化硅溶于水显酸性B．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸比碳酸强D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸13．将SO2气体通入BaCl2溶液中，没有看到明显现象，再通入另一种气体后，可产生一种白色沉淀，该气体不可能是A．Cl2 B．CO2 C．NO2 D．NH314．1838年3月，钮卡斯尔市的老园丁们请教法拉第，为什么公园中紫罗兰的花色本来是紫艳艳的，现在变得越来越淡甚至变成灰白色的了。法拉第经研究发现这与周边燃煤产生的SO2有关，从而发现SO2具有A．漂白性 B．还原性 C．氧化性 D．酸性15．下列说法不正确的是（）A．由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物B．化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体C．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3D．硫是一种淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精二、非选择题16．根据所学的氧化还原知识回答下列问题(1)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是___________。若溶质中Cl-与I-共存，为了氧化I-而Cl-不被氧化，除单质外，还可用反应中的___________(从下列三个反应中选择)作氧化剂。①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(2)Na2S2O3是重要的化工原料，从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是___________(填字母)。a．Na2S+Sb．Na2SO3+Sc．SO2+Na2SO4d．Na2SO3+Na2SO4(3)已知：还原性I->Fe2+>Br->Cl-。向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入一定量的Cl2。若通入3molCl2，则被氧化的离子是____。是否有Br2生成，物质的量为___________mol。(若有写出具体数值，若无填无)(4)在酸性条件下，Fe2O容易转化为Fe2+，某反应体系中共存在下列6种粒子：Fe2O、Fe2+、H+、H2O、Cu2O、Cu2+，则该反应中的氧化剂是___________，还原剂是___________。氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。(5)无水情况下，NH4Cl可以和Fe2O3发生如下反应：_______NH4Cl+_______Fe2O3=_______Fe+_______FeCl3+_______N2↑+_______H2O①配平上述反应方程式，单线桥法标出电子转移的方向和数目_______；②当有3mol电子转移时，生成标准状况下的气体体积为_______L。17．氮在自然界中的循环如图所示。(1)过程①反应的化学方程式：___________，该反应中氮气显___________性(填“氧化”或“还原”，下同)。(2)写出③中固氮反应的化学方程式：___________，该反应中氮气显___________性。(3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是___________(填字母)。a.H2O2b.NH4Clc.KNO3d.NaOH18．N、Si、Al的化合物常用于制作新型无机非金属材料，如可用于制作光导纤维，AlN可用于制作耐高温材料，可用于制作生物陶瓷。(1)光导纤维应避免与碱性物质接触，推测属于___________氧化物。(2)用氯化铝和氮气经气相反应可以制得AlN。①AlN中N元素的化合价为___________。②在水溶液中，氯化铝与氨气反应无法制得AlN，用离子方程式解释___________。(3)用铝土矿(主要成分为)冶炼铝时，常用碱液浸取。写出与NaOH溶液反应的化学方程式___________。19．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图所示是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：(1)从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有___(填化学式)。(2)X与Y混合，可生成淡黄色固体，该反应的化学方程式为____。(3)Na2S2O3是重要的化工原料，从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是____(填代号)。a.Na2S+Sb.Na2SO3+Sc.SO2+Na2SO4d.Na2SO3+Na2SO420．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：光导纤维的主要成分是___________；过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，其与CO2反应的化学方程式为___________；工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为___________。21．工业上用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：4NH3+5O24NO+6H2O--①4NO+3O2+2H2O→4HNO3---②(1)如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应，冷却后所得溶液中溶质的质量分数是_____(保留2位小数，下同。)(2)现以1.70吨液氨为原料生产硝酸，然后加入4.50吨水，得到密度为1.31g/cm3的硝酸，该硝酸的物质的量浓度是__________mol/L。(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。(3)把22.40g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反应只收集到0.30molNO2和0.20molNO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量______。(写出计算过程)(4)硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mgNOx，其中n(NO)：n(NO2)=9：1。①如果用NaOH溶液完全吸收NOx，至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升?(富氧空气中O2的体积分数为0.25)(写出计算过程)___。②如果用氨催化还原法，即用氨作还原剂，将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中，需要氨气的质量为多少克?(写出计算过程)_______。22．NaNO2在肉制品制作加工中常用作发色剂、防腐剂。某学习小组设计如图所示装置探究NaNO2(部分夹持、加热装置已省略)的制备。已知：、。请回答下列问题：(1)实验前应首先_______；盛装浓硝酸的仪器名称为_______。(2)加热时浓硝酸与活性炭反应的化学方程式为_______。(3)装置B中H2O的作用为_______(用离子方程式表示)；研究发现装置B中用Cu粉比用Cu片效果更好，其原因是_______。(4)研究发现，若无装置C时，装置D中几乎得不到NaNO2，则无装置C时装置D中剩余固体的主要成分为_______(不考虑Na2O2剩余)。(5)推测装置E中酸性高锰酸钾溶液的作用：_______。【参考答案】一、单选题1．B2．C3．A4．D5．D6．B7．B8．C9．C10．B11．B12．B13．B14．A15．C二、非选择题16．(1)KMnO4FeCl3(2)b(3)I-、Fe2+、Br-0.5(4)1：1(5)11.217．(1)N2+3H22NH3氧化(2)N2+O22NO还原(3)acd18．(1)酸性(2)-3Al3++3NH3∙H2O=3NH+Al(OH)3↓(3)19．(1)SO2、H2SO3、Na2SO3(2)2H2S+SO2=3S↓+2H2O(3)b20．SiO22Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2N2＋3H22NH321．7810.40Fe(NO3)30.1mol；Fe(NO3)20.3mol1.79L1.25g22．(1)检查装置的气密性(合理即可)分液漏斗(2)C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O(3)铜粉的表面积大，反应速率快(合理即可)(4)Na2CO3、NaNO3(5)吸收尾气NO，将NO转化为无毒无害物质(合理即可)【参考答案及解析】一、单选题1．解析：制水泥的原料为黏土、石灰石；制玻璃的原料为纯碱、石灰石和石英；水泥和玻璃工业的共同原料是石灰石，答案选B。2．解析：A．Si元素在元素周期表中位于金属与非金属交界处，晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，因此可以作半导体材料，A正确；B．二氧化硅能够使光线发生全反射，因此可以作光导纤维材料，B正确；C．硅单质在加热时能够与氧气反应产生二氧化硅，因此不能作耐火材料，C错误；D．高纯硅作计算机芯片、太阳能电池等的材料，D正确；故合理选项是C。3．解析：据题意可推知反应后试管内气体为，且其体积与原NO体积相同。因发生反应，设原试管中NO为xmL，则反应后试管中剩余也有xmL，根据反应方程式有，解得x=4。答案选A。4．解析：A.氨气与水反应生成氨水，可以反应，A项错误；B.氨气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，可以反应，B项错误；C.氨气可与醋酸反应生成醋酸铵，C项错误；D.氨气溶于水显碱性，不与氢氧化钠反应，D项正确；答案选D。5．解析：A、N2中N的化合价可以降低生成NH3，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可作还原剂，A正确；B、雷雨天时，空气中N2和O2可反应生成NO，B正确；C、氮的固定是将大气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，C正确；D、氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，D错误;答案选D。6．解析：A．装置甲为块状固体与液体不加热反应制气体的装置，可以看做启普发生器的简易装置，实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于块状固体与液体不加热反应制气体，装置甲可以用于制取CO2，故A正确；B．根据分析，管式炉中发生的反应化学方程式为：NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3，NaBH4中B为+3价，则H为-1价，将反应后混合物加水溶解后，NaBH4可与水发生反应：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，无法做到NaBH4提纯，故B错误；C．氢气通入管式炉中与NaBO2､SiO2和Na固体混合物在500℃条件下反应制备NaBH4，高温下，管式炉中若含有空气，氢气与氧气反应会引发爆炸，则管式炉加热之前应收集装置尾部气体并验纯，故C正确；D．根据分析装置乙､丙分别用于除去氢气中混有的氯化氢和水蒸气，NaOH溶液可与氯化氢反应，浓硫酸具有吸水性，故D正确；选B。7．解析：A．二氧化硫为有毒气体，但在红酒中添加适量二氧化硫作抗氧化剂、杀菌剂，故A错误；B．陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成的，故B正确；C．铁或铝与盐酸反应，常温下，不可用铁制或铝制容器来盛装浓盐酸，故C错误；D．浓硫酸能将蔗糖中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，体现了浓硫酸的脱水性，故D错误。综上所述，答案为B。8．解析：A．实验室制备可选用的药品为与的混合物，二者混合加热生成氯化钙、氨气和水，A正确；B．氨气极易溶于水，可形成喷泉，氨气和水反应生成一水合氨，溶液显碱性，则乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现是碱性气体，B正确；C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，是因为氨气和氯化氢反应生成了固体氯化铵，体现氨水的挥发性，C错误；D．氨气极易溶于水，倒置的干燥管起防倒吸作用，即丁图可用于的尾气处理，且具有防倒吸作用，D正确；故选C。9．解析：某无色溶液中加入BaCl2后生成白色沉淀，且该沉淀不溶于稀硝酸，该沉淀可能是AgCl、也可能是BaSO4，二者均难溶于稀硝酸，还有可能是BaSO3，BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4，故可能含有SO、SO或Ag+；故选C。10．解析：A．因为中含有氮元素，所以其可以用作化肥，A不符合；B．铁锈的主要成分为，加入稀硫酸可以除去利用了稀硫酸的酸性，B符合；C．漂白纸浆利用了的漂白性，不是其氧化性，C不符合；D．铁在冷的浓硝酸中会发生钝化，不会有氢气产生，D不符合；故选B。11．解析：A、光导纤维的主要成分是二氧化硅，A错误；B、氢气燃烧的产物是水，无污染，因此新型氢动力汽车的使用可减少煤炭燃烧产生的污染物，防止雾霾的产生，B正确；C、明矾水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中杂质，可以用来净水，但不可用于自来水消毒，C错误；D、福尔马林溶液中含有甲醛，有毒，不能用于食品保鲜，D错误。故答案选B。12．解析：A．二氧化硅不溶于水，A错误；B．二氧化碳和硅酸钠反应生成原硅酸和碳酸钠，B正确；C．不能通过高温下的反应比较酸性强弱，C错误；D．二氧化硅是酸性氧化物，但能溶于氢氟酸，D错误；故选B。13．解析：A．SO2具有还原性，能被氯气氧化为硫酸根离子，所以再向溶液中加入氯气，生成BaSO4沉淀，A不符合题意；B．二氧化碳、二氧化硫均与氯化钡不反应，不能生成沉淀，B符合题意；C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3可以将SO2氧化为硫酸根离子，所以再向溶液中加入氯气，生成BaSO4沉淀，C不符合题意；D．氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，通入二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，D不符合题意；综上所述答案为B。14．解析：紫罗兰的紫色花变得越来越淡甚至变成灰白色，与周边燃煤产生的SO2有关，即有机色素被二氧化硫漂白了，体现了二氧化硫的漂白性；选A。15．解析：A．硫的化学性质较稳定，火山喷口附近存在游离态的硫，火山喷出物中含有硫化氢、二氧化硫和三氧化硫，故A正确；B．化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体，也会导致酸雨，故B正确；C．SO2转化成SO3的条件是催化剂、加热，而S在氧气中燃烧只能生成SO2，不具备SO2转化成SO3的条件，故C错误；D．硫是淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，故D正确；答案选C。二、非选择题16．解析：（1）根据同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物；反应①中Fe元素的化合价由+3价降至+2价，FeCl3为氧化剂、FeCl2为还原产物，I元素的化合价由-1价升至0价，KI为还原剂、I2为氧化产物，则氧化性：FeCl3＞I2，还原性：KI＞FeCl2；反应②中Fe元素的化合价由+2价升至+3价，FeCl2为还原剂、FeCl3为氧化产物，Cl元素的化合价由0价降至-1价，Cl2为氧化剂、FeCl3为还原产物，则氧化性：Cl2＞FeCl3，还原性：Fe2+＞Cl-；反应③中Mn元素的化合价由+7价降至+2价，KMnO4为氧化剂、MnCl2为还原产物，Cl元素的化合价由-1价升至0价，浓HCl为还原剂、Cl2为氧化产物，则氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：浓HCl＞MnCl2；氧化性：KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，氧化性最强的物质是KMnO4；若溶质中Cl-与I-共存，为了氧化I-而Cl-不被氧化，除单质外，根据氧化还原反应中“强制弱”规律，还可用反应中的FeCl3作氧化剂；答案为：KMnO4；FeCl3。（2）Na2S2O3中S元素的化合价为+2价；a．Na2S中S元素的化合价为-2价，S中S元素的化合价为0价，Na2S和S中S元素的化合价都比Na2S2O3中S元素的化合价低，a项不可行；b．Na2SO3中S元素的化合价为+4价、比+2价高，S中S元素的化合价为0价、比+2价低，Na2SO3可与S反应制备Na2S2O3，b项可行；c．SO2中S元素的化合价为+4价，Na2SO4中S元素的化合价为+6价，SO2和Na2SO4中S元素的化合价都比+2价高，c项不可行；d．Na2SO3中S元素的化合价为+4价，Na2SO4中S元素的化合价为+6价，Na2SO3和Na2SO4中S元素的化合价都比+2价高，d项不可行；答案选b。（3）1molFeI2和2molFeBr2的溶液中Fe2+、I-、Br-物质的量依次为3mol、2mol、4mol，还原性I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-，Cl2先与I-发生反应Cl2+2I-=2Cl-+I2，2molI-消耗1molCl2，与I-反应后剩余3mol-1mol=2molCl2；接着发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，3molFe2+被完全消耗、同时消耗1.5molCl2，与Fe2+反应后剩余2mol-1.5mol=0.5molCl2；最后发生反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，0.5molCl2消耗1molBr-生成0.5molBr2；被氧化的离子是I-、Fe2+、Br-；生成Br2的物质的量为0.5mol；答案为：I-、Fe2+、Br-；0.5。（4）中Fe元素的化合价为+3价，酸性条件下转化为Fe2+，发生得电子的还原反应，1mol得到2mol电子，该反应中的氧化剂是；则Cu2O发生失电子的氧化反应转化为Cu2+，Cu2O是还原剂；Cu元素的化合价由+1价升至+2价，1molCu2O失去2mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1；答案为：；Cu2O；1：1。（5）①反应中N元素的化合价由NH4Cl中的-3价升至N2中的0价，1molNH4Cl失去3mol电子，Fe元素的化合价部分由Fe2O3中的+3价降至Fe中的0价，得到3mol电子生成1molFe，部分Fe元素的化合价不变，根据得失电子守恒、原子守恒（结合奇偶法），配平的化学方程式为6NH4Cl+4Fe2O3=6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O；用单线桥法标出电子转移的方向和数目为；答案为：。②反应中转移18mol电子生成3molN2，当有3mol电子转移时生成N2物质的量为0.5mol，在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；答案为：11.2。17．解析：（1）过程①是人工固氮，人工固氮常用工业合成氨，该反应的化学方程式为：N2+3H22NH3，与反应生成化合价降低，体现氧化性，故答案为：N2+3H22NH3；氧化；（2）空气中的氮在雷电作用下与反应生成，方程式为N2+O22NO；该反应中氮化合价升高，体现还原性，故答案为：N2+O22NO；还原；（3）NaNO2遇到还原性较强的会被还原为N2故加入溶液要含有，故答案为：acd。18．解析：（1）光导纤维应避免与碱性物质接触，说明二氧化硅能与碱性物质反应，SiO2属于酸性氧化物；（2）①根据各元素的化合价之和等于0，铝显+3价，则AlN中N元素的化合价为-3价；②在水溶液中，氯化铝与氨气反应无法制得AlN，原因是氨气溶于水形成氨水，氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，反应为：Al3++3NH3∙H2O=3NH+Al(OH)3↓；（3）Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式为：。19．解析：（1）当含硫化合物中硫元素处于中间价态，该化合物既有氧化性又有还原性，图中SO2、H2SO3、Na2SO3中硫元素处于+4价，硫元素处于中间价态，这些化合物既有氧化性又有还原性，故答案为：SO2、H2SO3、Na2SO3；（2）由图可知，X为H2S，Y为SO2，两者混合，可生成淡黄色固体硫和水，反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O；（3）Na2S2O3中硫元素化合价为+2价，根据氧化还原反应原理，在反应过程中既要有元素化合价的升高，也要有元素化合价的降低；a．若Na2S和S生成Na2S2O3，Na2S中硫元素由-2价升高到+2价，S中硫元素由0价升高到+2价，不符合氧化还原反应原理，a错误；b．Na2SO3和S生成Na2S2O3，Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价，硫单质中硫元素由0价上升到+2价，符合氧化还原反应原理，b正确；c．若SO2和Na2SO4生成Na2S2O3，SO2中硫元素由+4价下降到+2价，Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价，只有化合价的降低，c错误；d．若Na2SO3和Na2SO4生成Na2S2O3，Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价，Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价，只有化合价的降低，d错误；故选b；20．解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，工业上用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨，以此来解析；光导纤维的主要成分是二氧化硅；过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；工业上用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨，反应的化学方程式为：N2＋3H22NH3；21．解析：(1)将已知方程式叠加，可得总反应方程式，就可得到反应产生的硝酸的质量及总质量，据此计算硝酸的质量分数；(2)根据N元素守恒，依据NH3～HNO3计算硝酸的物质的量，再根据ρ=计算硝酸溶液的密度，然后公式c=计算硝酸的物质的量浓度；(3)根据生成的一氧化氮、二氧化氮的物质的量，消耗铁的物质的量，利用原子个数守恒、得失电子数守恒计算解答；(4)①设混合气体中含有xmolNO，ymolNO2，依据题干条件n(NO)：n(NO2)=9：1，及总质量为3160mg，计算两种气体的物质的量，氢氧化钠与一氧化氮气体、二氧化氮混合气体反应，方程式为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，反应后剩余气体为NO，NO被O2氧化为NO2，只要NO与NO2物质的量相等，气体就可以被NaOH溶液完全吸收，再根据氧化还原反应中电子得失守恒计算氧气的物质的量，依据富氧空气中氧气的含量计算需要富氧空气的体积；②依据得失电子守恒可知NO、NO2中N变为N2中0价的N，其得到电子总数等于NH3中-3价的N变为N2中0价的N失去电子总数，据此解答。(1)由已知方程式：4NH3+5O24NO+6H2O--①4NO+3O2+2H2O→4HNO3---②，将两个方程式叠加，可得总方程式：4NH3+8O2=4HNO3+4H2O，则硝酸的质量分数为：=0.78；(2)1.70吨液氨的物质的量n(NH3)==1.0×105mol，根据转化关系4NH3+8O2=4HNO3+4H2O，可知反应产生硝酸的物质的量也是1.0×105mol，反应消耗O2的物质的量为n(O2)=2n(NH3)=2.0×105mol，硝酸溶液的质量=液氨的质量+水的质量+消耗氧气的质量=1.70×106g+4.50×106+×32g/mol×2.0×105mol=1.26×107g，该硝酸溶液的体积V==9.62×106cm3=9.62×103L，则反应产生的硝酸溶液的物质的量浓度c(HNO3)==10.40mol/L；(3)Fe是变价金属，铁与硝酸反应可能硝酸铁，也可能生成硝酸亚铁。设最后溶液中含有硝酸铁物质的量为xmol，硝酸亚铁的物质的量为ymol，n(Fe)==0.4mol，根据Fe元素守恒可知x+y=0.4；根据氧化还原反应中电子得失守恒可知：3x+2y=0.30mol×(5-4)+0.20mol×(5-2)，解得x=0.1mol，y=0.3mol，即最后溶液中含有硝酸铁的物质的量为0.1mol；含有硝酸亚铁的物质的量为0.3mol；(4)①由题意可知：n(NO)：n(NO2)=9：1，二者总质量为3160mg，设混合气体中含有xmolNO，ymolNO2，则有x：y=9：1，30x+46y=3.16，解得x=0.09mol；y=0.01mol。两种气体的混合物被NaOH溶液吸收，发生反应：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，根据方程式可知NO、NO2按1：1物质的量关系反应，剩余NO物质的量为n(NO)=0.09mol-0.01mol=0.08mol，要想气体完全被吸收，只需鼓入O2使0.04molNO转化为NO2气体即可。依据电子守恒可得：0.04mol×(4-2)=n(O2)×4，解得n(O2)=0.02mol，其在标况下体积为：V(O2)=0.02mol×22.4L/mol=0.448L，由于富氧空气中O2的体积分数为0.25，所以需要富氧空气的体积V(空气)=0.448L÷0.25=1.792L；②由①知1m3硝酸工业的尾气中含3160mg的NOx中含有NO0.09mol，含有NO20.01mol，如果用氨催化还原法，用氨作还原剂，将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中，设需要氨气的物质的量为n(NH3)，依据得失电子守恒可知：0.09mol×(2-0)+0.01mol×(4-0)=n(NH3)×[0-(-3)]，解得n(NH3)=mol，其质量m(NH3)=mol×17g/mol=1.25g。22．解析：装置A中，活性炭与浓硝酸反应，生成二氧化氮、二氧化碳等；在装置B中，二氧化氮与水反应生成稀硝酸等，稀硝酸与铜反应生成一氧化氮；装置C用于吸收二氧化碳和水蒸气；装置D中，一氧化氮与过氧化钠反应生成硝酸钠、亚硝酸钠；装置E用于尾气处理。（1）实验前为防止装置漏气，应首先检查装置的气密性(合理即可)；盛装浓硝酸的仪器名称为分液漏斗。答案为：检查装置的气密性(合理即可)；分液漏斗；（2）加热时浓硝酸与活性炭反应，生成二氧化碳、二氧化氮等，化学方程式为C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O。答案为：C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O；（3）装置B中，混合气中的NO2将转化为NO，则H2O的作用为；装置B中,用Cu粉比用Cu片与溶液的接触面积大，效果更好，其原因是：铜粉的表面积大，反应速率快(合理即可)。答案为：；铜粉的表面积大，反应速率快(合理即可)；（4）若无装置C时，则CO2进入装置D中，与Na2O2反应生成Na2CO3和O2，O2会氧化NaNO2，所以几乎得不到NaNO2，则无装置C时装置D中剩余固体的主要成分为Na2CO3、NaNO3。答案为：Na2CO3、NaNO3；（5）NO为大气污染物，需进行尾气处理，由此推测装置E中酸性高锰酸钾溶液的作用：吸收尾气NO，将NO转化为无毒无害物质(合理即可)。答案为：吸收尾气NO，将NO转化为无毒无害物质(合理即可)。【题目及参考答案、解析】一、单选题1．水泥和玻璃工业的共同原料是下列物质中的A．黏土 B．石灰石 C．石英砂 D．纯碱答案：B解析：制水泥的原料为黏土、石灰石；制玻璃的原料为纯碱、石灰石和石英；水泥和玻璃工业的共同原料是石灰石，答案选B。2．下列有关硅和硅的化合物的用途错误的是A．晶体硅作半导体材料 B．二氧化硅作光导纤维材料C．硅单质作耐火材料 D．高纯硅作计算机芯片材料答案：C解析：A．Si元素在元素周期表中位于金属与非金属交界处，晶体硅导电性介于导体与绝缘体之间，因此可以作半导体材料，A正确；B．二氧化硅能够使光线发生全反射，因此可以作光导纤维材料，B正确；C．硅单质在加热时能够与氧气反应产生二氧化硅，因此不能作耐火材料，C错误；D．高纯硅作计算机芯片、太阳能电池等的材料，D正确；故合理选项是C。3．通常状况下，如图所示，当向试管内通入7mL时，最后试管中的液面仍处于原来的位置，则原试管中NO体积为A．4mL B．6mL C．8mL D．10mL答案：A解析：据题意可推知反应后试管内气体为，且其体积与原NO体积相同。因发生反应，设原试管中NO为xmL，则反应后试管中剩余也有xmL，根据反应方程式有，解得x=4。答案选A。4．在一定条件下，与氨气不可能发生反应的是A．H2O B．O2 C．CH3COOH D．NaOH答案：D解析：A.氨气与水反应生成氨水，可以反应，A项错误；B.氨气与氧气在一定条件下反应生成一氧化氮和水，可以反应，B项错误；C.氨气可与醋酸反应生成醋酸铵，C项错误；D.氨气溶于水显碱性，不与氢氧化钠反应，D项正确；答案选D。5．下列关于N2的叙述错误的是A．N2既可作氧化剂又可作还原剂B．雷雨天，空气中的N2和O2可反应生成NOC．氮的固定是将N2转化成含氮化合物的过程D．氮气的化学性质比较活泼，通常情况下可以与很多物质发生反应答案：D解析：A、N2中N的化合价可以降低生成NH3，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可作还原剂，A正确；B、雷雨天时，空气中N2和O2可反应生成NO，B正确；C、氮的固定是将大气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，C正确；D、氮气的化学性质很稳定，通常情况下难以与其他物质发生化学反应，D错误;答案选D。6．某研究小组将NaBO2､SiO2和Na的固体混合物与H2在500℃条件下制备NaBH4，实验装置如图所示。已知NaBH4中B为+3价，下列说法错误的是A．装置甲还可以用于制取CO2B．可将反应后混合物加水溶解后用重结晶法提纯C．管式炉加热之前应收集装置尾部气体并验纯D．装置乙､丙中分别装有NaOH溶液和浓硫酸答案：B解析：A．装置甲为块状固体与液体不加热反应制气体的装置，可以看做启普发生器的简易装置，实验室用大理石或石灰石与稀盐酸反应制取二氧化碳，属于块状固体与液体不加热反应制气体，装置甲可以用于制取CO2，故A正确；B．根据分析，管式炉中发生的反应化学方程式为：NaBO2+2SiO2+4Na+2H2NaBH4+2Na2SiO3，NaBH4中B为+3价，则H为-1价，将反应后混合物加水溶解后，NaBH4可与水发生反应：NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑，无法做到NaBH4提纯，故B错误；C．氢气通入管式炉中与NaBO2､SiO2和Na固体混合物在500℃条件下反应制备NaBH4，高温下，管式炉中若含有空气，氢气与氧气反应会引发爆炸，则管式炉加热之前应收集装置尾部气体并验纯，故C正确；D．根据分析装置乙､丙分别用于除去氢气中混有的氯化氢和水蒸气，NaOH溶液可与氯化氢反应，浓硫酸具有吸水性，故D正确；选B。7．化学与生产、生活密切相关，下列说法正确的是A．二氧化硫为有毒气体，故不能用作食品的添加剂B．陶瓷中的黏土的主要成分为含水的铝硅酸盐C．常温下，可用铁制或铝制容器来盛装浓盐酸D．浓硫酸能将蔗糖中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，体现了浓硫酸的难挥发性答案：B解析：A．二氧化硫为有毒气体，但在红酒中添加适量二氧化硫作抗氧化剂、杀菌剂，故A错误；B．陶瓷是以黏土(主要成分为含水的铝硅酸盐)为主要原料，经高温烧结而成的，故B正确；C．铁或铝与盐酸反应，常温下，不可用铁制或铝制容器来盛装浓盐酸，故C错误；D．浓硫酸能将蔗糖中的氢元素和氧元素按水的组成比脱去，体现了浓硫酸的脱水性，故D错误。综上所述，答案为B。8．下列与相关实验的说法错误的是A．甲图制备NH3可选用的药品为NH4ClB．乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现NH3是碱性气体C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，体现NH3的碱性D．丁图可用于NH3的尾气处理，且具有防倒吸作用答案：C解析：A．实验室制备可选用的药品为与的混合物，二者混合加热生成氯化钙、氨气和水，A正确；B．氨气极易溶于水，可形成喷泉，氨气和水反应生成一水合氨，溶液显碱性，则乙图实验时，可观察到烧瓶中液体为红色，体现是碱性气体，B正确；C．丙图实验中，可观察到有大量白烟生成，是因为氨气和氯化氢反应生成了固体氯化铵，体现氨水的挥发性，C错误；D．氨气极易溶于水，倒置的干燥管起防倒吸作用，即丁图可用于的尾气处理，且具有防倒吸作用，D正确；故选C。9．某无色溶液中加入氯化钡溶液后有白色沉淀，该沉淀不溶于稀硝酸，该溶液中A．一定含有SO B．一定含有Ag+C．可能含有SO或Ag+ D．一定含有Ag+、SO答案：C解析：某无色溶液中加入BaCl2后生成白色沉淀，且该沉淀不溶于稀硝酸，该沉淀可能是AgCl、也可能是BaSO4，二者均难溶于稀硝酸，还有可能是BaSO3，BaSO3能被稀硝酸氧化为BaSO4，故可能含有SO、SO或Ag+；故选C。10．下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是A．受热易分解，可用作化肥B．稀硫酸具有酸性，可用于除去铁锈C．具有氧化性，可用于纸浆漂白D．铁能与冷的浓硫酸反应产生氢气答案：B解析：A．因为中含有氮元素，所以其可以用作化肥，A不符合；B．铁锈的主要成分为，加入稀硫酸可以除去利用了稀硫酸的酸性，B符合；C．漂白纸浆利用了的漂白性，不是其氧化性，C不符合；D．铁在冷的浓硝酸中会发生钝化，不会有氢气产生，D不符合；故选B。11．下列说法正确的是A．光导纤维的主要成分是单质硅B．新型氢动力汽车的使用可减少雾霾的产生C．明矾可用于自来水消毒D．福尔马林可用于食品保鲜答案：B解析：A、光导纤维的主要成分是二氧化硅，A错误；B、氢气燃烧的产物是水，无污染，因此新型氢动力汽车的使用可减少煤炭燃烧产生的污染物，防止雾霾的产生，B正确；C、明矾水解生成的氢氧化铝胶体吸附水中杂质，可以用来净水，但不可用于自来水消毒，C错误；D、福尔马林溶液中含有甲醛，有毒，不能用于食品保鲜，D错误。故答案选B。12．下列说法正确的是A．二氧化硅溶于水显酸性B．二氧化碳通入水玻璃可以得到原硅酸C．因为高温时二氧化硅与碳酸钠反应放出二氧化碳，所以硅酸比碳酸强D．二氧化硅是酸性氧化物，它不溶于任何酸答案：B解析：A．二氧化硅不溶于水，A错误；B．二氧化碳和硅酸钠反应生成原硅酸和碳酸钠，B正确；C．不能通过高温下的反应比较酸性强弱，C错误；D．二氧化硅是酸性氧化物，但能溶于氢氟酸，D错误；故选B。13．将SO2气体通入BaCl2溶液中，没有看到明显现象，再通入另一种气体后，可产生一种白色沉淀，该气体不可能是A．Cl2 B．CO2 C．NO2 D．NH3答案：B解析：A．SO2具有还原性，能被氯气氧化为硫酸根离子，所以再向溶液中加入氯气，生成BaSO4沉淀，A不符合题意；B．二氧化碳、二氧化硫均与氯化钡不反应，不能生成沉淀，B符合题意；C．NO2与水反应生成HNO3，HNO3可以将SO2氧化为硫酸根离子，所以再向溶液中加入氯气，生成BaSO4沉淀，C不符合题意；D．氨气溶于水生成一水合氨，一水合氨电离产生氢氧根离子，溶液显碱性，通入二氧化硫反应生成亚硫酸铵，亚硫酸铵与氯化钡反应生成亚硫酸钡沉淀，D不符合题意；综上所述答案为B。14．1838年3月，钮卡斯尔市的老园丁们请教法拉第，为什么公园中紫罗兰的花色本来是紫艳艳的，现在变得越来越淡甚至变成灰白色的了。法拉第经研究发现这与周边燃煤产生的SO2有关，从而发现SO2具有A．漂白性 B．还原性 C．氧化性 D．酸性答案：A解析：紫罗兰的紫色花变得越来越淡甚至变成灰白色，与周边燃煤产生的SO2有关，即有机色素被二氧化硫漂白了，体现了二氧化硫的漂白性；选A。15．下列说法不正确的是（）A．由于地壳的岩层里含硫及其化合物，因此火山喷出物中含有H2S、SO2等硫的化合物B．化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体C．硫在空气中燃烧的产物是SO2，在氧气中燃烧的产物是SO3D．硫是一种淡黄色晶体，不溶于水，微溶于酒精答案：C解析：A．硫的化学性质较稳定，火山喷口附近存在游离态的硫，火山喷出物中含有硫化氢、二氧化硫和三氧化硫，故A正确；B．化石燃料直接燃烧会产生对大气有严重污染的SO2气体，也会导致酸雨，故B正确；C．SO2转化成SO3的条件是催化剂、加热，而S在氧气中燃烧只能生成SO2，不具备SO2转化成SO3的条件，故C错误；D．硫是淡黄色固体，难溶于水，微溶于酒精，易溶于CS2，故D正确；答案选C。二、非选择题16．根据所学的氧化还原知识回答下列问题(1)下列三个氧化还原反应中，氧化性最强的物质是___________。若溶质中Cl-与I-共存，为了氧化I-而Cl-不被氧化，除单质外，还可用反应中的___________(从下列三个反应中选择)作氧化剂。①2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2②2FeCl2+Cl2=2FeCl3③2KMnO4+16HCl(浓)=2KCl+2MnCl2+5Cl2+8H2O(2)Na2S2O3是重要的化工原料，从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是___________(填字母)。a．Na2S+Sb．Na2SO3+Sc．SO2+Na2SO4d．Na2SO3+Na2SO4(3)已知：还原性I->Fe2+>Br->Cl-。向含有1molFeI2和2molFeBr2的溶液中通入一定量的Cl2。若通入3molCl2，则被氧化的离子是____。是否有Br2生成，物质的量为___________mol。(若有写出具体数值，若无填无)(4)在酸性条件下，Fe2O容易转化为Fe2+，某反应体系中共存在下列6种粒子：Fe2O、Fe2+、H+、H2O、Cu2O、Cu2+，则该反应中的氧化剂是___________，还原剂是___________。氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________。(5)无水情况下，NH4Cl可以和Fe2O3发生如下反应：_______NH4Cl+_______Fe2O3=_______Fe+_______FeCl3+_______N2↑+_______H2O①配平上述反应方程式，单线桥法标出电子转移的方向和数目_______；②当有3mol电子转移时，生成标准状况下的气体体积为_______L。答案：(1)KMnO4FeCl3(2)b(3)I-、Fe2+、Br-0.5(4)1：1(5)11.2解析：（1）根据同一氧化还原反应中，氧化性：氧化剂＞氧化产物，还原性：还原剂＞还原产物；反应①中Fe元素的化合价由+3价降至+2价，FeCl3为氧化剂、FeCl2为还原产物，I元素的化合价由-1价升至0价，KI为还原剂、I2为氧化产物，则氧化性：FeCl3＞I2，还原性：KI＞FeCl2；反应②中Fe元素的化合价由+2价升至+3价，FeCl2为还原剂、FeCl3为氧化产物，Cl元素的化合价由0价降至-1价，Cl2为氧化剂、FeCl3为还原产物，则氧化性：Cl2＞FeCl3，还原性：Fe2+＞Cl-；反应③中Mn元素的化合价由+7价降至+2价，KMnO4为氧化剂、MnCl2为还原产物，Cl元素的化合价由-1价升至0价，浓HCl为还原剂、Cl2为氧化产物，则氧化性：KMnO4＞Cl2，还原性：浓HCl＞MnCl2；氧化性：KMnO4＞Cl2＞FeCl3＞I2，氧化性最强的物质是KMnO4；若溶质中Cl-与I-共存，为了氧化I-而Cl-不被氧化，除单质外，根据氧化还原反应中“强制弱”规律，还可用反应中的FeCl3作氧化剂；答案为：KMnO4；FeCl3。（2）Na2S2O3中S元素的化合价为+2价；a．Na2S中S元素的化合价为-2价，S中S元素的化合价为0价，Na2S和S中S元素的化合价都比Na2S2O3中S元素的化合价低，a项不可行；b．Na2SO3中S元素的化合价为+4价、比+2价高，S中S元素的化合价为0价、比+2价低，Na2SO3可与S反应制备Na2S2O3，b项可行；c．SO2中S元素的化合价为+4价，Na2SO4中S元素的化合价为+6价，SO2和Na2SO4中S元素的化合价都比+2价高，c项不可行；d．Na2SO3中S元素的化合价为+4价，Na2SO4中S元素的化合价为+6价，Na2SO3和Na2SO4中S元素的化合价都比+2价高，d项不可行；答案选b。（3）1molFeI2和2molFeBr2的溶液中Fe2+、I-、Br-物质的量依次为3mol、2mol、4mol，还原性I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-，Cl2先与I-发生反应Cl2+2I-=2Cl-+I2，2molI-消耗1molCl2，与I-反应后剩余3mol-1mol=2molCl2；接着发生反应Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，3molFe2+被完全消耗、同时消耗1.5molCl2，与Fe2+反应后剩余2mol-1.5mol=0.5molCl2；最后发生反应Cl2+2Br-=2Cl-+Br2，0.5molCl2消耗1molBr-生成0.5molBr2；被氧化的离子是I-、Fe2+、Br-；生成Br2的物质的量为0.5mol；答案为：I-、Fe2+、Br-；0.5。（4）中Fe元素的化合价为+3价，酸性条件下转化为Fe2+，发生得电子的还原反应，1mol得到2mol电子，该反应中的氧化剂是；则Cu2O发生失电子的氧化反应转化为Cu2+，Cu2O是还原剂；Cu元素的化合价由+1价升至+2价，1molCu2O失去2mol电子，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂物质的量之比为1：1；答案为：；Cu2O；1：1。（5）①反应中N元素的化合价由NH4Cl中的-3价升至N2中的0价，1molNH4Cl失去3mol电子，Fe元素的化合价部分由Fe2O3中的+3价降至Fe中的0价，得到3mol电子生成1molFe，部分Fe元素的化合价不变，根据得失电子守恒、原子守恒（结合奇偶法），配平的化学方程式为6NH4Cl+4Fe2O3=6Fe+2FeCl3+3N2↑+12H2O；用单线桥法标出电子转移的方向和数目为；答案为：。②反应中转移18mol电子生成3molN2，当有3mol电子转移时生成N2物质的量为0.5mol，在标准状况下的体积为0.5mol×22.4L/mol=11.2L；答案为：11.2。17．氮在自然界中的循环如图所示。(1)过程①反应的化学方程式：___________，该反应中氮气显___________性(填“氧化”或“还原”，下同)。(2)写出③中固氮反应的化学方程式：___________，该反应中氮气显___________性。(3)过程④中的亚硝酸盐有毒，工业上若直接排放将造成对环境的污染。已知NaNO2遇到还原性较强的NH会被还原为N2，在废液中加入下列物质不能使NaNO2无害化排放的是___________(填字母)。a.H2O2b.NH4Clc.KNO3d.NaOH答案：(1)N2+3H22NH3氧化(2)N2+O22NO还原(3)acd解析：（1）过程①是人工固氮，人工固氮常用工业合成氨，该反应的化学方程式为：N2+3H22NH3，与反应生成化合价降低，体现氧化性，故答案为：N2+3H22NH3；氧化；（2）空气中的氮在雷电作用下与反应生成，方程式为N2+O22NO；该反应中氮化合价升高，体现还原性，故答案为：N2+O22NO；还原；（3）NaNO2遇到还原性较强的会被还原为N2故加入溶液要含有，故答案为：acd。18．N、Si、Al的化合物常用于制作新型无机非金属材料，如可用于制作光导纤维，AlN可用于制作耐高温材料，可用于制作生物陶瓷。(1)光导纤维应避免与碱性物质接触，推测属于___________氧化物。(2)用氯化铝和氮气经气相反应可以制得AlN。①AlN中N元素的化合价为___________。②在水溶液中，氯化铝与氨气反应无法制得AlN，用离子方程式解释___________。(3)用铝土矿(主要成分为)冶炼铝时，常用碱液浸取。写出与NaOH溶液反应的化学方程式___________。答案：(1)酸性(2)-3Al3++3NH3∙H2O=3NH+Al(OH)3↓(3)解析：（1）光导纤维应避免与碱性物质接触，说明二氧化硅能与碱性物质反应，SiO2属于酸性氧化物；（2）①根据各元素的化合价之和等于0，铝显+3价，则AlN中N元素的化合价为-3价；②在水溶液中，氯化铝与氨气反应无法制得AlN，原因是氨气溶于水形成氨水，氯化铝和氨水反应生成氢氧化铝和氯化铵，反应为：Al3++3NH3∙H2O=3NH+Al(OH)3↓；（3）Al2O3与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和水，反应方程式为：。19．利用元素的化合价推测物质的性质是化学研究的重要手段。如图所示是硫元素的常见化合价与部分物质类别的对应关系：(1)从硫元素化合价变化的角度分析，图中既有氧化性又有还原性的化合物有___(填化学式)。(2)X与Y混合，可生成淡黄色固体，该反应的化学方程式为____。(3)Na2S2O3是重要的化工原料，从氧化还原反应的角度分析，下列制备Na2S2O3的方案理论上可行的是____(填代号)。a.Na2S+Sb.Na2SO3+Sc.SO2+Na2SO4d.Na2SO3+Na2SO4答案：(1)SO2、H2SO3、Na2SO3(2)2H2S+SO2=3S↓+2H2O(3)b解析：（1）当含硫化合物中硫元素处于中间价态，该化合物既有氧化性又有还原性，图中SO2、H2SO3、Na2SO3中硫元素处于+4价，硫元素处于中间价态，这些化合物既有氧化性又有还原性，故答案为：SO2、H2SO3、Na2SO3；（2）由图可知，X为H2S，Y为SO2，两者混合，可生成淡黄色固体硫和水，反应的化学方程式为2H2S+SO2=3S↓+2H2O；（3）Na2S2O3中硫元素化合价为+2价，根据氧化还原反应原理，在反应过程中既要有元素化合价的升高，也要有元素化合价的降低；a．若Na2S和S生成Na2S2O3，Na2S中硫元素由-2价升高到+2价，S中硫元素由0价升高到+2价，不符合氧化还原反应原理，a错误；b．Na2SO3和S生成Na2S2O3，Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价，硫单质中硫元素由0价上升到+2价，符合氧化还原反应原理，b正确；c．若SO2和Na2SO4生成Na2S2O3，SO2中硫元素由+4价下降到+2价，Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价，只有化合价的降低，c错误；d．若Na2SO3和Na2SO4生成Na2S2O3，Na2SO3中硫元素由+4价下降到+2价，Na2SO4中硫元素由+6价下降到+2价，只有化合价的降低，d错误；故选b；20．用地壳中某主要元素生产的多种产品在现代高科技中占有重要位置，足见化学对现代物质文明的重要作用。例如：光导纤维的主要成分是___________；过氧化钠在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源，其与CO2反应的化学方程式为___________；工业上用氢气和氮气直接合成氨，反应的化学方程式为___________。答案：SiO22Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2N2＋3H22NH3解析：光导纤维的主要成分是二氧化硅，过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，工业上用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨，以此来解析；光导纤维的主要成分是二氧化硅；过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，反应的化学方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；工业上用氢气和氮气在高温高压催化剂的条件下合成氨，反应的化学方程式为：N2＋3H22NH3；21．工业上用氨催化氧化法可生产硝酸，其生产过程可表示为：4NH3+5O24NO+6H2O--①4NO+3O2+2H2O→4HNO3---②(1)如果以一定量的氨气在一密闭容器中与足量氧气发生上述反应，冷却后所得溶液中溶质的质量分数是_____(保留2位小数，下同。)(2)现以1.70吨液氨为原料生产硝酸，然后加入4.50吨水，得到密度为1.31g/cm3的硝酸，该硝酸的物质的量浓度是__________mol/L。(假设生产过程中反应物和生成物均无损耗)。(3)把22.40g铁完全溶解于某浓度的硝酸中，反应只收集到0.30molNO2和0.20molNO。通过计算推断反应后溶液中溶质的成分及其物质的量______。(写出计算过程)(4)硝酸工业尾气中的NO、NO2属于大气的主要污染物。已知1m3硝酸工业的尾气中含3160mgNOx，其中n(NO)：n(NO2)=9：1。①如果用NaOH溶液完全吸收NOx，至少需要补充标准状况下的富氧空气多少升?(富氧空气中O2的体积分数为0.25)(写出计算过程)___。②如果用氨催化还原法，即用氨作还原剂，将NO、NO2转化为氮气直接排入空气中，需要氨气的质量为多少克?(写出计算过程)_______。答案：7810.40Fe(NO3)30.1mol；Fe(NO3)20.3mol1.79L1.25g解析：(1)将已知方程式叠加，可得总反应方程式，就可得到反应产生的硝酸的质量及总质量，据此计算硝酸的质量分数；(2)根据N元素守恒，依据NH3～HNO3计算硝酸的物质的量，再根据ρ=计算硝酸溶液的密度，然后公式c=计算硝酸的物质的量浓度；(3)根据生成的一氧化氮、二氧化氮的物质的量，消耗铁的物质的量，利用原子个数守恒、得失电子数守恒计算解答；(4)①设混合气体中含有xmolNO，ymolNO2，依据题干条件n(NO)：n(NO2)=9：1，及总质量为3160mg，计算两种气体的物质的量，氢氧化钠与一氧化氮气体、二氧化氮混合气体反应，方程式为：NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O，反应后剩余气体为NO，NO被O2氧化为NO2，只要NO与NO2物质的量相等，气体就可以被NaOH溶液完全吸收，再根据氧化还原反应中电