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第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题
一、单选题
1．实验室制备溴苯，并验证HBr生成．下列实验装置和操作能达到实验目的的是
A．旋开装置甲中恒压滴液漏斗的活塞可使苯和溴混合液顺利滴入烧瓶中
B．装置乙盛放NaOH溶液以除去HBr气体中混有的
C．向装置丙中滴加几滴酚酞溶液可检验HBr的生成
D．用装置丁分离苯和溴苯
2．被誉为“21世纪神奇材料”的石墨烯以其神奇特性承载着人们的无数想象．石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，下列对石墨烯和烯合金的说法中不正确的是（ ）
A．石墨烯在一定条件下能与氧气反应
B．石墨烯是一种新型的化合物
C．石墨和石墨烯都能导电
D．构成石墨和石墨烯的原子相同
3．下列关于硅及其化合物说法正确的是（ ）
A．硅是非金属单质，与任何酸都不发生反应
B．高纯度的单质硅被广泛应用于光导纤维
C．NaOH溶液保存在磨口玻璃塞的试剂瓶中
D．可利用HCl除去SiO2中的少量CaCO3
4．下列指定反应的离子方程式不正确的是
A．向浓溶液中滴加浓溶液
B．用氨水吸收足量的气体：
C．向澄清石灰水中通入少量
D．铜和稀的反应：
5．下列实验中，对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是
选项 实验 现象 结论
A 将稀硝酸加入过量铁粉中，充分反应后滴加KSCN溶液 有气体生产，溶液呈红色 稀硝酸将Fe氧化为Fe3+
B 将铜粉加1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中 溶液变蓝、有黑色固体出现 金属铁比铜活泼
C 向少许待测溶液中滴加稀盐酸 有刺激性气味气体放出 待测液中一定含有SO
D 加热盛有NH4Cl固体的试管 试管底部固体消失 NH4Cl固体受热分解，产生氨气和氯化氢气体常温下重新结合成NH4Cl
A．A B．B C．C D．D
6．下列各组物质的鉴别方法中正确的是
A．用水鉴别NaCl、NaOH、NH4NO3三种固体
B．用燃着的木条鉴别O2、CO2、N2三种气体
C．用灼烧的方法鉴别木炭粉、CuO、Fe3O4三种黑色粉未
D．将酚酞溶液分别滴加到盛三种溶液的试管中，一次性鉴别HCl、NaOH、NaCl三种溶液
7．下列实验操作设计不能达到实验目的的是
A B C D
演示喷泉实验 比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 观察纯碱的焰色试验 制备氨水
A．A B．B C．C D．D
8．化学与生活密切相关。下列叙述错误的是（ ）
A．聚氯乙烯塑料可用于食品的包装
B．ClO2和O3均可用于自来水的杀菌消毒剂
C．浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土可用于水果保鲜
D．二氧化硫是一种常见的漂白剂，但不可用于食品增白
9．钾长石()是一种钾的铝硅酸盐，可用于制备、等物质，制备流程如图所示：
下列有关说法正确的是
A．上述流程中可以重复利用的物质只有
B．钾长石用氧化物的形式可表示为
C．煅烧过程中Si、K和Al元素转化为、和
D．沉淀过程中的离子方程式为
10．《厉害了，我的国》“中国名片”中航天、军事天文等领域的发展受到世界瞩目，它们与化学有着密切联系。下列说法正确的是
A．“中国天眼”的“眼眶”是钢铁结成的圈梁，属于新型无机非金属材料
B．“复兴号”车厢连接处关键部位使用的增强聚四氟乙烯板属于无机金属材料
C．“神舟十一号”宇宙飞船返回舱外表面使用的高温结构陶瓷是新型无机非金属材料
D．“天宫二号”空间实验室的太阳能电池板是将太阳能转化为化学能再转化为电能
11．硫及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A．将硫黄粉撒在汞的表面转化为HgS
B．固硫剂CaO把SO2转化成盐的形式固定在炉渣中
C．制糖工业常用SO2与有色物质结合转化为无色物质
D．工业上将硫元素转化为SO2，再进行催化氧化后与H2O反应生产H2SO4
12．实验室用浓氨水和生石灰反应生成，按照生成、净化、收集、尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)能到达实验目的的是
A．B．C．D．
13．化学与生活密切相关。下列说法错误的是（ ）
A．雾和霾是气溶胶，PM2.5被认为是造成雾霾天气的“元凶”
B．2021年我国科学家以CO2为原料合成淀粉，为缓解温室效应带来新的希望
C．二氧化硫可用作葡萄酒的食品添加剂，用来杀死有害细菌，防止色素被氧化
D．新型水处理剂Na2FeO4利用其强氧化性对病菌和悬浮物进行高效处理
14．“一般皎洁羞云母，四射光芒突水精”中“水精(精同晶)”的主要成分是
A． B．Si C． D．SiC
15．下列气体难溶于水的是
A．CO2 B．HCl C．NH3 D．CO
二、填空题
16．某兴趣小组的同学设计的用与Mg反应制备少量单质硅的实验流程如下：
已知：I、(易自燃)。
II、量气管的刻度上端为0，下端为50.00mL。
回答下列问题：
(1)用于盛装与镁粉反应的坩埚的材质适宜为___________(填“陶瓷”“玻璃”或“铁”)。
(2)步骤②的除杂装置如图甲所示，除杂必须在气氛中的原因是___________，将步骤①反应后的固体冷却并迅速转移至小烧杯中，加入足量盐酸，反应完成时的现象是___________。
(3)测定产品中硅的纯度(利用Si与NaOH溶液反应产生氢气的体积进行换算)：
①该反应的化学方程式为___________。
②称取一定量的产品硅，加入圆底烧瓶中，如图乙所示，整个过程测量产生氢气的体积涉及如下步骤，正确的顺序是___________(填字母，可重复使用)。
a．读数
b．冷却到室温
c．调节使量气管液面与球形漏斗中的液面相平
d．向圆底烧瓶中加入AmL足量NaOH溶液
③称取wg产品，利用装置乙测定产品纯度，反应前量气管液面读数为，反应后量气管液面读数为(实验数据均转化为标准状况下)，则产品的纯度为___________(列出计算式)。
17．1．下列说法中正确的是________．
①硅酸易溶于水，酸性比碳酸弱
②水玻璃是纯净物
③硅胶是SiO2
④硅酸化学性质比较稳定，受热不分解
⑤实验室中可以用水玻璃与CO2反应生成硅酸
⑥SiO2溶于水即得硅胶
⑦生产水泥和玻璃的共同原料是石英
⑧高温结构陶瓷比金属材料具有更多优点，如不怕氧化、密度小等优点
⑨新型无机非金属材料具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高
⑩玛瑙手镯、水晶镜片、玻璃所用材料均为硅酸盐．
18．硫和氮及其化合物在生产生活中应用广泛。请回答：
(1)实现-2价硫向0价硫转化，需要加____剂。
(2)已知反应：SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4，该反应中的氧化产物是____，若生成0.5 mol H2SO4，则转移电子的物质的量是____mol。
(3)工业上可以通过氮气和氢气在一定条件下合成氨气。下列关于氨气的性质和用途描述正确的是____。
A．氨气易液化可以做制冷剂 B．可用排水法收集氨气
C．氨气是一种无色无味的气体 D．向氨水中滴加酚酞，溶液变红
(4)实验室检验试管里氨气是否收集满的方法是____(写出一种即可)。
(5)汽车尾气常含有NO、NO2、CO等，会污染空气。在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，该反应的化学方程式为：____。
三、计算题
19．称取0.4g不纯的无水碳酸钠（所含杂质不与酸反应），加入含50mL0.1mol/L的硫酸溶液加热，溶液呈酸性，再加入0.1mol/L烧碱溶液40mL恰好中和。求：
（1）在上述过程中产生的CO2的体积多少毫升___（标准状态下）
（2）计算无水碳酸钠的纯度___？
20．现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类。火法炼锌是将闪锌矿(主要含ZnS)焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1100℃～1300℃，使锌蒸馏出来（设空气中N2、O2的体积分数分别为0.80、0.20），主要反应为：焙烧炉中：2ZnS(s)+3O2(g) →2ZnO(s)+2SO2(g)①，鼓风炉中：2C(s)+O2(g) →2CO②，鼓风炉中： ZnO(s)+CO(g) Zn(g)+CO2(g)③。
（1）已知闪锌矿中含硫的质量分数为16.0%，而所含杂质不含硫，则闪锌矿中硫化锌的质量分数为__。现代工业生产多采用联合生产，可将闪锌矿中的硫用于生产硫酸。现有此闪锌矿100 t，在理论上可生产出98.0%的硫酸___t。
（2）焙烧炉产生的炉气中SO2的体积分数不超过__%（保留小数点后一位小数，下同）。
（3）鼓风炉容积固定，炉内部分气态物质其物质的量浓度（mol/L）变化如下：
时间/min CO Zn CO2
0 0.11 0 0
2 0.10 0.01 0.01
3 0.01 0.10 0.10
4 0.01 0.10 0.10
则鼓风炉中CO总的转化率为___；若生产中CO总的利用率为95.0%，列式计算每生产1molZn，至少需要补充焦炭多少克___？
（4）若ZnS全部转化为Zn，焙烧炉出来的N2、O2、SO2混合气体中N2占82.5%，鼓风炉中CO的转化率为62.5%，而O2无剩余，试列式计算每生产1mol Zn，应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共多少升(S.T.P) ____？
四、实验题
21．过硫酸钠可用作漂白剂、氧化剂、乳液聚合促进剂。某化学小组对制备进行探究(夹持装置略去)。
实验过程与步骤：检查装置气密性，向三颈烧瓶中加入一定量的溶液，通入空气，通过恒压滴液漏斗向三颈烧瓶中加入稍过量的溶液，保持反应装置的温度为，一段时间后得到溶液；将反应后溶液减压蒸发、结晶、过滤、洗涤、干燥，可得过硫酸钠。
已知：是白色晶状粉末，易溶于水，加热至就会发生分解，在碱性加热条件下能将氨气氧化为。
(1)恒压滴液漏斗相对于分液漏斗，所具有的的优点是___________。
(2)装置Ⅰ的作用是___________：装置Ⅲ的作用是___________。
(3)上述装置(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ)中还需补充的实验仪器或装置有___________(填字母)。
A．温度计 B．水浴加热装置 C．干燥装置 D．玻璃棒
(4)实验过程中若不持续通入空气，可能发生副反应，降低的产率，写出发生副反应的化学方程式___________。
(5)采用减压蒸发的原因可能为___________。
22．某化学兴趣小组为探究SO2的性质，按如图所示装置进行实验。(已知：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O)
请回答下列问题：
(1)装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是___________。
(2)反应后，装置B中发生反应的离子方程式为___________，装置C中的现象是___________，表现了SO2的___________；装置D中现象是___________，发生反应的化学方程式为___________。
(3)F装置的作用是___________，漏斗的作用是___________。
(4)将足量的SO2通入BaCl2溶液中，下列说法正确的是___________(填标号)。
A．溶液中出现白色沉淀
B．溶液没有明显变化
C．若再通入Cl2或NH3，则溶液中均会出现白色沉淀
(5)装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，请写出实验操作及现象___________。
五、元素或物质推断题
23．有X、Y、Z、T、U五种短周期元素。X、Y、Z 三元素在周期表中的位置如图所示，三元素的原子序数之和是 41。X 和 T 的单质在不同条件下反应，可以生成T2X(白色固体)和T2X2(淡黄色固体)两种化合物。U 单质在 Z 单质中燃烧时产生苍白色火焰，生成物的水溶液能使石蕊试液变红。
X
Y Z
(1)各元素的符号是 X______，Y______，Z______。
(2)Y 原子的结构示意图为_______。
(3)用电子式表示 Y 与 T 组成的化合物的形成过程：______。
(4)YX2 和 U2Y 反应的化学方程式为______， 其中氧化剂是______，被氧化的元素是______。
【参考答案】
一、单选题
1．A
解析：A．该漏斗有一根连通反应器的管保证上下端压强一致使液体顺利滴下，A项正确；
B．HBr和Br2均与NaOH反应，不能用NaOH除去Br2，B项错误；
C．HBr呈酸性，不能使酚酞变色无法检验，C项错误；
D．苯和溴苯互溶，无法分液分离，选择蒸馏进行分离，D项错误；
故选A。
2．B
解析：A．在一定条件下，石墨烯能与氧气发生氧化反应，A正确；
B．石墨烯只含一种碳元素，是一种单质，B不正确；
C．石墨烯是从石墨中分离出来的一层或几层碳原子构成的石墨片，所以能导电，C正确；
D．构成石墨和石墨烯的原子都是碳原子，D正确；
故选B。
3．D
解析：A项、硅是非金属单质，常温下性质稳定，不与硝酸、盐酸和硫酸发生反应，但是常温下硅能够与氢氟酸反应生成四氟化硅和水，故A错误；
B项、高纯度的硅单质是半导体，广泛用于制作芯片，二氧化硅可以制光导纤维，故B错误；
C项、因烧碱溶液能与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘合性的硅酸钠，容易将瓶口和瓶塞粘结在一起，故烧碱溶液盛放在带橡皮塞的玻璃瓶中，故C错误；
D项、碳酸钙与盐酸反应，而二氧化硅不能与盐酸反应，因此可利用HCl除去SiO2中的少量CaCO3，故D正确。故选D。
4．B
解析：A．向浓溶液中滴加浓溶液得到氯化钠溶液、放出氨气，故A正确；
B．氨水不能拆且足量SO2应该生成，应写为：，故B错误；
C．向澄清石灰水中通入少量二氧化硫，生成亚硫酸钙和水，故C正确；
D．铜和稀的反应生成硝酸铜和NO，离子方程式为：，故D正确；
故选：B。
5．D
解析：A．将稀硝酸加入过量铁粉中，发生的方程式为：3Fe+8HNO3(稀)=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O，故充分反应后滴加KSCN溶液，有气体产生，但溶液不变红色，A不合题意；
B．将铜粉加1.0mol·L-1Fe2(SO4)3溶液中，发生的方程式为：Cu+ Fe2(SO4)3=CuSO4+2FeSO4，故溶液变为蓝色，但无黑色固体析出，B不合题意；
C．向少许待测溶液中滴加稀盐酸，有刺激性气味气体放出，待测液中不一定含有SO，也可能是或者ClO-，ClO-+Cl-+2H+=H2O+Cl2↑，Cl2有刺激性气味，C不合题意；
D．加热盛有NH4Cl固体的试管，方程式为：NH4ClNH3↑+HCl↑，故试管底部固体消失，然后NH3+HCl=NH4Cl，故可得出NH4Cl固体受热分解，产生氨气和氯化氢气体常温下重新结合成NH4Cl的结论，D符合题意；
故答案为：D。
6．A
解析：A．可根据温度的变化鉴别，NaOH 溶于水温度升高，NH4NO3溶于水温度降低，NaCl于水温度不变，A正确；
B．氮气、二氧化碳气体都会使燃着的木条熄灭，B错误；
C．CuO、Fe3O4灼烧没有明显变化，不能鉴别，C错误；
D．无色酚酞遇盐酸不变色，无色酚酞遇NaOH溶液变红色，无色酚酞遇NaCl溶液不变色，不能一次性鉴别，D错误；故选A。
7．D
解析：A．二氧化硫和氢氧化钠反应，装置中压强减小，能形成喷泉，A正确；
B．碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠，碳酸钠受热不分解，实验可以比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性，B正确；
C．焰色反应，也称作焰色测试及焰色试验，是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色的反应；钠离子的颜色反应为黄色，C正确；
D．氨气极易溶于水，图中装置会导致水倒吸实验设计错误，D错误；
故选D。
8．A
解析：A. 聚氯乙烯塑料中的增塑剂和防老化剂都有毒，不能用于食品包装，故A错误。
B. ClO2和O3都有强氧化性，均可用于自来水的杀菌消毒剂，故B正确。
C. 高锰酸钾可氧化具有催熟作用的乙烯，用浸泡过高锰酸钾溶液的硅藻土保鲜水果，故C正确。
D. 二氧化硫是一种常见的漂白剂，但二氧化硫有毒，不可用于食品增白，故D正确。
故选A。
9．C
解析：A．CO2、Na2CO3既是反应的产物，也是反应过程中需要加入的物质，因此上述流程中可以重复利用的物质有Na2CO3、CO2，A错误；
B．根据元素守恒可知钾长石用氧化物的形式可表示为K2O·Al2O3·6SiO2，B错误；
C．煅烧过程中钾长石中的Si元素与CaCO3转化为CaSiO3，K和Al元素与Na2CO3反应转化为KAlO2和NaAlO2，C正确；
D．向KAlO2和NaAlO2溶液中通入过量CO2气体，会产生HCO3-，发生反应CO2+AlO2-+2H2O=HCO3-+Al(OH)3↓，D错误；
故选C。
10．C
解析：A．钢铁是铁的一种合金，属于金属材料，不属于新型无机非金属材料，故A错误；
B．聚四氟乙烯板属于有机材料，不属于无机金属材料，故B错误；
C．高温结构陶瓷属于耐高温的新型无机非金属材料，故C正确；
D．太阳能电池板的主要材料是晶体硅，将太阳能转化为电能，故D错误；
答案选C。
11．C
解析：A．将硫黄粉撒在汞的表面，两者反应生成HgS，A正确；
B．氧化钙和二氧化硫、氧气反应会转化为硫酸钙，能把SO2转化成盐的形式固定在炉渣中，B正确；
C．二氧化硫有毒，不能用于制糖工业，C错误；
D．工业上将硫元素转化为SO2，再进行催化氧化后二氧化硫转化为三氧化硫，三氧化硫与H2O反应生产H2SO4，D正确；
故选C。
12．B
解析：A．浓氨水和生石灰反应放热，故浓氨水和生石灰反应生成不可采用简易启普发生器，A错误；
B．氨气可以用碱石灰干燥，B正确；
C．氨气密度比空气密度小，收集时应短进长出，C错误；
D．氨气极易溶于水，处理尾气时应用倒扣的漏斗可防止倒吸，D错误；
故选B。
13．D
解析：A．雾和霾是气溶胶，PM2.5可吸入颗粒物被认为是造成雾霾天气的“元凶”，A正确；
B．以CO2为原料合成淀粉，可充分利于二氧化碳，为缓解温室效应带来新的希望，B正确；
C．二氧化硫作为抗氧化剂，可用作葡萄酒的食品添加剂，用来杀死有害细菌，防止色素被氧化，C正确；
D．新型水处理剂Na2FeO4中+6价铁元素具有强氧化性可杀死水中的细菌；+6价铁被还原为+3价后可以转化为氢氧化铁胶体吸附悬浮物，而不是强氧化性，D错误；
故选D。
14．A
解析：水晶的主要成分是，A符合题意；故选A。
15．D
解析：A． CO2能溶于水，A错误；B． HCl极易溶于水，B错误；
C． NH3极易溶于水，C错误；D． CO难溶于水，D正确；答案选D。
二、填空题
16．(1)铁
(2) 防止硅被再次氧化，避免自燃 不再产生气泡；
(3) Si+H2O+2NaOH=Na2SiO3+2H2 adbca
【分析】本题为无机物制备类的工业流程题，首先在铁坩埚中将二氧化镁粉和二氧化硅加热，在得到的产物中，在二氧化碳的气氛中加入盐酸，二氧化碳可以防止硅烷自然，随后过滤即可得到硅，以此解题。
解析：（1）高温下镁能与陶瓷或玻璃中的反应：故用于盛装与镁粉反应的坩埚的材质适宜为铁；
（2）根据题给信息可知，，并且易自然，为了防止其与空气接触而自然，并且单质硅也可以和氧气反应，需要隔离空气，故答案为：防止硅被再次氧化，避免自燃；由题可知步骤①后的固体成分中含有，可以和盐酸反应生成气体，故反应完成时的现象是：不再产生气泡；
（3）①Si与NaOH溶液反应产生氢气和硅酸钠，方程式为：；
②用量气法测定气体体积，需冷却至室温，为保证气体的压强与大气压相等需将量气管的液面调到与球形漏斗中的液面相平，读数时使视线与量气管的凹液面相平，故答案为：adbca；
③根据方程式，则n(Si)=n(H2)=，则产品的纯度==。
17．⑤⑧⑨
解析：①硅酸不溶于水，酸性比碳酸弱，故①错误；
②水玻璃是硅酸钠的水溶液，含有水和硅酸钠，属于混合物，故②错误；
③干燥剂中硅胶的主要成分为SiO2 nH2O，不是SiO2，故③错误；
④硅酸受热分解生成二氧化硅，故④错误；
⑤二氧化碳与水反应生成碳酸，碳酸酸性强于硅酸，所以CO2通入水玻璃中可以得到硅酸，故⑤正确；
⑥硅酸不溶于水，与水不反应，故⑥错误；
⑦生产玻璃的原料是纯碱、石灰石和石英，高温下，碳酸钠、碳酸钙和二氧化硅反应分别生成硅酸钠、硅酸钙；生产水泥以黏土和石灰石为主要原料，经研磨、混合后在水泥回转窑中煅烧，再加入适量石膏，并研成细粉就得到普通水泥；所以在玻璃工业、水泥工业中都用到的原料是石灰石即碳酸钙，故⑦错误；
⑧高温结构陶瓷具有耐高温、不怕氧化、耐酸碱腐蚀、硬度大、耐磨损、密度小等优点，金属材料易受腐蚀、在高温下易被氧化等特点，故⑧正确；
⑨新型无机非金属材料主要有先进陶瓷、非晶体材料、人工晶体、无机涂层、无机纤维等，具有光学特性、生物功能、电学特性、耐高温、强度高，故⑨正确；
⑩玛瑙、水晶的主要成分是二氧化硅，不是硅酸盐，故⑩错误；
正确的有⑤⑧⑨，故答案为⑤⑧⑨。
18．(1)氧化
(2) H2SO4 1
(3)AD
(4)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，证明氨气已满；或者用玻璃棒蘸浓盐酸(浓硝酸)靠近试管口，若产白烟，证明氨气已满
(5)2CO+2NON2+2CO2
解析：（1）S元素的化合价由-2价变为S单质的0价，元素化合价升高，失去电子，被氧化，所以需要加入氧化剂；
（2）在反应SO2+Cl2+2H2O═2HCl+H2SO4中，S元素化合价由反应前SO2中的+4价变为反应后H2SO4中的+6价，化合价升高，失去电子被氧化，所以该反应中的氧化产物是H2SO4；根据方程式可知：每反应产生1 mol H2SO4，反应过程中转移2 mol电子，则若生成0.5 mol H2SO4，则转移电子的物质的量是1 mol；
（3）A．氨气的沸点高，易液化，液氨汽化会从周围环境中吸收大量热，导致环境温度降低，故液氨可以做制冷剂，A正确；
B．NH3极易溶于水，因此不能使用排水的方法收集氨气，B错误；
C．氨气是一种无色有刺激性气味的气体，C错误；
D．氨气的水溶液叫氨水，氨水中NH3 H2O电离产生OH-，使溶液显碱性，因此向氨水中滴加酚酞，溶液变红色，D正确；
故合理选项是AD；
（4）氨气的水溶液显碱性，可以使湿润的红色湿润试纸变为蓝色，所以实验室检验试管里氨气是否收集满的方法可以是将湿润的红色石蕊试纸放在试管口，若试纸变蓝，证明氨气已满；或者根据NH3与HCl混合产生NH4Cl固体而产生白烟现象，因此也可以用玻璃棒蘸浓盐酸(浓硝酸)靠近试管口，若产白烟，证明氨气已满；
（5）在汽车尾气排放管处安装一个催化转化器，可使尾气中有害气体CO和NO反应转化为两种无毒气体，它们分别是CO2、N2，根据电子守恒、原子守恒，可得该反应的化学方程式为：2CO+2NON2+2CO2。
三、计算题
19．2mL 79.5%
解析：(1)整个过程最终生成为Na2SO4，根据钠离子守恒可知：2n(Na2SO4)＝2n(Na2CO3)＋n(NaOH)，则：
2×0.05L×0.1mol/L＝2n(Na2CO3)＋0.04L×0.1mol/L，解得n(Na2CO3)＝0.003mol；
根据碳元素守恒，可知n(CO2)＝n(Na2CO3)＝0.003mol，故V(CO2)＝0.003L×22.4L/mol＝0.0672L＝67.2mL；
(2)Na2CO3的质量＝0.003mol×106g/mol＝0.318g，故样品中无水碳酸钠的纯度＝×100%＝79.5%.
20．5% 50.0 14.3% 90.9% 12.6 g 459.2 L
解析：（1）ZnS中锌的质量分数ω(S)=，则：ω(ZnS)×=16%，故ω(ZnS)=48.5%，设生成98%硫酸为x t，则： S～～～～～～～H2SO4
32 98
100 t×16% x t×98%
所以32：98=（100t×16%）：（x t×98%），解得x=50，
故答案为48.5%；50.0；
（2）假定有2 mol ZnS，最少通入3 mol O2，根据方程式2ZnS(s)+3O2=2ZnO(s)+2SO2 (g) 可知，生成的SO2的物质的量为2mol，未参加反应的N2的物质的量为3mol×4=12mol，此时SO2的体积分数为×100%=14.3%．实际通入的空气要多，故SO2的体积分数不超过14.3%，
故答案为14.3；
(3)由表可知，3min时反应达平衡，平衡时时CO的平衡浓度为0.01mol/L，所以CO的总转化率为×100%=90.9%，令需焦炭质量为m g，实际利用的为95%m g，由方程式可得，关系式ZnO(s)～C(s)，所以n(ZnO)=n(C)，即=1，解得m=12.6；
故答案为90.9%；12.6g；
（4）设焙烧炉中消耗空气的物质的量为5x，鼓风炉中消耗空气物质的量为5y，
则：2C+O2===2CO； ZnO(s)+CO(g)====Zn(g)+CO2(g)；
y 2y 2y×62.5% 1mol
所以2y×62.5%=1mol ，解得 y=0.8mol，所以 5y=4mol
2ZnS+3O2=2ZnO+2SO2 △n
2mol 1mol
1mol 0.5mol
所以4x÷(5x-0.5mol)=82.5% ，解得 x=3.3mol，所以 5x=16.5mol，则5x+5y=4mol+16.5mol=20.5mol，V(空气)=20.5 mol×22.4 L mol-1=459.2L；
答：应向焙烧炉和鼓风炉中鼓入新鲜空气共459.2 L。
四、实验题
21．(1)平衡气压，使溶液顺利滴入圆底烧瓶中
(2) 吸收空气中的二氧化碳 吸收氨气
(3)AB
(4)
(5)防止温度过高，过硫酸钠分解
【分析】制备原理为，易溶于水，加热至就会发生分解，制备时应控制反应温度不宜过高，在碱性加热条件下能将氨气氧化为，故会有副反应发生，需不断通入空气，据此分析解答。
解析：（1）恒压滴液漏斗相对于分液漏斗，所具有的的优点是平衡气压，使溶液顺利滴入三颈烧瓶中；
（2）空气中含有二氧化碳，三颈烧瓶中二氧化碳会与NaOH反应产生杂质，故装置Ⅰ的作用是用吸收空气中的二氧化碳，装置Ⅲ的作用是吸收氨气；
（3）制备需保持反应装置的温度为，加热至就会发生分解，故需温度计助于控制温度和水浴加热装置加热；
（4）在碱性加热条件下能将氨气氧化为，反应方程式为；
（5）减压导致溶液沸点降低，从而在温度低的条件下将水蒸发掉，防止过硫酸钠在较高温度下分解。
22．(1)分液漏斗
(2) SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+ 酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去 还原性 黄色沉淀生成 SO2+2H2S=3S↓+2H2O
(3) 吸收多余的SO2 防止倒吸
(4)BC
(5)品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液又恢复为原来的颜色
【分析】由实验装置可知，A中浓硫酸与亚硫酸钠反应生成二氧化硫，B中氯水可氧化二氧化硫生成盐酸和硫酸，C中酸性高锰酸钾溶液可氧化二氧化硫，D中二氧化硫可氧化氢硫酸生成S沉淀，E中二氧化硫与品红化合生成无色物质，F中NaOH溶液可吸收尾气
解析：（1）装置A中盛放浓硫酸的仪器名称是分液漏斗。故答案为：分液漏斗；
（2）反应后，装置B中二氧化硫被氯气氧化为硫酸，发生反应的离子方程式为SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+，装置C中的现象是酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去，二氧化硫中硫由+4价升高为+6价，表现了SO2的还原性；装置D中现象是黄色沉淀生成，硫化氢被氧化成硫单质，发生反应的化学方程式为SO2+2H2S=3S↓+2H2O。故答案为：SO2+Cl2+2H2O=4H++2Cl-+；酸性高锰酸钾溶液的紫色褪去；还原性；黄色沉淀生成；SO2+2H2S=3S↓+2H2O；
（3）F装置的作用是吸收多余的SO2，防止污染空气，漏斗的作用是防止倒吸。故答案为：吸收多余的SO2；防止倒吸；
（4）A．盐酸的酸性强于亚硫酸，溶液中不出现白色沉淀，故A错误；
B．足量的SO2通入BaCl2溶液中，二氧化硫与氯化钡不发生反应，溶液没有明显变化，故B正确；
C．若再通入Cl2或NH3，氯气将二氧化硫氧化为硫酸，会生成硫酸钡沉淀，氨气与二氧化硫的水溶液反应生成亚硫酸铵，与氯化钡生成亚硫酸钡沉淀，溶液中均会出现白色沉淀，故C正确；
故答案为：BC；
（5）装置E的目的是探究SO2与品红作用的可逆性，实验操作及现象：品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液又恢复为原来的颜色。故答案为：品红溶液完全褪色后，关闭分液漏斗的旋塞，点燃酒精灯加热，溶液又恢复为原来的颜色。
五、元素或物质推断题
23． O S Cl
2H2S+SO2＝3S↓+2H2O SO2 S
【分析】X、Y、Z、T、U为5种短周期元素，X、Y、Z三种元素原子序数之和是41，由三元素在周期表中位置可知，不能是第一、二周期元素，分别为二、三周期元素，设x的原子序数为a，则Y、Z的原子序数分别为a+8、a+9，则a+a+8+a+9=41，解得：a=8，则X为O、Y为S、Z为Cl；X和T的单质在不同条件下反应，可以生成化合物T2X（白色固体）和T2X2（淡黄色固体）两种化合物，则T为Na；U单质在Z单质中燃烧产生苍白色火焰，产物溶于水能使石蕊试液变红，则U为H，据此解答。
解析：(1)由分析可知，X为O、Y为S、Z为Cl；
(2)Y为S元素，原子质子数为16，最外层含有6个电子，其原子的结构示意图为；
(3)Y与T组成的化合物为硫化钠，硫化钠为离子化合物，用电子式表示硫化钠的形成过程；
(4)YX2和U2Y分别为SO2和H2S，二者反应的化学方程式为：2H2S+SO2＝3S↓+2H2O，该反应中SO2中S元素的化合价从+4变为0价，被还原，作氧化剂；H2S中的S元素在反应中被氧化成S单质。

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