第五章 化工生产中的重要非金属元素 测试题 2022-2023学年高一下学期人教版(2019)化学必修第二册

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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（共12题）
1．关于硫及其化合物的说法错误的是
A．硫能在空气中燃烧 B．浓硫酸可做干燥剂
C．二氧化硫无毒无害 D．石膏可做建筑材料
2．如图是研究二氧化硫性质的微型实验装置。现用60%硫酸和亚硫酸钠晶体反应制取SO2气体，实验现象很明显，且不易污染空气。下列说法中错误的是

A．紫色石蕊溶液变蓝色
B．品红溶液褪色
C．新制氯水黄绿色褪去
D．含酚酞的NaOH溶液红色变浅或褪色
3．我国具有独立知识产权的电脑芯片“龙芯一号”的问世，填补了我国计算机制造史上的一项空白．下列对晶体硅的有关叙述正确的是（ ）
A．晶体硅和金刚石的物理性质相似
B．硅在地壳中含量居第二位，可以以游离态存在于自然界中
C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺复杂，价格昂贵
D．晶体硅具有金属光泽，故它属于金属材料，可以导电
4．某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验，流程如下图。下列说法不正确的是

A．流程中的“气体”经分离后可以循环使用
B．生成的化学方程式为：
C．获得纯净晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
D．向“母液”中加入NaCl粉末的目的是使充分析出沉淀
5．用NaOH溶液清洗试管壁上的硫，发生反应S + NaOH—Na2SO3 + Na2S + H2O(未配平)，下列说法错误的是
A．清洗之后的废液一定呈碱性
B．也可以用CS2清洗试管壁上的硫
C．生成的Na2SO3 和Na2S的物质的量之比为1 : 2
D．氧化产物是Na2S
6．下列四种气体中，与水无法做“喷泉”实验的是（    ）
A．HCl B．NH3 C．SO2 D．NO
7．下列解释事实的化学用语不正确的是
A．C和浓H2SO4反应：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
B．NH3的催化氧化反应：4NH3+5O24NO+6H2O
C．工业冶炼Al的反应：2AlCl3(熔融)2Al+3Cl2↑
D．Ca(OH)2溶液与少量的NaHCO3溶液反应：+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O
8．对于某些常见离子的检验及结论一定正确的是（    ）
A．向某无色溶液中加入硝酸银溶液，有白色沉淀生成，原溶液一定有Cl－
B．加入氯化钠溶液有白色沉淀产生，再加稀硝酸沉淀不消失，一定有Ag＋
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸沉淀不消失，一定有SO42－
D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸沉淀消失，一定有Ba2＋
9．下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论正确的是

A．由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定只有NO2
B．红棕色气体表明②中木炭与浓硝酸发生了反应
C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物
D．③的气体产物中检测出CO2，说明木炭一定与浓硝酸发生了反应
10．从经济效益和环境保护的观点出发，由铜制取硝酸铜最适宜的方法是
A．CuCuOCu(NO3)2
B．Cu与稀HNO3→Cu(NO3)2
C．CuCuCl2Cu(NO3)2
D．Cu与浓HNO3→Cu(NO3)2
11．以下关于SO2的生成、检验、吸收的说法正确的是

A．利用反应Cu+2H2SO4CuSO4+SO2↑+H2↑产生SO2
B．浓硫酸中S元素均从+6价降低为了+4价
C．SO2是酸性氧化物，因此可以用碱吸收
D．在此反应中，浓硫酸体现脱水性
12．下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。A确定时，当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他反应产物及反应所需条件均已略去)。当X是强碱时，过量的B跟反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。下列说法中不正确的是

A．当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是
B．当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是
C．B和的反应是氧化还原反应
D．A可能为亚硫酸铵
二、非选择题（共10题）
13．写出下面反应配平方程式或者离子方程式
(1)写出二氧化锰和浓盐酸反应的化学方程式。_______
(2)写出氢氧化钙和氯化铵制取氨气的化学方程式。_______
(3)SO2通入高锰酸钾溶液的离子方程式。_______
(4)金属铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式。_______
(5)铜和稀硝酸反应的离子方程式。_______
(6)偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液反应的离子方程式。_______
14．SCR和NSR技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放。
(1)SCR(选择性催化还原)工作原理：

①尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式为：___________。
②反应器中NH3还原NO2的化学方程式为___________。
③当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4，使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：___________。
(2)NSR(NOx储存还原)工作原理：

NOx的储存和还原在不同时段交替进行，如图a所示。
①通过BaO和Ba(NO3)2的相互转化实现NOx的储存和还原。储存NOx的物质是___________。
②用H2模拟尾气中还原性气体研究了Ba(NO3)2的催化还原过程，该过程分两步进行，图b表示该过程相关物质浓度随时间的变化关系。第一步反应消耗的H2与Ba(NO3)2的物质的量之比是___________。
15．在化学课上，围绕浓硫酸的化学性质进行了如下实验探究：将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀。然后加入适量浓硫酸，迅速搅拌，放出大量的热，同时观察到蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体。

请回答：
（1） 生成的黑色(单质)物质是________(填化学式)。
（2） 这种黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，这种刺激性气味的气体成分是________(填名称)，实验室经常用________溶液进行吸收，写出生成这种气体的化学方程式分别为：__________________；
（3） 据蔗糖与浓硫酸反应的实验现象，说明浓硫酸具有_______________(填序号)。
A．酸性
B．吸水性
C．脱水性
D．强氧化性
（4） 将实验（2）产生的刺激性气味气体通入品红溶液，可以看到品红溶液________，加热后________。
（5） 能否用澄清石灰水鉴别这两种气体？____________(填“能”或“不能”)若不能填写两种能鉴别的试剂是________________________。
16．课外小组的同学利用下图装置研究铜与稀硝酸的反应。

（1）铜与稀硝酸的反应中，硝酸体现了______（填“氧化性”或“还原性”）。
（2）铜与稀硝酸反应的化学方程式是______。
（3）集气瓶收集到无色气体，该气体的主要成分是______。
（4）某同学认为上述实验不足以证明反应生成的是该气体，他的理由是______（结合化学方程式说明）。
17．某校课外活动小组为了探究铜与稀硝酸反应产生的是NO气体，设计了如图实验。实验装置如图所示：

(1)装置A中生成CO2的作用是______，证明该步操作实验目的达到的现象是_______。
(2)观察到(1)中的现象后，关闭K，将装置B中铜丝插入稀硝酸并微热，请写出B中反应的离子方程式_______。
(3)能说明铜丝和稀硝酸反应产生的气体是NO的操作和现象是______。
(4)D装置的作用是______(答两点)。
18．32.0g Cu 与 100 mL 10.0 mol·L-1的浓硝酸反应，标准状况下测得反应产生的 NO、NO2 混合气体 6.72 L，且充分反应后铜仍有剩余。请计算：
(1)混合气体中 NO 与 NO2的物质的量之比为 ___________；
(2)向反应后的溶液中滴加稀硫酸可使铜完全溶解，若该过程中只有 NO 气体生成，则还能产生 NO 的物质的量为____ 。
19．实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量的铝铁合金与1000mL一定浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4.00mol/L的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积（mL）与产生的沉淀的物质的量（mol）的关系如图所示。试回答下列问题：
  
（1）原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为______
（2）硝酸溶液的物质的量浓度为______mol•L-1
20．在容积为10mL的试管中充满NO2和O2混合气体，将试管倒立于水中，充分反应后试管中剩余气体为1mL，求原混合气体中NO2和O2的体积各为多少mL？____。
21．已知甲、乙、丙、丁、戊是中学化学中常见的物质，常温下，戊是一种无色无味的液体，它们之间有如下反应关系。

(1)若甲是一种黑色晶体，且具有磁性。乙是一种常见的挥发性酸，丁为无色气体，则反应的离子方程式为：_____________________________
(2)若甲是一种紫红色单质，乙是一种常见的难挥发性酸，反应时生成的丁是无色气体，反应的化学方程式是________________，将过量丁气体通入到石蕊溶液中，将看到的现象为：_____________________
(3)若实验室中利用固体甲和固体乙的反应制备气体丙，丙是一种无色、刺激性气味、密度比空气小的气体，则甲、乙为：__________________(填化学式)，
实验室通常如何证明有丙生成：___________________________。
(4)若甲为常见有色气体单质，乙为强碱，该反应的离子方程式为：_____________________，已知丙由三种元素组成，其电子式_______________________
22．A、B、C、D、E、F是中学化学中常见的气体，G是一种固体非金属单质，它们具有如下的性质：
①A、B、E能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D不能使湿润的石蕊试纸变色。
②A和F相遇产生白烟。
③B和E都能使品红溶液褪色。
④将红热的铜丝放入装有B的集气瓶中，瓶内充满棕黄色的烟。
⑤C和D相遇生成红棕色气体，且D可助燃。
⑥G是常见的半导体材料
回答下列问题：
(1)A的化学式是___________，②中的白烟是__________(填化学式)。
(2)④中发生反应的化学方程式是_____________________
(3)C的化学式是___________，E的化学式是__________
(4)写出工业上制G的化学方程式___________________
(5)B是一种有毒气体，实验室可用___________吸收B，反应的离子方程式是__________；写出实验室制取B的化学方程式_____________________

参考答案：
1．C
A.硫能在空气燃烧生成二氧化硫，A正确；
B.浓硫酸具有吸水性，故能做干燥剂，B正确；
C.二氧化硫为有毒气体，C错误；
D.石膏是常见的建筑材料，D正确；
答案选C。
2．A
A．SO2的水溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红，A错误；
B．SO2有漂白性，能使品红溶液褪色，B正确；
C．SO2有强还原性，与新制氯水发生反应：Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，使新制氯水褪色，C正确；
D．SO2能与NaOH溶液反应生成Na2SO3，使红色变浅或褪色，D正确；
故选A。
3．A
A．晶体硅和金刚石都是原子晶体，原子之间通过共价键结合，所以二者的熔点、沸点高，硬度大，难溶于一般的溶解，故它们的物理性质相似，正确；
B．硅在地壳中含量居第二位，不可以以游离态存在于自然界中，错误；
C．晶体硅是一种良好的半导体材料，但是它提炼工艺不复杂，价格相对来说不高，所以已经被普及使用，错误；
D．晶体硅具有金属光泽，可以导电，但它属于非金属材料，错误。
4．C
考查侯德榜制碱原理。浓氨水中加入NaCl、CO2，发生如下反应，同种条件下，碳酸氢钠溶解度比其他物质小，可通过过滤将碳酸氢钠晶体分离，再将其加热分解生成碳酸钠、二氧化碳、水。
A．流程中的“气体”是CO2，可以循环使用，A项正确；
B．同种条件下，碳酸氢钠溶解度比其他物质小，所以碳酸氢钠沉淀析出，B项正确；
C．根据溶解度图，氯化铵溶解度随温度升高逐渐增大明显，应用降温结晶的方式分离，并且氯化铵受热易分解，不宜用蒸发结晶，C项错误；
D．母液中含有氯化钠、氯化铵，向溶液中加入氯化钠粉末，会增加溶液中氯离子浓度使得氯化铵析出，D项正确；
故答案选C 。
5．D
A．Na2SO3 、Na2S水解导致溶液呈碱性，A正确；
B．S易溶于CS2，B正确；
C．S 转化为Na2SO3是化合价由0到+4，S转化为Na2S是化合价由0到-2，根据化合价升价总数相等，生成的Na2SO3 和Na2S的物质的量之比为1:2，C正确；
D．S 转化为Na2SO3是化合价由0到+4，Na2SO3是氧化产物，D错误；
答案选D。
6．D
能溶于水或与能水反应的气体，可与水做“喷泉”实验；难溶于水的气体，与水无法做“喷泉”实验。HCl、 NH3    、SO2都易溶于水，可与水做“喷泉”实验；NO难溶于水，与水无法做“喷泉”实验，故选D。
【点睛】本题通过喷泉实验原理考查常见气体的化学性质，注意明确形成喷泉原理，熟练掌握气体的溶解性，试题培养了学生灵活应用基础知识的能力。
7．C
A．C和浓H2SO4在加热条件下反应生成CO2、SO2和水：C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O，A正确；
B．在催化剂、加热条件下，NH3发生催化氧化反应生成NO和水：4NH3+5O24NO+6H2O，B正确；
C．AlCl3为共价化合物，熔融时不导电，所以工业上冶炼Al的反应，是电解熔融的Al2O3：2Al2O3(熔融)4Al+3O2↑，C不正确；
D．Ca(OH)2溶液与少量的NaHCO3溶液反应，由于Ca(OH)2过量，所以溶液中不可能有剩余：+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，D正确；
故选C。
8．B
A. 白色沉淀可能为AgCl、硫酸银、碳酸银等，则溶液中可能含氯离子、硫酸根离子或碳酸根离子等，A项错误；
B. 白色沉淀一定为氯化银，则一定有Ag+，B项正确；
C. 白色沉淀可能为AgCl或硫酸钡，则溶液中可能含银离子或硫酸根离子，且二者不能同时存在，C项错误；
D. 白色沉淀可能为碳酸钡、碳酸钙、碳酸镁等，则溶液中可能含Ba2+、Ca2+或Mg2+等，D项错误；
答案选B。
9．C
A．加热条件下，浓硝酸受热分解生成二氧化氮、氧气和水，则反应产生的气体一定是混合气体，故A错误；
B．红热木炭会使浓硝酸受热分解生成二氧化氮、氧气和水，则红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸发生了反应，故B错误；
C．③中红棕色气体表明浓硝酸挥发产生的硝酸蒸气与红热木炭反应生成二氧化碳、二氧化氮和水，反应中氮元素的化合价降低被还原，硝酸是氧化剂，二氧化氮是还原产物，故C正确；
D．红热木炭可与空气中氧气反应生成二氧化碳，则③的气体产物中检测出二氧化碳不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应，故D错误；
故选C。
10．A
A．Cu在空气中加热生成CuO，CuO和HNO3反应生成Cu(NO3)2和H2O，制备过程中没有生成有毒气体，对环境友好且经济效益好，A项选；
B．Cu与稀HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO、H2O，NO是有毒气体，污染环境，B项不选；
C．Cu和Cl2反应生成CuCl2，Cl2是有毒气体，硝酸银较贵，C项不选；
D．Cu与浓HNO3反应生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，NO2是有毒气体，污染环境，D项不选；
答案选A。
11．C
A．利用反应铜和浓硫酸加热条件下反应产生SO2，Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O，故A错误；
B．浓硫酸中S元素一部分从+6价降低为了+4价，另一部分化合价未变，故B错误；
C．SO2是酸性氧化物，碱液和酸性氧化物反应生成盐和水，因此SO2可以用碱吸收，故C正确；
D．在此反应中，浓硫酸中S元素一部分从+6价降低为了+4价，另一部分化合价未变，因此浓硫酸体现强氧化性和酸性，故D错误。
综上所述，答案为C。
12．D
X无论是强酸还是强碱，都能与正盐A反应生成气体氢化物，则A是(NH4)2S，当X是强酸时，B、C、D、E、F分别是H2S、S、SO2、SO3、H2SO4；当X是强碱时，B、C、D、E、F分别是NH3、N2、NO、NO2、HNO3，据此分析解题。
A．X无论是强酸还是强碱，都能与正盐A反应生成气体氢化物，则A是(NH4)2S，当X是强酸时，气体氢化物B为H2S，则C、D、E、F分别是S、SO2、SO3、H2SO4，A正确；
B．当X是强碱时，气体氢化物为NH3，则C、D、E、F分别是N2、NO、NO2、HNO3，B正确；
C．B为H2S或NH3，H2S与Cl2反应生成S和HCl，过量的NH3与过Cl2反应生成N2和NH4Cl，均属于氧化还原反应，C正确；
D．亚硫酸铵与酸反应生成SO2，SO2不属于气态氢化物，不符合题意，D错误；
故答案为：D。
13．(1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+
(4)2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑
(5)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(6)Al3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓
（1）二氧化锰和浓盐酸反应的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O。
（2）氢氧化钙和氯化铵制取氨气的化学方程式为2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O。
（3）SO2通入高锰酸钾溶液的离子方程式为5SO2+2MnO+2H2O=2Mn2++5SO+4H+。
（4）金属铝和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为2Al+2H2O+2OH-=2AlO+3H2↑。
（5）铜和稀硝酸反应的离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O。
（6）偏铝酸钠溶液和氯化铝溶液反应的离子方程式为Al3++3AlO+6H2O=4Al(OH)3↓。
14． CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑ 8NH3＋6NO27N2＋12H2O 2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O=2(NH4)2SO4 BaO 8∶1
(1)①尿素水溶液热分解为NH3和CO2，根据原子守恒，发生反应的化学方程式为：CO(NH2)2＋H2O2NH3↑＋CO2↑
②NH3在催化作用下还原NO2生成氮气和水，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为：8NH3＋6NO27N2＋12H2O
③SO2在O2的作用下会与氨气和水发生反应，生成硫酸铵，在此反应中，SO2是还原剂，O2是氧化剂，根据电子守恒和原子守恒定律，反应的化学方程式为：2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O=2(NH4)2SO4；
(2)①由图示可知BaO和NOx作用生成Ba(NO3)2，Ba(NO3)2再还原生成N2，则储存NOx的物质是BaO；
②由图示可知，第一步反应为H2与Ba(NO3)2作用生成氨气，1mol的Ba(NO3)2反应生成氨气，转移16mol电子，根据电子守恒，参与反应的氢气的物质的量为8mol，则消耗的H2和Ba(NO3)2的物质的量之比为8:1。
15． C 二氧化硫 NaOH C+2H2SO4CO2↑+2SO2↑+2H2O BCD 褪色 恢复红色 不能 品红、高锰酸钾溶液（溴水等）
(1)将适量的蔗糖放入烧杯中，加几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，把蔗糖中的氢元素和氧元素按照2：1脱去变为水，生成的黑色物质是C；
(2)黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，其中一种气体有刺激性气味，是大气的主要污染物之一，说明这种刺激性气味的气体是二氧化硫，反应的化学方程式为：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2H2O+2SO2↑，SO2是酸性氧化物，能够与碱反应，在实验室经常用NaOH溶液进行吸收；
(3)将适量的蔗糖放入烧杯中，加入几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质碳表现了浓硫酸的脱水性，黑色物质继续与浓硫酸作用会产生两种气体，体现了浓硫酸的强氧化性，过程中表现为吸水性，答案为BCD；
(4)有刺激性气味的气体是SO2，SO2通入品红溶液中，可以看到品红溶液褪色，表现了二氧化硫的漂白性，SO2的漂白不稳定，加热后恢复红色；
(5)根据化学反应CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，SO2+Ca(OH)2=CaSO3↓+H2O，二氧化硫和二氧化碳分别通入澄清石灰水中，都会生成沉淀，溶液变浑浊，不能鉴别两种气体，可以利用品红试液鉴别，二氧化硫能使品红试液褪色，二氧化碳无此现象；或加入酸性高锰酸钾溶液，能够使紫色褪去的为二氧化硫，二氧化碳无此现象。
【点睛】本题考查浓硫酸的性质。①浓硫酸具有强氧化性，能和C发生反应生成CO2、SO2和水；②浓硫酸具有脱水性，将适量的蔗糖放入烧杯中，加几滴水，搅拌均匀，然后加入浓硫酸，生成黑色物质为碳，体现的是浓硫酸的脱水性；③浓硫酸具有吸水性，能作干燥剂，用来干燥H2、SO2等气体；④二氧化硫是具有刺激性气味的气体，SO2通入品红溶液中褪色，是二氧化硫的漂白性；⑤二氧化碳、二氧化硫通入澄清石灰水都能变浑浊，不能用来鉴别；可以利用品红鉴别两种气体。
16． 氧化性 3Cu+8HNO3(稀)= 3Cu(NO3)2+ 4H2O + 2NO ↑ NO 3NO2 + H2O =2HNO3 + NO
铜与稀硝酸的反应生成硝酸铜、NO和水，结合氧化还原反应的规律和二氧化氮的性质分析解答。
(1)铜与稀硝酸的反应生成硝酸铜、NO和水，N元素的化合价部分降低，硝酸体现了氧化性和酸性，故答案为：氧化性；
(2)铜和稀硝酸反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 )2+2NO↑+4H2O，故答案为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3 )2+2NO↑+4H2O；
(3)铜与稀硝酸的反应生成硝酸铜、NO和水，NO为无色气体，该无色气体为NO，故答案为：NO；
(4)若生成的气体是二氧化氮，用排水法收集时，二氧化氮和水反应生成一氧化氮，也会收集到无色气体，因此不能证明铜和稀硝酸反应一定生成NO，故答案为：3NO2+H2O═2HNO3+NO。
【点睛】本题的难点为(4)，要注意熟悉二氧化氮与水的反应。
17．(1) 利用生成的CO2赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰 C中产生白色沉淀
(2)3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O
(3)将F中的空气推入E中，E中无色气体变为红棕色
(4)吸收NO、NO2气体防止污染环境；防倒吸
本题实验目的是探究铜与稀硝酸反应产生NO气体，因为装置中含有空气，NO能与氧气反应生成NO2，干扰NO观察，因此需要先通入CO2，排除装置中空气，即A装置产生二氧化碳，B装置是铜与稀硝酸反应，E装置验证NO的存在，装置C验证装置中空气是否排尽，装置D作用是尾气的吸收，据此分析；
（1）NO能与氧气反应生成NO2，NO为无色，NO2为红棕色，装置中含有空气，因此NO2干扰NO的观察，因此装置A中生成CO2的作用是排除装置中的O2，避免对NO的检验造成的干扰；根据上述分析，证明该步操作实验目的达到的现象是装置C中溶液变浑浊；故答案为利用生成的CO2赶尽整个装置内的空气，避免对NO的检验造成干扰；装置C中产生白色沉淀；
（2）稀硝酸具有强氧化性，能与Cu发生反应，其离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；故答案为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（3）NO能与氧气反应生成NO2，NO为无色，NO2为红棕色，因此操作是将F中的空气推入E中，E中无色气体变为红棕色；故答案为将F中的空气推入E中，E中无色气体变为红棕色；
（4）NO、NO2有毒，为防止污染环境，需要尾气处理，因此装置D的作用是吸收尾气NO、NO2，该装置中有干燥管，干燥管的作用是防止倒吸；故答案为吸收NO、NO2气体防止污染环境；防倒吸。
18． 2：1 0.100mol
铜和硝酸反应后铜有剩余，说明硝酸完全反应，据方程式进行计算。
(1)铜和硝酸反应后铜有剩余，说明硝酸完全反应，反应的方程式为：3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，Cu+4HNO3=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，假设一氧化氮和二氧化氮的物质的量分别为xmol、ymol，根据方程式有(x+y) ×22.4=6.72  4x+2y=10.0×0.1，解x=0.2，y=0.1，则一氧化氮和二氧化氮的物质的量比为0.2:0.1=2:1.
(2)反应中消耗的铜的物质的量有1.5x+0.5y=0.5×0.2+0.5×0.1=0.35mol，铜的总物质的量为0.5mol，剩余的铜的物质的量为0.5-0.35=0.15mol，反应后的溶液中加入稀硫酸，相当于铜和稀硝酸反应生成一氧化氮，故0.15mol铜反应生成0.1mol一氧化氮。
19． 1：3 0.148
（1）E与F之间沉淀的量减少，为Al(OH)3溶解在氢氧化钠溶液中，其反应方程式为Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，氢氧化铝与氢氧化钠物质的量之比为1：1，EF段的n(NaOH)=4mol/L×2×10-3L=0.008mol，
Al——Al(OH)3——NaOH→NaAlO2+2H2O
1                   1
0.008mol            0.008mol
所以铝的物质的量为0.008mol；  
D与E一段氢氧化钠被消耗，DE段是NH4NO3和NaOH反应
NH4NO3～NaOH
1          1
n(NH4NO3)=n(NaOH)=(34-31)×10-3L×4mol/L=0.012mol，
设铁有x mol，Al离子也是0.008mol，NH4+有0.012mol，根据电子守恒可得：3x+0.008×3=0.012×8，x=0.024mol，所以铁离子有0.024mol，根据原子守恒知，铁的物质的量是0.024mol，故原混合物中铝粉与铁粉的物质的量之比为0.008mol：0.024mol=1：3，故答案为1：3；
（2）E点时，溶液中的溶质是硝酸钠和氨水，n(NH3•H2O)=n(NH4+)=0.012mol，n(NaNO3)=n(NaOH)=34×10-3L×4mol/L=0.136mol，根据氮原子守恒知，c(HNO3)=0.148mol/L，故答案为0.148。
【点睛】使用原子守恒解题，可简化此题的计算量并节省时间。
20．①V(NO2)=7.2mL、V(O2)=2.8mL；②V(NO2)=8.6mL、V(O2)=1.4mL
先判断过量的气体的成分，若为氧气，然后根据 4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算，求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的氧气；若为NO，先根据3NO2+H2O=2HNO3+NO求出过量的NO2，然后根据4NO2+O2+2H2O=4HNO3求出参加此反应的NO2和O2，最后相加得到原来的NO2。
NO2和O2混合气体的试管倒立于水中，发生的总反应：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，最后剩余气体可能为氧气，也可能是NO气体，分两种情况讨论：
①若剩余气体为氧气，设参加4NO2+O2+2H2O=4HNO3反应消耗的氧气体积为x，则消耗的NO2的体积为4x，即：5x=10mL-1mL=9mL，解得x=1.8mL，原混合气中V(O2)=2.8mL，V(NO2)=7.2mL；
②若剩余气体为NO气体，则由3NO2+H2O=2HNO3+NO，说明过量的NO2为3mL，反应4NO2+O2+2H2O=4HNO3消耗的气体总体积为7mL，设反应消耗的氧气的体积为y，则消耗的NO2的体积为4y，则有5y=7mL，y=1.4mL，则原混合气中V(O2)=1.4mL，V(NO2)=8.6mL；
答：原混合气体中NO2和O2的体积为分别为①V(NO2)=7.2mL、V（O2）=2.8mL；②V(NO2)=8.6mL、V(O2)=1.4mL。
21．(1)
(2) 溶液变红
(3) 、 湿润的红色石蕊试纸(或者蘸有浓盐酸的玻璃棒)
(4)
戊是一种无色无味的液体，则考虑戊为水。
（1）若甲是一种黑色晶体，且具有磁性，则甲为四氧化三铁，乙是一种常见的挥发性酸，考虑硝酸和盐酸，丁为无色气体，确定为稀硝酸，丙为硝酸铜，丁为NO，戊为H2O，四氧化三铁中有1个Fe为+2价，被稀硝酸氧化为+3价，反应的离子方程式为；
（2）甲是一种紫红色单质，则甲为铜单质，乙是一种常见的难挥发性酸，反应时生成的丁是无色气体，则乙为浓硫酸，丙为硫酸铜，丁为SO2，戊为H2O，甲和乙反应的化学方程式为；SO2与水反应生成亚硫酸且二氧化硫不能漂白指示剂，将过量丁(SO2)通入到石蕊溶液中，将看到的现象为溶液变红；
（3）丙是一种无色、刺激性气味、密度比空气小的气体，则为氨气，氨气一般考虑用铵盐和碱发生反应，则甲和乙为氯化铵和氢氧化钙；证明有氨气的生成，一般用湿润的红色石蕊试纸或蘸有浓盐酸的玻璃棒；
（4）若甲为常见有色气体单质，乙为强碱，则是氯气和氢氧化钠反应生成氯化钠，次氯酸钠和水，反应的离子方程式为；丙由三种元素组成则丙为NaClO，其电子式为。
22． HCl NH4Cl Cu + Cl2CuCl2 NO SO2 2C+SiO2Si+2CO NaOH Cl2＋ 2 OH—＝H2O+ Cl—+ ClO— MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O
①A、B、E能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，F能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D不能使湿润的石蕊试纸变色，则A、B、E的水溶液显酸性，F的水溶液显碱性，F为氨气；
②A和F相遇产生白烟，常见的是NH3和 HCl的现象，再联系①的现象，可以得出A是HCl；
③B和E都能使品红溶液褪色，常见的能够使品红褪色的气体是SO2和 Cl2；
④将红热的铜丝放入装有B的集气瓶中，瓶内充满棕黄色的烟，应为Cu在Cl2中燃烧，则B为Cl2，E为SO2；
⑤C和D相遇生成红棕色气体，且D可助燃，则C为NO，D为O2；
⑥G是常见的半导体材料，则G为Si；
由分析知：A为HCl、B为Cl2、C为NO、D为O2、E为SO2、F为NH3、G为Si；
(1)A的化学式是HCl，②NH3遇HCl生成的白烟是NH4Cl；
(2)④中Cu在Cl2中燃烧生成CuCl2，发生反应的化学方程式是Cu + Cl2CuCl2；
(3)C的化学式是NO，E的化学式是SO2；
(4)工业上利用C和SiO2高温加热制Si，发生反应的化学方程式为2C+SiO2Si+2CO；
(5)Cl2是一种有毒气体，实验室可用NaOH溶液吸收Cl2，反应生成NaCl和NaClO，发生反应的离子方程式是Cl2＋ 2 OH—＝H2O+ Cl—+ ClO—；实验室利用二氧化锰和浓盐酸混合加热制取Cl2，发生反应的化学方程式为MnO2+4HClMnCl2+Cl2↑+2H2O。