【化学】江西省抚州市临川第一中学2018-2019学年高一下学期第一次月考试题（解析版）

江西省抚州市临川第一中学2018-2019学年高一下学期第一次月考试题
1. 化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中错误的是（ ）
A. 2010年11月广州亚运会燃放的焰火是某些金属元素焰色反应所呈现出来的色彩
B. 小苏打是制作馒头和面包等糕点的膨松剂，还是治疗胃酸过多的一种药剂
C. 为防止中秋月饼等富脂食品因被氧化而变质，常在包装袋中放入生石灰或硅胶
D. 青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁
【答案】C
【解析】试题分析：A、焰火是金属元素焰色反应所表现的颜色，正确；B、小苏打主要成分是碳酸氢钠，在做馒头时放出二氧化碳使馒头蓬松，还可以和盐酸反应，可以治疗胃酸，正确；C、加入生石灰或硅胶做干燥剂，错误；D、青铜是我国使用最早的合金材料，目前世界上使用量最大的合金材料是钢铁，正确。
2.下列关于物质用途的说法错误的是（ ）
A. 液氨可用作制冷剂
B. 二氧化硫可作食品的增白剂
C. Fe2O3可用作红色涂料
D. 明矾净水与胶体知识有关
【答案】B
【详解】A. 氨气易液化，所以液氨可用作制冷剂，故A正确；
B. 二氧化硫有毒，不可作食品的增白剂，故B错误；
C. Fe2O3呈红棕色，可用作红色涂料，故C正确；
D. 明矾净水是因为水解生成氢氧化铝胶体，与胶体知识有关，故D正确，
故选B。
3.2016年IUPAC将合成化学元素第115号(Mc)提名为化学新元素，Mc的原子核最外层电子数是5，下列说法不正确的（ ）
A. Mc位于第七周期
B. Mc与N元素属于同一主族
C. Mc的同位素原子具有相同的电子数
D. 中子数为173的Mc核素符号是173115Mc
【答案】D
【详解】118号元素是第七周期的0族元素，115号元素Mc的原子核最外层电子数是5，则Mc位于第七周期ⅤA族。
A．根据分析可知，Mc位于第七周期ⅤA族，A正确；
B．Mc与N都位于ⅤA族，B正确；
C．具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，因此Mc的同位素原子具有相同的电子数，C正确；
D．中子数为173的Mc原子的质量数=115+173=288，在原子符号的表示中，左下角表示质子数，左上角表示的是质量数，故该核素正确的符号为115238Mc，D错误；
故合理选项是D。
4.14C是C的一种放射性核素，在高层大气中由宇宙射线产生的中子或核爆炸产生的中子轰击14N可使它转变为14C。下列说法正确的是（ ）
A. 14C核素的中子数为8 B. 14C原子最外层有6个电子
C. 14C和14N互为同位素 D. 14C16O2的质子数为46
【答案】A
【详解】A. 14C核素的中子数为14－6＝8，A正确；
B. 14C原子最外层有4个电子，B错误；
C. 14C和14N不是同一种元素，不可能互为同位素，C错误；
D. 14C16O2的质子数为6+8×2＝22，D错误；
答案选A。
5. 下列变化的实质相似的是（ ）
①浓硫酸和浓盐酸在空气中敞口放置时浓度均减小
②二氧化硫和氯气均能使品红溶液褪色
③二氧化硫能使品红溶液、溴水褪色
④氨气和碘化氢气体均不能用浓硫酸干燥
⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应
⑥浓硫酸能在白纸上写字，氢氟酸能在玻璃上刻字
A. 只有②③④ B. 只有⑤ C. 只有③④⑥ D. 全部
【答案】B
【解析】试题分析：①浓硫酸在空气中敞口放置时浓度减小是因为浓硫酸具有吸水性，浓盐酸在空气中敞口放置时浓度减小是因为浓盐酸易挥发；②二氧化硫能使品红溶液褪色是因为二氧化硫能与有色物质化合生成无色物质，氯气能使品红溶液褪色是因为氯气与水反应生成具有强氧化性的次氯酸；③二氧化硫能使品红溶液是利用其漂白性，使溴水褪色是利用其还原性；④氨气不能用浓硫酸干燥是因为氨气溶于水显碱性，碘化氢气体不能用浓硫酸干燥是因为二者发生氧化还原反应；⑤常温下浓硫酸用铁的容器存放、加热条件下浓硫酸能与木炭反应均利用浓硫酸的强氧化性；⑥浓硫酸能在白纸上写字利用浓硫酸的脱水性，氢氟酸能在玻璃上刻字是因为氢氟酸与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，选B。
6.下列叙述正确的是（ ）
A. 同温同压下，相同体积的物质，其物质的量一定相等
B. 任何条件下，等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等
C. 1L一氧化碳气体一定比1L氧气的质量小
D. 相等质量的硫酸和磷酸，其体积一定相等
【答案】B
【详解】A. 同温同压下，相同体积的固体和液体，物质的量不一定相等，故A错误；
B. 物质的量是衡量微观粒子多少的物理量，所以等物质的量的甲烷和一氧化碳所含的分子数一定相等，故B正确；
C. 温度和压强对气体的体积影响较大，所以没有说明温度和压强，等体积的气体含量无法比较，故C错误；
D. 相等质量，但密度不一定相等，所以其体积不一定相等，故D错误，
故选B。
7.用NA代表阿伏加德罗常数的数值，下列说法正确的是（ ）
A. 物质的量浓度为1mol/LMgC12的溶液中，含有Cl-的数为2NA
B. 标况下，40gSO3所含的分子数目为0.5NA
C. 2mL0.5mo/L硅酸钠溶液中滴入盐酸制硅酸胶体，所得胶粒数目为0.001NA
D. 含4mol HCl的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，生成C12分子的数目为1NA
【答案】B
【详解】A. 物质的量浓度为1mol/LMgC12的溶液中，没有明确溶液体积，所以含有Cl-的数无法确定，故A错误；
B. 40gSO3的物质的量为40g/80g/mol=0.5mol，所含的分子数目为0.5NA，故B正确；
C. 所得胶粒数并不等于生成的硅酸分子数目，故C错误；
D. 含4mol HCl的浓盐酸与足量的二氧化锰反应，浓盐酸不能完全反应，所以生成C12分子的数目要小于1NA，故D错误，
故选B。
8.下图所示的实验操作，能达到相应目的的是（ ）

A. 用图1装置配制100mL0.1mol·L-1硫酸
B. 用图2所示装置可萃取碘水中的碘
C. 用图3所示装置可制备少量氧气
D. 用图4所示装置可吸收HCl气体
【答案】D
【详解】A. 配制溶液过程中，溶解应该在烧杯中进行，故A错误；
B. 乙醇易溶于水，不能萃取碘水中的碘，故B错误；
C. 过氧化钠易溶于水，无法用上述装置控制反应的进行，故C错误；
D. 上述装置的目的是防止倒吸，氯化氢气体不溶于四氯化碳，但易溶于水，故D正确，
故选D。
9.在指定环境中，下列各组离子一定可以大量共存的是（ ）
A. 某无色溶液：Fe2+、NO3-、SO42-、Na+
B. 使紫色石蕊试液变红的溶液：NH4+、Mg2+、Cl-、K+
C. 加入铝粉放出氢气的溶液：Na+、Cl-、NH4+、NO3-
D. 使无色酚酞试液显红色的溶液：S2-、K+、HCO3-、Al3+
【答案】B
【详解】A. Fe2+呈浅绿色，故A错误；
B. 使紫色石蕊试液变红的溶液为酸性溶液，NH4+、Mg2+、Cl-、K+不反应，故B正确；
C. 加入铝粉放出氢气的溶液是酸性或是碱性溶液，NH4+在碱性溶液中不能大量共存，故C错误；
D. 使无色酚酞试液显红色的溶液呈碱性，HCO3-及Al3+不能大量存在，故D错误，
故选B。
10.下列表示对应化学反应的离子方程式正确的是（ ）
A. FeCl3溶液与Cu的反应：Cu+Fe3+=Cu2++Fe2+
B. 磁性氧化铁溶于盐酸：Fe3O4+8H+=3Fe3++4H2O
C. 往氨水中滴加氯化铝：Al3++4OH-=AlO2-+2H2O
D. 向20mL0.5mol/L FeBr2溶液中通入224mL（标推状况下）Cl2：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
【答案】D
【详解】A. FeCl3溶液与Cu的反应应为：2Cu+Fe3+=2Cu2++Fe2+，故A错误；
B. 磁性氧化铁溶于盐酸应为：Fe3O4+8H+=2Fe3++4H2O+Fe2+
C. 往氨水中滴加氯化铝：Al3++3NH3∙H2O=Al(OH)3↓+3NH4+
D. Cl2既可以氧化亚铁离子也可以氧化溴离子：2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-，故D正确，
故选D。
11.下列实验过程中，始终无明显现象的是（ ）
A. Cl2通入Na2CO3溶液中 B. CO2通入CaCl2溶液中
C. NH3通入AgNO3溶液中 D. SO2通入Ba(NO3)2溶液中
【答案】B
【详解】A. Cl2通入Na2CO3溶液中，氯气与水反应生成盐酸，盐酸与碳酸钠反应生成二氧化碳气体，所以可以看到有气泡产生，故A错误；
B. CO2通入CaCl2溶液中，不发生反应，无明显现象，故B正确；
C. NH3通入AgNO3溶液中，先生成白色沉淀，而后形成银氨溶液，沉淀溶解，故C错误；
D. SO2通入Ba(NO3)2溶液中，生成硫酸钡白色沉淀，故D错误，
故选B。
12.用CuS、Cu2S处理酸性废水中的Cr2O72-，发生反应如下：
反应Ⅰ：CuS+Cr2O72-+H+→Cu2++SO42-+Cr3++H2O（未配平）
反应Ⅱ：Cu2S+Cr2O72-+H+→Cu2++SO42-+Cr3++H2O（未配平）
下列有关说法正确的是（ ）
A. 反应Ⅰ和Ⅱ中Cu2+、SO42-都是氧化产物
B. 处理1mol Cr2O72-时反应Ⅰ、Ⅱ中消耗H+的物质的量相等
C. 反应Ⅱ中还原剂、氧化剂的物质的量之比为3：5
D. 反应Ⅰ、Ⅱ中每处理1mol Cr2O72-，转移电子数不相等
【答案】C
【详解】A. 反应Ⅰ中Cu化合价没有改变，所以Cu2+不是氧化产物，故A错误；
B. 处理1mol Cr2O72-时反应Ⅰ、Ⅱ根据化合价变化及电荷守恒配平得：3CuS+4Cr2O72-+32H+=3Cu2++3SO42-+8Cr3++16H2O；3Cu2S+5Cr2O72-+46H+=6Cu2++3SO42-+10Cr3++23H2O，所以消耗H+的物质的量不相等，故B错误；
C. 反应Ⅱ中还原剂为Cu2S氧化剂为Cr2O72-，根据得失电子守恒配平后得氧化剂的物质的量之比为3：5，故C正确；
D. 处理1mol Cr2O72-得到2molCr3+，转移电子数相等，故D错误，
故选C。
13.根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是（ ）

操作
现象
结论
A
向酸性高锰酸钾溶液中滴加双氧水
紫色褪色，产生气泡
H2O2具有氧化性
B
向某溶液中滴加KSCN溶液
溶液变成红色
溶液中没有Fe2+
C
向沸水中滴入几滴FeCl3饱和溶液，煮沸，用激光笔照射
出现一条光亮通路
有Fe(OH)3胶体生成
D
带火星的木条伸入充满物质的量之比为4：1的NO2和O2混合气体的集气瓶中
木条复燃
不能说明NO2有助燃性
【答案】C
【详解】A. 双氧水中的氧元素的化合价位于中间价态-1，遇到还原剂表现出氧化性，化合价降低被还原；遇到强氧化剂表现出还原性，化合价升高被氧化，故与酸性高锰酸钾反应说明H2O2具有还原性，故A错误；
B. 溶液变红，说明溶液中存在Fe3+，但不能说明没有Fe2+，故B错误；
C.有光亮的通路，属于丁达尔效应，是胶体的性质，故说明水解反应生成了胶体，故C正确；
D. 物质的量之比为4：1的NO2和O2混合气体相当于空气，而木条在其中可以复燃，说明说明其中的NO2有助燃性，故D错误，
故选C。
14.碘循环工艺不仅能吸收SO2降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：下列说法正确的是（ ）

A. 分离器中的物质分离操作为过滤
B. 该工艺中HI的量没有改变，可视作该工艺的催化剂
C. 该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
D. 碘循环工艺的总反应为2SO2+4H2O+I2=H2+2H2SO4+2HI
【答案】C
【详解】A. 分离器中的物质都可溶，所以不能用过滤的方法分离，故A错误；
B. 由题干知该工艺中HI的量没有改变是因为碘的循环利用，在整个工艺中，碘先做氧化剂氧化二氧化硫，而后HI分解生成碘，HI是中间产物，并非催化剂，故B错误；
C. 该工艺中I2和HI的相互转化体现了“碘循环”
D. 碘循环工艺的总反应为2SO2+4H2O+I2=H2+2H2SO4+2HI
故选C。
15.溶液 A中可能含有如下离子：Na+、NH4+、Ba2+、Mg2+、SO42－、SO32－、Cl－、OH－。某同学设计并完成了如下的实验：

下列说法正确的是（ ）
A. 溶液 A 中一定存在 NH4+、 SO42－、 SO32－，可能存在 Na+
B. 溶液 A 中一定存在 NH4+、 Mg2+、 SO42－、 SO32－，可能存在 Cl－
C. 溶液 A 中可能存在 Cl－，且 c(Na+) ≥ 0.20 mol·L-1
D. 如果气体 F 能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，说明溶液中一定含有 NH4+
【答案】C
【解析】溶液A中滴加过量BaCl2溶液所得沉淀B溶解于稀盐酸，部分溶解，并得到沉淀D为BaSO4，物质的是来0.01mol，溶解的质量为BaSO3，质量为2.17g，物质的量为0.01mol，由此推断原溶液中含有SO42-和SO32-，物质的量均为0.01mol；排除原溶液中含有Ba2+；滤液C中加入足量NaOH溶液，无沉淀可知溶液中无Mg2+，有气体放出，可知溶液中有NH4+，根据生成氨气448mL，可知溶液中NH4+的物质的量为0.02mol；溶液是电中性的，根据电荷守恒可知，溶液中一定还含有Na+，其物质的量为0.02mol，可能还含有Cl-；A．由分析可知，溶液 A 中一定存在 Na+，故A错误；B．由分析可知，溶液 A 中一定不存在 Mg2+，故B错误；C．由分析可知，溶液 A 中不存在 Cl－时Na+物质的量为0.02mol，若溶液 A 中存在 Cl－，Na+物质的量大于0.02mol，即 c(Na+) ≥ 0.20 mol·L-1，故C正确；D．氨气能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故D错误；答案为C。
16.1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL (标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液,当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，下列说法不正确的是（ ）
A. 该合金中铜与镁的物质的量之比是2 ︰1
B. 该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度是14.0mol/L
C. NO2和N2O4的混合气体中，NO2的体积分数是80%
D. 得到2.54沉淀时，加入NaOH溶液的体积是600mL
【答案】D
【解析】设铜镁的物质的量分别为x、y，则①64x+24y=1.52②64x+24y+34x+34y=2.54，解得x=0.02mol，y="0.01" mol，设N2O4、NO2的物质的量分别为a、b，则根据得失电子数相等：2x+2y=2a+b，a+b=0.05，则a=0.01mol，b=0.04mol，A、C正确；c(HNO3)=1000×1.4×63%/63=14.0mol·L－1，C项正确；沉淀达最大时，溶液中只有硝酸钠，根据原子守恒：n(NaOH)=n(HNO3)-（2a+b）=0.7-0.06=0.64mol，氢氧化钠溶液体积为640mL，D错误。
17.元素①～⑧在元素周期表中的位置如下，回答有关问题：

（1）写出⑦元素名称_________，表中能形成两性氢氧化物的元素是__________（填元素符号）。
（2）画出⑥的离子结构示意图___________，写出②含有10个中子的核素的化学符号_________。
（3）由②④⑥三种元素组成的一种盐在空气中放置会变质，请用化学方程式表示变质的反应_________________________________。
（4）①②⑥⑧四种元素能组成多种盐（每种盐中都只含有这四种元素），写出其中两种盐溶液能发生反应的离子方程式_________________________________________。
【答案】(1). 氩 (2). Al (3). (4). (5). 2Na2SO3 +O2 = 2Na2SO4 (6). HSO3-＋H+=SO2↑＋H2O
【解析】
【分析】根据元素在周期表中的位置判断元素的种类，按要求用化学用语表示；根据物质的性质判断物质的种类并书写化学方程式。
【详解】(1）由元素周期表的结构知⑦元素名称为氩，两性氢氧化物为氢氧化铝，
故答案为：氩；Al；
（2）⑥号元素为S，其离子结构示意图为；②为氧元素，含有10个中子的核素有18个中子，核素符号为，故答案为：；；
（3）由②④⑥三种元素组成的一种盐为Na2SO3，在空气中容易被氧气氧化，化学方程式为：2Na2SO3 +O2 = 2Na2SO4，故答案为：Na2SO3；2Na2SO3 +O2 = 2Na2SO4；
（4）①②⑥⑧四种元素分别为H、O、S、Na，能发生反应的是亚硫酸氢钠和硫酸氢钠，发生反应的离子方程式为HSO3-＋H+=SO2↑＋H2O，故答案为：HSO3-＋H+=SO2↑＋H2O。
18.A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如下反应关系：

（1）若B是淡黄色固体，反应②③均用到同一种液态氢化物。D物质常用于食品工业。写出反应④的化学方程式：__________________________________________。
（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写出反应③的化学方程式：_____________________________________________________。
（3）若A是应用最广泛的金属。反应④用到A，反应②⑤均用到同一种非金属单质。写出反应④的离子方程式：_________________________________________________________。
（4）若D物质具有两性，反应②③均要用强碱溶液，反应④是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写出反应④的离子方程式：_____________________________________。
【答案】(1). NaOH+CO2=NaHCO3 (2). 4NH3+5O24NO+6H2O (3). 2Fe3++Fe=3Fe2+ (4). AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-
【解析】
【分析】根据题干信息及转化关系图分析各种物质的组成，再根据物质的性质书写化学方程式及离子方程式。
【详解】（1）若B是淡黄色固体，根据题干信息及转化关系知A为Na，C为氢氧化钠，D为碳酸氢钠，反应④的化学方程式：NaOH+CO2=NaHCO3；故答案为：NaOH+CO2=NaHCO3；
（2）若B是气态氢化物，C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染，则B为NH3，C、D为NO、NO2，反应③的化学方程式：4NH3+5O24NO+6H2O，故答案为：4NH3+5O24NO+6H2O；
（3）若A是应用最广泛的金属，则A为铁，根据题干信息及转化关系知C为氯化铁，反应②⑤均用到的非金属单质是氯气，反应④是氯化铁与铁反应生成氯化亚铁，离子方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）若D物质具有两性，反应②③均要用强碱溶液，则A为Al，D为Al(OH)3，引起温室效应的主要气体为CO2，反应④是偏铝酸钠与二氧化碳的反应，离子方程式：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-，故答案为：AlO+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
19.硫酸镁还原热解制备高纯氧化镁是一种新的探索。以菱镁矿（主要成分为MgCO3，另含少量杂质FeCO3和SiO2等）为原料制备高纯氧化镁的实验流程如下：

（1）MgCO3与稀硫酸反应的离子方程式是____________。
（2）加入H2O2氧化时，发生反应的离子方程式为____________________。
（3）煅烧过程存在以下反应：
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑
MgSO4+3CMgO+S↑+3CO↑
利用下图装置对煅烧产生的气体进行分步吸收或收集。

①A中现象是________，A中收集的物质可用热的NaOH溶液去除，写出该反应的化学反应方程式：__________________。
②B中盛放的溶液可以是_________（填字母）。
a.NaOH溶液 b.Na2CO3溶液 c.稀硝酸 d.品红溶液 e.酸性KMnO4溶液
③D中收集的气体可以是________（填化学式）。
【答案】(1). MgCO3＋2H+＝Mg2+＋CO2↑＋H2O (2). 2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O (3). A中有淡黄色固体附着 (4). 3S +6NaOH =△ Na2SO3+ 2Na2S+3H2O (5). e (6). CO
【解析】
【分析】根据流程图及题干信息分析每步发生的化学反应，进而判断滤渣、滤液的成分，书写离子放出式；根据装置图及题干信息分析图中装置的作用及盛放的试剂。
【详解】（1）MgCO3与稀硫酸发生复分解反应生成硫酸镁、二氧化碳和水，离子方程式是MgCO3＋2H+＝Mg2+＋CO2↑＋H2O，故答案为：MgCO3＋2H+＝Mg2+＋CO2↑＋H2O；
（2）滤液中含有亚铁离子，加入H2O2氧化时，亚铁离子被氧化，离子方程式为：2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O，故答案为： 2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O；
（3）①根据题干信息知煅烧后生成黄色固体S，所以A中现象是有淡黄色固体附着；A中生成的物质有MgO和S，S与NaOH溶液反应的化学反应方程式：3S +6NaOH Na2SO3+ 2Na2S+3H2O；
②煅烧产生的气体有二氧化硫、二氧化碳和一氧化碳，若进行分步吸收，则先利用二氧化硫的还原性用酸性高锰酸钾吸收，所以B中盛放的溶液可以是酸性高锰酸钾；
③产生气体中二氧化硫和二氧化碳被吸收，所以D中收集的气体可以是CO，
故答案为：A中有淡黄色固体附着；3S +6NaOHNa2SO3+ 2Na2S+3H2O；e；CO。
20.I某课外小组模拟工业流程，设计了如下实验装置制备硝酸。

（1）通入的气体a是________（填化学式），通入a的目的是：_________。
（2）盛有Na2CO3溶液的烧杯为尾气处理装置，该装置中反应的化学方程式是： ______NO2+ ______Na2CO3+______ H2O= ______ NaNO2+ ______ + ______NaHCO3
（3）用N2O4代替NO2与水和a气体反应可生成硝酸，此反应的化学方程式是：_________________
Ⅱ按如图装置进行NH3性质实验。

（4）先打开旋塞1，B瓶中的现象是_____________；原因是__________________。稳定后，关闭旋塞1。
（5）再打开旋塞2，B瓶中的现象是____________________________________。
【答案】 (1). O2 (2). 提高NO2的转化率 (3). 2 (4). 2 (5). 1 (6). 13 (7). NaNO (8). 2 (9). 2N2O4+O2+2H2O=4HNO3 (10). 产生白色的烟 (11). A瓶中压强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl进入B瓶并与NH3混合，发生反应HCl＋NH3===NH4Cl，生成的NH4Cl为白色固体小颗粒 (12). 烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到B瓶中，溶液显红色.
【解析】
【分析】根据实验目的及实验装置分析装置中发生的反应，书写化学方程式；根据实验原理及物质的性质分析实验的现象。
【详解】（1）二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮，一氧化氮能和氧气反应生成二氧化氮，所以通入的气体a是O2；通入a的目的是：提高NO2的转化率，故答案为：O2；提高NO2的转化率；
（2）尾气是二氧化氮，与碳酸钠溶液发生氧化还原反应，生成硝酸钠与亚硝酸钠，根据得失电子守恒配平得：2NO2+2Na2CO3+H2O=NaNO2+NaNO3+2NaHCO3，故答案为： 2；2；1；1；NaNO3；2；
（3）N2O4与NO2可以相互转化，化学性质相似，反应的化学方程式是：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3，故答案为：2N2O4+O2+2H2O=4HNO3；
（4）根据装置特点，先打开旋塞1，氯化氢与氨气反应生成氯化铵，则B瓶中的现象是产生白色的烟；原因是A瓶中压强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl进入B瓶并与NH3混合，发生反应HCl＋NH3===NH4Cl，生成的NH4Cl为白色固体小颗粒；
故答案为：产生白色的烟；A瓶中压强比B瓶中压强大，打开旋塞1，HCl进入B瓶并与NH3混合，发生反应HCl＋NH3===NH4Cl，生成的NH4Cl为白色固体小颗粒；
（5）氨气极易溶于水，且水溶液呈碱性，所以打开旋塞2，B瓶中的现象是烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到B瓶中，溶液显红色，故答案为： 烧杯中的石蕊水溶液倒吸进入到B瓶中，溶液显红色。
21.硝酸与金属反应时，浓度越稀还原产物价态越低。现用一定量的铝粉与镁粉组成的混合物与100ml硝酸钾溶液与硫酸组成的混合溶液充分反应，反应过程中无任何气体放出，向反应后的溶液中逐滴加入4.00mol/L的NaOH溶液，加入的溶液体积与产生的沉淀质量的关系如图所示。

回答下列问题：
（1）写出铝与混合溶液反应的离子方程式：_________________
（2）参加反应硝酸根离子物质的量为____________mol
（3）参加反应的铝与镁的质量比为_______________
（4）混合液中硫酸的物质的量的浓度为_______________mol/L
【答案】(1). 8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O (2). 0.006 (3). 3:4 (4). 0.36
【解析】
【分析】根据题干信息及物质的性质书写离子方程式；根据方程式及图表数据进行相关计算。
【详解】（1）硝酸根浓度很低时被氧化的产物是铵根离子，因此无气体放出，铝反应生成金属阳离子，则离子反应为8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O，
故答案为：8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O；
（2）由图示可以看出加入氢氧化钠溶液从15.0mL到16.5mL区间内发生的反应是氢氧根离子与铵根离子的反应，由氮原子守恒可知，铵根离子的物质的量即为原溶液中反应的硝酸根离子的物质的量，则原溶液中NO3-物质的量是（16.5-15）×10-3L×4mol/L=0.006mol，
故答案为：0.006；
（3）从图示提示中看出从氢氧化溶液体积16.5mL到18.5mL区间内发生的反应是氢氧化铝与氢氧化钠的反应，氢氧化铝与氢氧化钠等物质的量反应，由Al～Al3+～Al（OH）3～NaOH，则Al的物质的量为0.008mol，再由Mg2++2OH-═Mg（OH）2↓、Al3++3OH-═Al（OH）3↓，沉淀镁离子和铝离子共消耗氢氧化钠溶液体积（15.0-3.0）mL，由此可知：沉淀镁离子时消耗的氢氧根离子物质的量为（15.0-3.0）×10-3L×4.00mol/L-8×10-3mol×3=24×10-3mol，镁离子物质的量为1.2×10-2mol，参加反应的镁与铝的质量之比：8×10-3mol×27g/mol：1.2×10-2mol
×24g/mol=3：4，故答案为：3：4；
（4）由4Mg+10H++NO3-═4Mg2++NH4++3H2O、8Al+30H++3NO3-=8Al3++3NH4++9H2O知，消耗氢离子为0.008mol×30/8+1.2×10-2mol×10/4=0.06mol，图中开始3.0mLNaOH溶液消耗氢离子的物质的量为3×10-3L×4mol/L=0.012mol，原溶液中硫酸的物质的量为(0.06mol+0.012mol)/
2=0.036mol，混合液中硫酸的物质的量的浓度0.036mol/0.1L=0.36mol/L，故答案为：0.36。