2024届高三新高考化学大一轮专题练习 铜及其化合物

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2024届高三新高考化学大一轮专题练习-铜及其化合物
一、单选题
1．（2023春·辽宁·高三校联考期中）设是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．32gCu与S完全反应转移的电子数为
B．1L溶液中含有4个氧原子
C．标准状况下，2.24L和的混合气体中分子数为0.1
D．40mL浓硝酸与足量铜反应生成分子数为0.24
2．（2023春·辽宁·高三校联考期中）下列实验操作、现象和所得结论正确的是
选项
实验操作
实验现象
实验结论
A
向盛有Na2S固体的试管中滴加浓硝酸
产生有臭鸡蛋气味的气体
酸性：硝酸>硫化氢
B
将装有NO2气体的烧瓶浸泡在热水中
烧瓶内气体颜色加深
2NO2(g)N2O4(g)是放热反应
C
将铜片放入稀硫酸中，静置，再向其中加入硝酸铜固体
先无现象，后铜粉逐渐溶解
硝酸铜是铜与稀硫酸反应的催化剂
D
向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，再加入足量稀硝酸
先出现白色沉淀，后沉淀不溶解
久置的Na2SO3全部被氧化
A．A B．B C．C D．D
3．（2023春·广东肇庆·高三德庆县香山中学校考阶段练习）下列反应离子方程式书写正确的是
A．过量CO2通入澄清石灰水中：OH-＋CO2=HCO
B．足量氨水加入AlCl3溶液中：Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸反应：Ba2＋＋OH-＋H＋＋SO=BaSO4↓＋H2O
D．铜与稀硝酸反应：Cu＋4H++2NO=Cu2+＋NO2↑＋2H2O
4．（2023春·云南玉溪·高三云南省玉溪第一中学校考期中）用所给试剂与图示装置能够制取相应气体的是(夹持仪器略)

选项
A
B
C
D
X中试剂
浓盐酸
双氧水
浓硫酸
浓氨水
Y中试剂


Cu
NaOH
气体




A．A B．B C．C D．D
5．（2023春·重庆渝中·高三重庆巴蜀中学校考期中）①现有铜镁合金与一定量浓硝酸恰好完全反应，得到的混合气体(不考虑等其它气体)体积为(本题气体体积均为标准状况下)：②这些气体与一定体积氧气混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向①所得溶液中加入溶液至金属离子恰好完全沉淀，消耗溶液的体积是。下列说法不正确的是
A．①中参加反应的硝酸是 B．②中消耗氧气的体积是
C．铜镁合金中镁的质量为 D．混合气体中体积为
6．（2023春·浙江·高三校联考阶段练习）下列关于元素及其化合物的性质说法正确的是
A．向久置的氯水中滴入紫色石蕊试液，溶液将先变红后褪色
B．过量的铜与浓硝酸反应不可能生成NO
C．在空气中完全燃烧，产物为氧化铝和水
D．和分别与过量的氧气反应生成
7．（2023·安徽安庆·校联考模拟预测）央视栏目《国家宝藏》介绍了历史文化知识，彰显了民族自信、文化自信，其中也蕴含着许多化学知识。下列说法错误的是
A．传统鎏金士艺是将金溶于汞中制成“金汞漆”，涂在器物表面，然后加火除汞，鎏金工艺利用了汞的挥发性
B．《吕氏春秋•别类编》中有关于青铜的记载“金(铜)柔锡柔，合两柔则为刚”。“合两柔则为刚”体现了合金的硬度通常大于各组分金属的特点
C．宋•王希孟《千里江山图》卷中的绿色颜料铜绿的主要成分是碱式碳酸铜
D．明代《本草纲目》中记载：“……，惟以糯米，或粳米，……，和曲酿瓮中七日，以甑蒸取”。酒化酶将葡萄糖转化为乙醇时，温度越高反应速率一定越快
8．（2023春·河南信阳·高三统考阶段练习）将2.56gCu与30mL一定量浓度的浓反应，随着Cu的不断减少，反应生成气体的颜色逐渐变浅，当Cu完全反应时，共收集到标准状况下1.12L气体。待产生的气体全部释放后，向溶液中加入的NaOH溶液，恰好使溶液中的全部转化成沉淀。下列说法正确的是
A．与铜反应中消耗的物质的量为0.10mol
B．混合气体中NO的体积分数是
C．原硝酸溶液的浓度为
D．欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为，至少需要标准状况下的氧气224mL
9．（2023春·四川巴中·高三统考期中）如图是铜与浓硫酸反应的实验装置。已知：铜片足量，浓硫酸(浓度为)为50mL。下列有关判断正确的是

A．装置B中盛装的是浓硫酸，作用是干燥
B．装置C为安全瓶，防止装置D中的液体倒吸入装置B中
C．品红溶液可检验生成的，碱性棉球的作用是吸收未反应的气体
D．充分反应后，被还原的硫酸等于0.45mol
10．（2023春·辽宁·高三凤城市第一中学校联考阶段练习）类比推理是重要的学科思想，下列“类比”合理的是
A．Fe与S反应生成FeS，则Cu与S反应生成
B．与水反应生成，则与水反应生成
C．Cu与浓常温下反应生成，则Fe与浓常温下反应生成
D．将蘸有浓氨水和浓盐酸的玻璃棒靠近会产生白烟，则将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近也会产生白烟
11．（2023春·福建厦门·高三厦门市湖滨中学校考期中）用下图装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下：

步骤
操作
现象
①
打开止水夹，挤压胶头，使浓硝酸滴入试管
产生红棕色气体，溶液变为绿色
②
一段时间后，关闭止水夹，推动注射器活塞使部分水进入试管
注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色
③
一段时间后，打开止水夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气
注射器中无色气体变红棕色
下列说法正确的是
A．①中反应的化学方程式是
B．②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是与反应导致压强增大
C．③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO
D．待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有无色气体产生
12．（2023春·四川自贡·高三统考期中）将的混合物完全溶解于足量硝酸中，收集到、。再向所得溶液中加入过量的溶液，生成沉淀质量为
A． B． C． D．
13．（2023春·全国·高三期中）在标准状况下将3.2g铜粉投入一定量浓中，随着铜粉的溶解，反应生成的气体颜色逐渐变浅，当铜粉完全溶解后共收集到由和NO组成的混合气体1.344L(已转化为标况下的体积)，则混合气体中NO的体积为
A．112mL B．224mL C．448mL D．1008mL
14．（2023春·吉林长春·高三长春市第八中学校考阶段练习）向和的混合物中加入某浓度的稀硝酸，固体物质完全反应，得到标准状况下和的混合气体及。在所得溶液中加入的NaOH溶液，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为。下列有关说法正确的是
A．与的物质的量之比为 B．硝酸的物质的量浓度为2.4mol/L
C．产生的的体积为 (标况) D．、与硝酸反应后剩余为
15．（2023秋·重庆·高三校联考期末）某红色粉末样品可能含有和中的一种或两种，为探究其组成，研究组同学取少量样品加入过量稀硫酸进行实验。(已知：)下列有关说法正确的是
A．若固体部分溶解，则样品中一定含有，一定不含有
B．若固体全部溶解，则发生的离子反应只有：
C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红，则样品中为2∶1
D．另取ag样品在空气中充分加热至质量不再变化，称其质量为bg(b>a)，则混合物中的质量分数为
16．（2023春·山东青岛·高三统考开学考试）设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．1L 1醋酸()溶液中含有的数为
B．标准状况下，5.6L 中含有的分子数为0.25
C．常温常压下，2.8g 和CO混合气体中的原子数为0.2
D．含2mol 的浓硫酸与足量铜共热，转移的电子数为2

二、非选择题
17．（2022秋·河南濮阳·高三统考期末）钢铁应用十分广泛。根据铁及其化合物的性质，完成下列问题。
(1)下列铁的化合物中，可以通过化合反应得到的是_______(填字母序号)。
A．FeCl2 B．FeCl3 C．Fe(OH)3 D．Fe3O4
(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。工业上制备高铁酸钾的一种方法为ClO-+Fe3++OH-→FeO+Cl-+H2O(未配平)，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_______。
(3)工业上用废铁锈(主要成分为Fe2O3，含少量的Al2O3与Cu)制取绿矾(FeSO4·7H2O)的流程图如下。请回答下列问题。

①X与Y分别为_______、_______(填化学式)。
②加入过量NaOH溶液发生的离子方程式为_______。
③写出流程图中Cu溶解的离子方程式_______。
18．（2022春·山西朔州·高三朔州市朔城区第一中学校校考开学考试）按要求写出下列方程式：
(1)写出工业制硝酸的化学方程式：

N2→NH3：___________。
NH3→NO：___________。
NO→NO2：___________。
NO2→HNO3：___________。
(2)实验室制氨气的化学方程式：___________
(3)铜与稀硝酸的离子方程式：___________
(4)浓硝酸显黄色是因为中溶有NO2，用化学方程式表示：___________
(5)制取粗硅的化学方程式为：___________
(6)用足量的亚硫酸氢钠溶液吸收氯气，发生的离子方程式为___________
(7)工业上用Fe(OH)3与KClO在KOH碱性溶液中制K2FeO4，离子方程式为：___________
19．（2021秋·江西赣州·高三江西省崇义中学校考期中）按要求填空：
(1)20.6 g NaR含有Na+ 0.2 mol，则NaR的摩尔质量为 ___________ ，则含R 8.0 g的NaR的物质的量为 ___________ mol。
(2)除去Mg粉中的Al粉的试剂是___________；反应的离子方程式为：___________
(3)油画所用颜料含有某种白色铅化合物，置于空气中天长日久就会变成黑色，从而使油画色彩变暗。若用H2O2来“清洗”，则可将PbS转变成白色的PbSO4，从而使油画的色彩“复原”。上述“清洗”反应的化学方程式为：___________
(4)Cu2S与一定浓度的HNO3反应，生成Cu(NO3)2、CuSO4、NO2、NO和H2O，当n(NO2)：n(NO)=2：1时，1 mol Cu2S参加反应消耗硝酸的物质的量为：___________
(5)把足量的铁粉投入到稀硫酸和硫酸铜的混合溶液中，充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则原溶液中H+与SO物质的量浓度之比为：___________
20．（2007·河南·高二竞赛）现有Fe、Cu组成的合金，其总物质的量为amol，Cu的物质的量分数为x；研成粉末后，全部投入含bmolHNO3的稀溶液中，微热使其充分反应，且硝酸的还原产物只有NO，试回答下列问题：
(1)若剩余的残渣只有Cu，则溶液中含有的金属离子为(写出所有可能情况)_______
(2)当溶液中金属离子只有Fe2+、Cu2+时，求b的取值范围(用含a、x的式子表示)_______
(3)当x=0.5，且溶液中Fe3+与Fe2+的物质的量相等时，在标准状况下共产生672mL气体，求a、b的值_______

参考答案：
1．C
【详解】A．32gCu与S完全反应生成+1价铜，转移的电子为，电子数0.5，A错误；
B．溶液中溶质和溶剂中都存在氧原子，B错误；
C．标准状况下，2.24L和的混合气体中分子的物质的量为：，个数为0.1，C正确；
D．铜足量，硝酸随着反应的进行浓度减小，开始生成二氧化氮，后期生成一氧化氮，无法计算二氧化氮的量，D错误；
故选D。
2．B
【详解】A．硝酸具有强氧化性，能将H2S氧化为S，故向盛有Na2S固体的试管中滴加浓硝酸，产生不了产生有臭鸡蛋气味的气体H2S，A不合题意；
B．将装有NO2气体的烧瓶存在2NO2(g)N2O4(g)浸泡在热水中，观察到烧瓶内气体颜色加深，说明NO2浓度增大，上述平衡逆向移动，故能说明2NO2(g)N2O4(g)是放热反应，B符合题意；
C．将铜片放入稀硫酸中，静置，再向其中加入硝酸铜固体，硝酸铜电离出的硝酸根和稀硫酸电离出H+形成了具有强氧化性的HNO3，能与Cu反应，原理为：3Cu+2+8H+=3Cu2++2NO↑+4H2O，Cu(NO3)2不是催化剂而是反应物之一，C不合题意；
D．亚硫酸钡可被硝酸氧化生成硫酸钡，由操作和现象不能证明久置的Na2SO3溶液已全部变质，D不合题意；
故答案为：B。
3．A
【详解】A. 过量CO2通入澄清石灰水中会生成，澄清石灰水可拆，所以离子方程式为OH-＋CO2=HCO，故A正确；
B. 氨水不可拆，所以足量氨水加入AlCl3溶液中得离子方程式为Al3＋+3NH3·H2O=Al(OH)3↓+3NH，故B错误；
C. 氢氧化钡溶液与稀硫酸反应的离子方程式为Ba2＋+2OH-+2H＋+SO=BaSO4↓+2H2O，故C错误；
D. 铜与稀硝酸反应生成物应为NO，所以离子方程式为3Cu＋8H++2NO=3Cu2+＋2NO↑＋4H2O，故D错误；
故选A。
4．B
【详解】A．浓盐酸与二氧化锰反应制氯气必须在加热条件下，且氯气可溶于水，收集氯气不能用排水法，选项A错误；
B．双氧水分解制氧气制取装置用固液不加热制气体，收集氧气可用排水法，选项B正确；
C．浓硫酸与铜加热条件下反应生成二氧化硫，选项C错误；
D．氨气极易溶于水，不能用排水法收集，选项D错误；
答案选B。
5．C
【分析】标况下4.48LNO2、NO混合气体的物质的量为：n==0.2mol，60mL 5mol/L的氢氧化钠溶液中氢氧化钠的物质的量为：n(NaOH)=5mol/L×0.06L=0.3mol。
【详解】A．铜镁合金与一定量浓硝酸恰好完全反应得到的铜离子和镁离子恰好沉淀时，反应后的溶质为硝酸钠，根据钠离子守恒可知硝酸钠中硝酸根离子的物质的量为0.3mol，根据氮原子守恒可得硝酸的物质的量为：0.3mol+0.2mol=0.5mol，A正确；
B．生成氢氧化铜和氢氧化镁的总物质的量为：0.3mol×=0.15mol，反应消耗铜和镁的总物质的量为0.15mol，0.15mol铜和镁完全反应失去0.3mol电子，根据电子守恒，O2得到的电子与铜和镁失去的电子一定相等，则消耗氧气的物质的量为：n(O2)==0.075mol，消耗标况下氧气的体积为：V(O2)=22.4L/mol×0.075mol=1.68L，B正确；
C．由B可知，铜和镁的总物质的量为0.15mol，总质量为，设Mg的物质的量为xmol、Cu的物质的量为ymol，则x+y=0.15，根据电子守恒可得：24x+64y=6.6，解得：x=0.075mol、y=0.075mol，铜镁合金中镁的质量为，故C错误；
D．设NO的物质的量为x、二氧化氮的物质的量为y，则x+y=0.2，根据电子守恒可得：3x+y=0.3，解得：x=0.05mol、y=0.15mol，所以混合气体中二氧化氮的体积为3.36L，D正确；
故选C。
6．C
【详解】A．久置氯水中次氯酸分解生成盐酸，滴入紫色石蕊试液溶液变红不褪色，A错误；
B．过量的铜与浓硝酸反应，随着反应进行硝酸被稀释成稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成NO，B错误；
C．Al2H6与氧气反应，根据原子守恒可知，产物为氧化铝和水，C正确；
D．S6和S8在氧气中燃烧只能生成SO2，即使氧气过量也无法生成SO3，D错误；
故答案选C。
7．D
【详解】A．Hg常温下为液体，易挥发，加热除去汞利用了汞的挥发性，A正确；
B．铜和锡的合金硬度较大，合两柔则为刚体现了合金硬度的特点，即合金的硬度通常大于各组分金属的硬度，B正确；
C．铜绿的主要成分是碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3，C正确；
D．温度过高会使酶失去活性，使反应速率变慢，D错误；
故选D。
8．C
【分析】2.56g铜为0.04mol，生成硝酸铜0.04mol；生成一氧化氮、二氧化氮气体共1.12÷22.4L/mol=0.05mol；加入氢氧化钠后恰好生成硝酸钠，根据氮元素守恒可知，初始共为0.05mol+=0.27mol；
【详解】A．根据分析，与铜反应中消耗的物质的量为0.04mol×2+0.05mol=0.13mol，A项错误；
B．设一氧化氮、二氧化氮分别为amol、(0.05-a)mol，则根据电子守恒可知，a×3+(0.05-a)×1=0.04×2，a=0.015mol，则混合气体中NO的体积分数是，B项错误；
C．原硝酸溶液的浓度为， C项正确；
D．欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为，根据电子守恒可知，需要氧气，则至少需要标准状况下的氧气448mL，D项错误；
答案选C。
9．C
【详解】A．装置B为安全瓶，可观察反应过程中装置是否堵塞，故A错误；
B．装置C为集气瓶，收集二氧化硫，故B错误；
C．具有漂白性，可以漂白品红溶液，且能够和NaOH溶液反应，碱性棉球的作用是吸收二氧化硫，防止其逸出，故C正确；
D．由题意知，硫酸为18mol/L×0.05L=0.9mol，根据反应方程式：Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O及条件“铜片足量”可知，当硫酸完全参与反应时，被还原的硫酸的的物质的量为0.45mol，但在反应过程中，硫酸浓度越来越小，而金属铜与稀硫酸不反应，故被还原的硫酸小于0.45mol，故D错误；
故选C。
10．A
【详解】A．硫的氧化性较弱，只能将变价金属氧化为低价态即Cu与S反应生成，故A符合题意；
B．不与水反应，故B不符合题意；
C．Fe与浓常温下发生钝化，故C不符合题意；
D．浓硫酸无挥发性，将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒靠近，没有产生白烟，故D不符合题意。
综上所述，答案为A。
11．D
【详解】A．铜与浓硝酸反应的化学方程式，A错误；
B． ，反应后气体的压强减少，会引起②中注射器内剩余的水被“吸入”试管，B错误；
C．红棕色是因为NO与反应生成，虽然该步骤检验出了NO，但不一定由铜和稀硝酸反应生成，也可能是红棕色消失变无色时通过产生的，故③中的实验现象不能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO，C错误；
D．在酸性条件下会将Cu氧化，而自身被还原为NO，故待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有无色气体产生，D正确；
选D。
12．B
【详解】将的混合物完全溶解于足量硝酸中，收集到、，由得失电子守恒可知，共转移电子为，再向所得溶液中加入过量的溶液，反应生成氢氧化镁和氢氧化铜沉淀，生成沉淀的质量为合金的质量和与金属离子反应的氢氧根的质量之和，由关系式，可知，，则，则沉淀的质量为5.6g+5.1g=10.7g；
选B。
13．C
【分析】已知HNO3与铜反应生成NO、NO2，根据反应的化学方程式Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O、3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O分析计算。
【详解】n(Cu)==0.05mol，n(NO2+NO)==0.06mol，设NO2和NO组成的混合气体中n(NO)=x，n(NO2)=y，根据Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O，消耗的铜为0.5y，根据3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，消耗的铜为1.5x，则有x+y＝0.06 mol，1.5x+0.5y＝0.05 mol，解得：x=0.02 mol，y=0.04 mol，则V(NO)=0.02mol×22.4 L/mol=0.448L=448mL；
故选C。
14．D
【详解】A．设27.2g Cu和的混合物中Cu物质的量为xmol，物质的量为ymol，加入氢氧化钠呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2g，根据铜守恒建立关系，64x+144y=27.2，98(x+2y)=39.2，解得x=0.2，y=0.1，因此Cu与的物质的量之比为2：1，故A错误；
B．标准状况下8.96L NO和即物质的量为0.4mol，溶液加NaOH溶液至中性，得到n()=0.4mol+ n()=0.4mol+1.0×1.0L=1.4mol，则硝酸的物质的量浓度为2.8，故B错误；
C．标准状况下8.96L NO和即物质的量为0.4mol，设NO物质的量为amol，物质的量为bmol，根据得失电子守恒得到x+y=0.4mol，3x+y=0.2mol×2+0.1mol×2×1，解得x=0.1，y=0.3，因此标况下，产生的体积为6.72L，故C错误；
D．标准状况下8.96L NO和即物质的量为0.4mol，根据氮元素守恒得到消耗的硝酸物质的量n()=0.4mol+2×(0.2+0.1×2)mol=1.2mol，根据B选项得到总的硝酸物质的量为1.4mol，因此Cu、与硝酸反应后剩余为0.2mol，故D正确。
故选D。
15．D
【详解】A．固体若是和的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu能将Fe3+还原为Fe2+剩余铜，A错误；
B．固体全部溶解，若固体是和的混合物，放入足量稀硫酸中会有Cu生成，Cu恰好能将Fe3+还原为Fe2+，、、，B错误；
C．若固体全部溶解，再滴加KSCN溶液，溶液不变红色，因为溶于硫酸生成Cu和CuSO4，而硫酸不能溶解Cu，所以混合物中必须有存在，使其生成的Fe3+溶解产生的Cu，反应的有关离子方程式为 、、，说明样品中为1∶1，C错误；
D． ，，故混合物中Cu2O的质量分数为：，D正确；
故选D。
16．C
【详解】A．醋酸是弱酸，1醋酸()溶液中氢离子浓度小于1mol/L，1L 1醋酸()溶液中含有的数小于，故A错误；
B．标准状况下CS2是液体，5.6L的物质的量不是0.25mol，故B错误；
C．和CO都是双原子分子，摩尔质量都是28g/mol， 2.8g 和CO混合气体中的原子数为 0.2，故C正确；
D．铜与稀硫酸不反应，含2mol 的浓硫酸与足量铜共热，参加反应的硫酸小于2mol，转移的电子数小于2，故D错误；
选C。
17．(1)ABCD
(2)3：2
(3) Fe H2SO4 Al2O3+2OH-=2AlO+H2O Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+

【详解】（1）A．2FeCl3+Fe=3FeCl2，能通过化合反应得到，故A正确；
B．铁在氯气中点燃可得氯化铁，3Cl2+2Fe2FeCl3，是化合反应，故B正确；
C．氢氧化亚铁可被氧化为氢氧化铁，4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，是化合反应，故C正确；
D．铁在氧气中点燃可得四氧化三铁，3Fe+2O2Fe3O4，是化合反应，故D正确；
故答案为：ABCD；
（2）对于ClO-+Fe3++OH-→FeO+Cl-+H2O，Cl元素从+1降至-1价，ClO-是氧化剂，降低了2，Fe元素从+3升至+6价，Fe3+是还原剂，升高了3，由升降守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3:2；
（3）废铁锈中Al2O3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液和水，滤渣是Fe2O3、Cu，加入过量稀硫酸与Fe2O3反应生成硫酸铁和水，硫酸铁与铜反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，加入Fe单质将硫酸铜置换出铜单质，滤渣为过量Fe、Cu，滤液是FeSO4，加入足量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，最终得到绿矾晶体；
①加入X是将混合溶液中硫酸铜置换出铜单质，则X为Fe，滤渣为过量Fe、Cu，加入足量稀硫酸与铁反应生成FeSO4，则Y为H2SO4；
②废铁锈中Al2O3与过量NaOH溶液反应生成NaAlO2溶液和水，反应的离子方程式为Al2O3+2OH-=2AlO+H2O；
③流程图中Cu与硫酸铁溶液反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，反应的离子方程式Cu+2Fe3+=Cu2++2Fe2+。
18．(1) N2+3H22NH3 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+ H2O =2HNO3+NO
(2)2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O
(3)3Cu+8H++2NO =3Cu2++2NO↑+4H2O
(4)4HNO3═4NO2↑+O2↑+2H2O
(5)SiO2+2CSi+2CO↑
(6)4HSO+Cl2═2Cl-+SO+3SO2↑+2H2O
(7)3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O

【解析】（1）
N2和氢气在催化剂下反应生成NH3，化学方程式为：N2+3H22NH3；NH3和氧气反应生成NO和水，化学方程式为：4NH3+5O24NO+6H2O；NO和氧气反应生成NO2，化学方程式为：2NO+O2=2NO2；NO2和水反应生成HNO3和NO，化学方程式为：3NO2+ H2O =2HNO3+NO；
（2）
实验室用氯化铵和熟石灰混合物加热来制取氨气，生成氨气、水和氯化钙，反应的化学方程式是：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O；
（3）
金属铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，其离子方程式为3Cu+8H++2NO=3Cu2++2NO↑+4H2O；
（4）
浓硝酸具有不稳定性，见光易分解，生成二氧化氮，二氧化氮溶于硝酸而呈黄色，反应方程式为4HNO3═4NO2↑+O2↑+2H2O；
（5）
制取粗硅是将二氧化硅与焦炭高温反应生成硅和一氧化碳，方程式为：SiO2+2CSi+2CO↑；
（6）
足量的亚硫酸氢钠溶液与少量氯气反应，离子方程式为：4HSO+Cl2═2Cl-+SO+3SO2↑+2H2O；
（7）
碱性溶液中，KClO氧化Fe(OH)3生成K2FeO4，Fe元素化合价从+3价升至+6，Cl元素从+1降至-1，由得失电子守恒和质量守恒可得反应的离子方程式为：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO+3Cl-+5H2O，故D正确。
19．(1) 103 g/mol 0.1
(2) NaOH溶液 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑
(3)PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O
(4)8 mol
(5)1：4

【解析】(1)
根据物质的组成可知：1个NaR中含有1个Na+，若其中含有0.1 mol Na+，则NaR的物质的量是0.2 mol，因此NaR的摩尔质量M=；因此NaR的式量是103，由于Na相对原子质量是23，所以R的相对原子质量为103-23=80，若含有R质量为8.0 g，则其物质的量为n(R-)=，即含有NaR的物质的量是0.1 mol；
(2)
由于Al可以与强碱NaOH溶液反应产生可溶性物质，而Mg不能发生反应，因此除去Mg粉中的Al粉的试剂是NaOH溶液，该反应的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2↑；
(3)
H2O2具有强氧化性，会将黑色PbS氧化为PbSO4，H2O2被还原为H2O，根据原子守恒、电子守恒，可得该反应的化学方程式为：PbS+4H2O2=PbSO4+4H2O；
(4)
由信息可知，n(NO2)：n(NO)=2：1，假定生成2 mol NO2、1 mol NO ，则HNO3被还原生成2 mol NO2、1 mol NO共得 5 mol e-，由电子守恒可知Cu2S应失去5 mol e-，而1 mol Cu2S能失10 mol e-， 失去5 mol e-说明反应的Cu2S的物质的量为0.5 mol，0.5 mol Cu2S生成0.5 mol CuSO4和0.5 molCu(NO3)2，即起酸性作用的HNO3的物质的量为1 mol，起氧化作用的HNO3为3mol，参加反应的HNO3共4 mol，故n(Cu2S)：n(HNO3)=0.5 mol：4 mol=1：8，则反应方程式为：Cu2S+8HNO3=Cu(NO3)2+CuSO4+4NO2↑+2NO↑+4H2O，故1 mol Cu2S参加反应消耗硝酸的物质的量为8 mol；
(5)
假设H2SO4物质的量为x，CuSO4物质的量为y，根据方程式Fe+2H+=Fe2++H2↑可知：x mol H2SO4电离产生的2x mol H+反应消耗x mol Fe，使固体质量减轻56 x g；根据方程式Fe+Cu2+=Fe2++Cu可知：y mol CuSO4电离产生的y mol Cu2+反应消耗y mol Fe，同时产生y mol Cu单质，反应后固体质量又增加(64-56)y g=8y g。由于充分反应后，剩余金属粉末的质量与原加入铁粉的质量相等，则56x=8y，故，因此原溶液中H+和SO物质的量之比=2n(H2SO4)：[n(H2SO4)+n(CuSO4)]=(1×2)：(1+7)=1：4，两种物质处于同一溶液，溶液的体积相同，因此二者的浓度比等于它们的物质的量的比，故原溶液中H+与SO物质的量浓度之比为1：4。
20．(1)Fe2+或Fe2+、Cu2+
(2)≤
(3)0.12mol

【详解】3Cu+8HNO3=3Cu(NO3)3+2NO↑+4H2O
ax
3Fe+8HNO3=3Fe(NO3)2+2NO↑+4H2O
a(1-x)
故总耗HNO3量
n(HNO3)=
所以
(3)根据电子守恒：0.5a×2+0.25a×3+0.25a×2=×3a=0.04mol
又知：3Cu~8HNO33Fe~8HNO3
0.02molmol0.01molmol
Fe~4HNO3(生成Fe+)
0.01mol0.04mol
b=mol+0.04mol+mol=0.12mol