【推荐】高三化学一轮单元卷：第七单元 硫、氮及其化合物 A卷

第七单元硫、氮及其化合物
注意事项：
1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。

2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。

写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。

4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。

可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Mg-24 S-32 Fe-46 Cu-64
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．下列关于硫及其化合物的说法中不正确的是
A．硫粉在过量的纯氧中燃烧也不能生成三氧化硫
B．SO2既可以是含硫物质的氧化产物，也可以是含硫物质的还原产物
C．二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了其漂白性
D．自然界中存在可溶于CS2的游离态的硫
2．下列叙述不正确的是
A．NH3易液化，液氨常用作制冷剂
B．与金属反应时，稀HNO3可被还原为低价态的氮的化合物
C．铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉通风处
D．稀HNO3和活泼金属反应时主要得到氢气
3．分别将足量下列气体通入稀Na2S溶液中，可以使溶液变浑浊的是
A．CO B．SO2 C．HCl D．CO2
4．SO2通入下列溶液中，溶液褪色或变浅，说明SO2具有漂白作用的组合是
①酸性MnO4溶液②溴水③碘水④氯水⑤FeCl3溶液
A．①⑤B．②③C．全部D．都不是
5．氮及其化合物的变化关系如下图所示。

则下列说法不正确的是
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述所有反应都是氧化还原反应
D．氮气可在足量的氧气中通过一步反应生成NO2
6．氨气溶于水得到氨水，氯气溶于水得到氯水，下列关于新制的氨水、氯水的描述正确的是A．“两水”都是混合物，溶液中含有的粒子种类、数目相同
B．“两水”中都存在可逆反应的化学平衡和弱电解质的电离平衡
C．“两水”都有刺激性气味，都能漂白有机色素
D．“两水”放置时间较久后，都会因为相同的原理而变质
7．下列说法正确的是
A．SO2作纸浆的漂白剂没有发生化学变化
B．SO2和SO3混合气体通入Ba(NO3)2溶液可得到BaSO3和BaSO4
C．H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥
D．用OH溶液鉴别SO3(g)和SO2
8．下列陈述ⅠⅡ正确并且有因果关系的是
和
NO2，②NO2和O2，③NH3和N2。

将3支试管均倒置于盛水的水槽中，充分反应后，试管中剩余气体的体积分别为V1、V2、V3，则下列的关系正确的是
A．V1＞V2＞V3B．V1＞V3＞V2
C．V2＞V3＞V1D．V3＞V1＞V2
10．木炭屑与浓HNO3共热，产生的气体等分为①和②两份，将两份气体分别按下图实验：
则石灰水的变化可能是
A．①不变浑浊②变乳白色
B．①变为乳白色浑浊②不变浑浊
C．①、②均变为乳白色浑浊
D．①、②都不变浑浊
11．(2018届河北故城高中期中)在铁与铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属
m
g；再向其中加入一定量稀硫酸，充分振荡后，剩余金属m2 g，则m1与m2之间的关系是1
A．m1可能等于m2B．m1一定大于m2
C．m1一定等于m2D．m1可能大于m2
12．(2018届河北定州中学月考)有一瓶Na2SO3溶液，可能部分被氧化，某同学进行如下实验：取少量此溶液，滴入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，再加入足量稀HCl，充分振荡后仍有白色沉淀，对此实验下列结论正确的是
A．此溶液中Na2SO3已部分氧化
B．加入Ba(NO3)2溶液生成的沉淀一定含BaSO4
C．加HCl后的不溶沉淀一定为BaSO4
D．此样品未被氧化
13．如图是一种综合处理SO2废气的工艺流程。

下列说法正确的是
A ．向溶液
B 中滴加SCN 溶液，溶液可能变为红色
B ．溶液B 转化为溶液
C 发生反应的离子方程式为4H ＋＋2Fe 2＋＋O 2===2Fe 3＋＋2H 2O
C ．溶液酸性A>B>C
D ．加氧化亚铁可以使溶液C 转化为溶液A
14．为探究Na 2SO 3溶液的性质，在白色点滴板的a 、b 、c 、d 四个凹槽中滴入Na 2SO 3溶液，再分别滴加下图所示的试剂：
对实验现象的“解释或结论”错误的是
153正确的是
A ．NH 4Cl 和NaHCO 3都是常用的化肥
B ．NH 4Cl 、HNO 3和Na 2CO 3受热时都易分解
C ．NH 3和NO 2在一定条件下可发生氧化还原反应
D ．图中所涉及的盐类物质均可以水解
16．某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。

向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解9.6 g。

向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。

下列分析或结果错误的是
A．原混合酸中NO－3物质的量为0.1 mol
B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋，BC段产生氢气
C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4
D．H2SO4浓度为2.5 mol·L－1
二、非选择题（共52分）
17．氨气在工农业生产中有重要应用。

（1）①氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式：_____________；
②NH3的稳定性比PH3的稳定性________(填“强”或“弱”)。

（2）如下图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象。

①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为____________________________。

②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是________(写化学式，一种即可)。

③FeSO4液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe2＋＋2NH3·H2O===Fe(OH)2↓＋2NH＋4和____________________________________________。

（3）空气吹脱法是目前消除NH3对水体污染的重要方法。

在一定条件下，向水体中加入适量
NaOH可使NH3的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因：_________________________________ ______________________________________。

（4）在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸(HNO2)，反应的化学方程式为_____________，若反应中有0.3 mol电子发生转移，生成亚硝酸的质量为________g(小数点后保留两位有效数字)。

18．含硫化合物的种类很多，现有SO2、Na2SO3、H2SO4、CuSO4这4种常见的含硫化合物。

回答下列问题：
（1）为进一步减少SO2的污染并变废为宝，我国正在探索在一定条件下用CO还原SO2的方法除去SO2。

写出该反应的化学方程式：____________________________________________。

（2）亚硫酸钠和碘酸钾在酸性溶液中发生以下反应：
Na2SO3＋IO3＋H2SO4===Na2SO4＋2SO4＋I2＋H2O。

①配平上面的氧化还原反应方程式。

②若反应中有5 mol电子转移，则生成的碘单质的物质的量是________mol。

（3）向FeCl3和BaCl2的酸性混合溶液中通入SO2气体，有白色沉淀生成。

此沉淀是________。

A．BaSO4B．FeS C．BaSO3D．S
（4）常温下，将铁棒置于浓硫酸中，课本上解释发生了钝化，但有人认为未发生反应。

为验证此过程，某同学经过思考，设计了如下实验：将经浓硫酸处理过的铁棒洗净后置于CuSO4溶液中，若铁棒表面________________，则发生了钝化。

19．某化学兴趣小组为探究铜跟浓硫酸反应，用下图装置进行有关实验。

请回答下列问题：
（1）装置A中发生的化学反应的化学方程式为_____________________________________；
（2）装置B的作用是贮存多余的气体，B中广口瓶内应盛放的液体是__________(填序号)；
①水②酸性MnO4③Na2CO3溶液④饱和的NaHSO3溶液
（3）装置C和D中产生的现象相同，但原因却不同。

C中是由于SO2________________________，而D中则是由于SO2具有________；
（4）装置D中试管口塞一团棉花，棉花中应浸有一种液体，其作用是_____________________________________________________；
（5）实验完毕，待A中烧瓶内液体冷却后，过滤，向滤液中加入少量的蒸馏水稀释，溶液为蓝色，为了证明蓝色只与Cu2＋有关，而与其他离子无关，某同学设计了下列实验，其中对实验目的没有意义的是________(填序号)；
①观察稀H2SO4溶液呈无色②观察CuSO4粉末呈白色
③稀释CuSO4溶液，溶液蓝色变浅
④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色
⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍显蓝色
（6）若实验中用7.2 g铜片和12.5 mL 18.0 mol·L－1的浓硫酸在加热条件充分反应，最终铜片仍有剩余。

根据所学的知识，某同学认为溶液中一定还有硫酸剩余，其理由是_____________________
________________________________________________________。

假定反应前后溶液的体积不变，设剩余硫酸的浓度为a mol·L－1，现向反应后溶液中缓慢加入硝酸钾固体，充分搅拌直到剩余铜片恰好完全反应，反应消耗硝酸钾______________mol(用含a的代数式表示，要化简)。

20．（1）在100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液中加入足量铜粉，则被溶解的铜的质量为________g。

（2）在上述溶液中再加入足量稀硫酸，又有________g铜溶解。

此过程中生成的气体在标准状况下的体积为________L。

（3）若向100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液中加入铁粉，测得反应后的溶液中Fe2＋与Fe3＋的浓度之比为1∶1，则加入铁的质量为________g。

（4）向100 mL 0.8 mol·L－1硝酸溶液中加入一定量Fe、FeO、Fe2O3的混合物，充分反应后，放出气体224 mL(标准状况下)，且测得溶液中铁元素只以Fe2＋形式存在，为使Fe2＋完全沉淀，可向反应后的溶液中加入0.1 mol·L－1的NaOH溶液________mL。

21．(2018届辽宁庄河高中月考)氮化镁(Mg3N2)是一种黄绿色粉末，可用于制造特殊陶瓷材料、催化剂等，可由金属和纯净的氮气反应制得，某化学兴趣小组同学利用下图所示装置制备少量的Mg3N2。

已知Mg3N2易与水反应，有关化学方程式为Mg3N2＋6H2O===3Mg(OH)2＋2NH3↑。

回答下列问题：
（1）装置A中反应容器的名称为________。

（2）装置B中的试剂为________，装置F的作用是______________________。

（3）装置C、E均需要加热，应先加热________，理由是____________________________。

（4）装置C中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，有关反应的化学方程式为________________________________。

（5）若C中NH3的转化率不高，易产生的问题是______________，解决办法是______________ ____________________________________。

（6）若实验结束后，将装置E中固体全部取出，称量为a g，向其中依次加入足量的稀盐酸和NaOH溶液，充分反应后过滤、洗涤、干燥，最后得沉淀b g，则产品中氮化镁的质量分数为________。

一轮单元训练金卷·高三·化学卷（A）
第七单元硫、氮及其化合物
答案
一、选择题（每小题3分，共48分）
1．【答案】C
【解析】硫粉燃烧生成二氧化硫，不能生成三氧化硫，故A正确；二氧化硫的生成可以是浓
硫酸被还原生成，也可以是硫单质被氧化生成，故B正确；二氧化硫能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液褪色，体现了酸性氧化物与碱反应的性质，与漂白性无关，故C错误；自然界中存在游离态的硫，如火山口存在游离态的硫，且S易溶于CS2，故D正确。

2．【答案】D
【解析】氨易液化，液态氨汽化时需要吸收大量的热，常用作制冷剂，A正确；与金属反应时，稀HNO3被还原为NO，B正确；铵盐受热易分解，因此贮存铵态氮肥时要密封保存，并放在阴凉处，C正确；稀硝酸和活泼金属反应时主要得到NO，D错误。

3．【答案】B
【解析】CO不与Na2S发生反应，因此没有沉淀产生，故A错误；SO2具有弱氧化性，与Na2S 发生氧化还原反应，即SO2＋2S2－＋4H＋===3S↓＋2H2O，故B正确；利用酸性强的制取酸性弱的，即发生2H＋＋S2－===H2S，没有沉淀产生，故C错误；不产生沉淀，故D错误。

4．【答案】D
【解析】SO2能使酸性高锰酸钾溶液褪色，是由于酸性高锰酸钾溶液将SO2氧化为H2SO4，自身被还原成无色的Mn2＋：2MnO4＋5SO2＋2H2O===2SO4＋2MnSO4＋2H2SO4。

SO2能使卤水褪色，是由于2(不包括F2)将SO2氧化为H2SO4，本身被还原为无色－：SO2＋2＋2H2O===H2SO4＋2H。

SO2能使棕色的Fe3＋变浅，是由Fe3＋氧化SO2生成H2SO4，本身被还原为浅绿色的Fe2＋：SO2＋2H2O ＋2Fe3＋===2Fe2＋＋4H＋＋SO2－4。

故以上均不是SO2的漂白作用。

5．【答案】D
【解析】氮气和氧气在放电条件下反应生成NO，NO与O2转化为NO2，即氮气与氧气不能一步转化为NO2。

6．【答案】B
【解析】A项，氨水中的微粒有NH3·H2O、H2O、NH3三种分子和NH＋4、OH－、H＋三种离子，氯水中有Cl2、HClO、H2O三种分子和Cl－、ClO－、H＋、OH－四种离子，所以微粒的种类、数目均不相同；C项，氨水没有漂白性，不能漂白有机色素；D项，“两水”的变质原因不相同，氨水因挥发而“变质”，而氯水主要因HClO分解而变质。

7．【答案】C
【解析】SO2的漂白性是利用SO2与有色物质化合生成无色物质，是化学变化，A错误；SO3溶于水生成H2SO4，NO－3在酸性条件下将SO2氧化为SO2－4，因而SO2和SO3的混合气体通入Ba(NO3)2
溶液中最终沉淀为BaSO 4，B 错误；三种物质均不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥，C 正确；氢氧化钾与二氧化硫和三氧化硫都能反应，而且都没有明显现象，因此不能用OH 溶液鉴别，D 错误。

8．【答案】B
【解析】陈述Ⅱ表现了SO 2的还原性，而陈述Ⅰ表现为漂白性，没有因果关系；陈述Ⅰ、Ⅱ都正确且具有因果关系；陈述Ⅱ表现出浓硫酸的吸水性，没有因果关系；陈述Ⅱ错误，常温下，铁与浓硝酸不反应不正确，钝化属于化学反应。

9．【答案】B
【解析】设各种气体的体积都为1体积。

①根据3NO 2＋H 2O===2HNO 3＋NO ，即剩余NO
的体积V 1＝⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋13体积。

②根据4NO 2＋O 2＋2H 2O===4HNO 3，即剩余O 2的体积V 2＝⎝ ⎛⎭
⎪⎫1－14体积。

③剩余N 2的体积V 3＝1体积。

即B 项符合题意。

10．【答案】B
【解析】木炭与浓硝酸共热可以得到二氧化碳和二氧化氮两种气体，气体先导入适量蒸馏水中，二氧化氮溶于水，得到硝酸和一氧化氮，二氧化碳几乎不溶于水，再导入澄清石灰水中，二氧化碳可以使石灰水变浑浊，即①变浑浊；气体直接导入澄清石灰水中，二氧化氮将氢氧化钙转化为硝酸钙，二氧化碳不与硝酸钙溶液反应，即②不变浑浊。

11．【答案】B
【解析】硝酸具有强氧化性，NO －3碱性条件下氧化性较弱，但在酸性条件下，具有强氧化性。

在铁和铜的混合物中，加入不足量的稀硝酸，反应后剩余金属m 1 g ，溶液为金属的硝酸盐，再向
其中加入一定量的稀硫酸，充分振荡后，NO －3与H ＋继续和剩余的金属反应，
剩余金属的质量m 2 g 一定小于m 1 g 。

12．【答案】C
【解析】硝酸根离子在酸性溶液中具有氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，不能确定原溶液中是否含硫酸根离子，即不能说明Na 2SO 3已部分被氧化，A 错误；滴入Ba(NO 3)2溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为亚硫酸钡或亚硫酸钡和硫酸钡，生成的沉淀中不一定含有BaSO 4，B 错误；亚硫酸钡可与硝酸发生氧化还原反应，则加盐酸后的不溶沉淀一定为BaSO 4，C 正确；由上述分析可知，原溶液可能被氧化，也可能没有被氧化，即此实验不能确定Na 2SO 3是否部分被氧化，D 错误。

13．【答案】A
【解析】Fe 2(SO 4)3与SO 2反应的离子方程式为2Fe 3＋＋SO 2＋2H 2O===2Fe 2＋＋SO 2－4＋4H ＋，反
应生成H ＋，故溶液酸性B>A ，C 错误；溶液B 中可能含有剩余的Fe 3＋，A 正确；离子方程式电荷不守恒，B 错误；溶液C 为硫酸铁和硫酸溶液，FeO 与H 2SO 4反应生成FeSO 4，D 错误。

14．【答案】D
【解析】即使不变质，在酸性条件下，NO －3也把SO 2－3氧化成SO 2－4，生成BaSO 4沉淀，D 错
误。

15．【答案】C
【解析】A 项，NaHCO 3不是化肥；B 项，Na 2CO 3受热不易分解；D 项，NaCl 不水解。

16．【答案】A
【解析】铁粉既能与硝酸反应也能与硫酸反应，从题干图中看出(注意只是第二份100 mL)OA 段产生的是NO ，AB 段的反应为Fe ＋2Fe 3＋===3Fe 2＋，BC 段产生氢气，反应为Fe ＋2H ＋===Fe 2＋＋H 2↑，可知NO －3反应完全，第二份中NO －3
应为 5.6 g 56 g ·mol －1×3÷3＝0.1 mol ，溶液中最终溶质为FeSO 4，此时反应的铁的质量是14 g ，即0.25 mol ，故原混合酸中H 2SO 4浓度为0.25 mol 0.1 L
＝2.5 mol ·L －1，NO －3物质的量为0.2 mol 。

所以选A 。

二、非选择题（共52分）
17．【答案】（1）①∶N ⋮⋮N ∶ ②强
（2）①NH 3＋HCl===NH 4Cl
②NH 4HSO 4或(NH 4)2SO 4
③4Fe(OH)2＋O 2＋2H 2O===4Fe(OH)3
（3）氨在水中存在平衡：NH 3＋H 2ONH 3·H 2ONH ＋4＋OH －，加入NaOH 后OH －浓度增大平
衡逆向移动，故有利于氨的脱除
（4）2NH 3＋3O 22HNO 2＋2H 2O 2.35
【解析】（1）①氮气电子式中存在三键；②根据非金属性的判断依据“非金属性越强，气态氢化物越稳定”，很容易判断出NH 3的稳定性强于PH 3。

（2）①根据现象写方程式；②氨气溶于浓硫酸，能生成(NH 4)2SO 4或NH 4HSO 4；③根据现象写方程式，氢氧化亚铁被氧气氧化为氢氧化铁：
4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3。

（3）氨在水中存在平衡：NH3＋H2ONH3·H2ONH＋4＋OH－，加入NaOH后OH－浓度增大，平衡逆向移动，故有利于氨的逸出。

（4）由方程式可看出，每当生成1 mol HNO2，转移电子数为6 mol，当有0.3 mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.05 mol，即2.35 g。

18．【答案】（1）2CO＋SO2S↓＋2CO2（2）①5 2 1 5 1 1 1 ②0.5
（3）A （4）无明显现象
【解析】（1）CO还原SO2，C被氧化，化合价由＋2价→＋4价，升高了2价，S被还原，化合价由＋4价→0价，降低了4价，最小公倍数为4，再依据原子守恒得2CO＋SO2S↓＋2CO2。

（2）①Na2SO3中S由＋4价→＋6价，升高了2价，IO3中I由＋5价→0价，降低了5价，最小公倍数为10，然后依据原子守恒得5Na2SO3＋2IO3＋H2SO4===5Na2SO4＋2SO4＋I2＋H2O；②依据①生成1 mol I2，共转移电子10 mol，因此转移5 mol电子，生成0.5 mol I2。

（3）Fe3＋具有强氧化性，SO2具有还原性，两者发生反应生成Fe2＋、SO2－4，Ba2＋＋SO2－4===BaSO4↓，因此沉淀是硫酸钡，故选项A正确。

（4）钝化：利用浓硫酸的强氧化性，在铁表面产生一层致密的氧化物薄膜阻碍反应的进行，氧化膜是铁的氧化物，不与硫酸铜反应，因此铁棒表面无明显变化，则发生了钝化，如果没有发生钝化，会发生反应Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋，有红色物质附着在铁棒表面。

19．【答案】（1）Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
（2）④（3）中和了溶液中的NaOH 漂白性
（4）吸收多余的SO2，防止污染环境（5）②③
（6）反应过程中浓H2SO4被不断消耗，同时生成的水逐渐增多，使浓硫酸逐渐变稀，至一定
浓度就不再与铜片反应
a 160
【解析】（1）浓硫酸具有强氧化性，在加热条件下能与铜发生氧化还原反应生成硫酸铜、二氧化硫和水，反应的化学方程式为Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O。

（2）SO2易溶于水，具有酸性和还原性，可与酸性MnO4、Na2SO3溶液反应，难溶于水饱和的NaHSO3溶液，可用排饱和NaHSO3溶液收集，答案选④。

（3）SO2溶液具有酸性，可与NaOH溶液反应，发生SO2＋2OH－===SO2－3＋H2O，滴加酚酞的氢氧化钠溶液褪色，SO2具有漂白性，可使品红溶液褪色，所以装置C和D中产生的现象相同，但原因却不同。

C中是由于SO2中和了溶液中的NaOH，而D中则是由于SO2具有漂白性。

（4）二氧化硫有毒，不能排放到空气中，能与氢氧化钠溶液反应，则棉花上可浸有氢氧化钠溶液，吸收多余的SO 2，防止污染环境。

（5）①观察稀硫酸溶液呈无色，可说明SO 2－4无色；
②观察CuSO 4粉末呈白色，不能证明蓝色只与Cu 2＋有关；③稀释CuSO 4溶液，溶液蓝色变浅，因阳离子和阴离子浓度都变浅，不能证明；④往CuSO 4溶液中加入足量NaOH 溶液，生成蓝色沉淀，过滤，滤液呈无色，铜离子浓度减小，可说明与铜离子有关；⑤往CuSO 4溶液中加入足量BaCl 2的溶液，生成白色沉淀，过滤，滤液仍呈蓝色，铜离子物质的量不变，可说明与铜离子有关，则对实验目的没有意义的是②③。

（6）浓硫酸具有强氧化性，而稀硫酸与铜不反应，随着反应的进行，硫酸浓度不断降低，稀硫酸与铜不反应，则反应后溶液中一定含有硫酸。

剩余硫酸的浓度为a mol ·L －1，物质的量为0.012 5 L ×a mol ·L －1＝0.012 5a mol ，氢离子的物质的量为0.025a mol ，向反应后溶液中缓慢加入硝酸钾
固体，充分搅拌直到剩余铜片恰好完全反应，发生反应：3Cu ＋2NO －3＋8H ＋===3Cu 2＋＋2NO ↑＋
4H 2O ，则反应消耗硝酸钾a 160 mol 。

20．【答案】（1）1.92 （2）5.76 1.344 （3）1.344 （4）700
【解析】（1）在100 mL 0.8 mol ·L －1硝酸溶液含有硝酸的物质的量为0.08 mol ，根据3Cu ＋8HNO 3===3Cu(NO 3)2＋2NO ↑＋4H 2O ，反应的铜的物质的量为0.03 mol ，质量为0.03 mol ×64 g/mol ＝1.92 g ；
（2）根据3Cu ＋8H ＋＋2NO －3===3Cu 2＋＋2NO ↑＋4H 2O ，反应的铜的物质的量为32
×0.08 mol ＝0.12 mol ，因此在上述溶液中再加入足量稀硫酸，又有(0.12 mol －0.03 mol)×64 g/mol ＝5.76 g 铜溶
解。

此过程中生成的气体在标准状况下的体积为0.09 mol ×23
×22.4 L/mol ＝1.334 L ，故答案为：5.76；1.344；
（3）设加入铁的物质的质量为，100 mL 0.8 mol ·L －1硝酸溶液含有的硝酸的物质的量为0.08 mol ，被还原的硝酸的物质的量为0.08 mol －x 2×2－x 2×3，根据得失电子守恒，有⎝ ⎛⎭
⎪⎫0.08 mol －x 2×2－x 2×3×(5－2)＝x 2×2＋x 2×3，解得＝0.024 mol ，铁的质量为0.024 mol ×56 g/mol ＝1.344 g 。

（4）HNO 3的物质的量为0.1 L ×0.8 mol ·L －1＝0.08 mol ，生成NO 的物质的量为0.224 L 22.4 L/mol
＝0.01 mol ，所以与一定量Fe 、FeO 和Fe 2O 3的混合物反应后溶液中含有的NO －3的物质的量为0.08 mol －0.01 mol ＝0.07 mol ，再向反应后的溶液中加入1 mol ·L －1的NaOH 溶液，要使铁元素全部沉淀下，所得溶液的溶质为NaNO 3，所以需要NaOH 的物质的量为n (NaOH)＝n (NO －3)＝0.07 mol ，则
所加NaOH 溶液的体积最少是0.7 mol 0.1 mol ·L －1
＝0.7 L ，即700 mL 。

21．【答案】（1）锥形瓶
（2）碱石灰 防止空气中水蒸气进入E
（3）C 使C 中产生的N 2排尽E 中的空气
（4）3CuO ＋2NH 33Cu ＋N 2＋3H 2O
（5）D 中发生倒吸现象 在C 、D 之间加上一个缓冲瓶(或其他合理答案)
（6）a －1229b 0.28a
【解析】装置A 制备氨气，B 中碱石灰干燥氨气，C 中氨气与CuO 反应制备氮气，D 中浓硫酸干燥氮气，E 装置中氮气与Mg 反应生成氮化镁，加热条件下装置中氧气与Mg 反应生成MgO ，应先用氮气排尽装置内空气后再制备氮化镁，F 防止空气中水蒸气进入硬质玻璃管E ，避免氮化镁发生水解。

(4)装置C 中的现象是黑色的氧化铜逐渐变红，说明生成Cu ，氨气被氧化成氮气，反应方程式为2NH 3＋3CuO 3Cu ＋N 2＋3H 2O 。

(5)若C 中NH 3的转化率不高，D 中浓硫酸会吸收氨气，容易发生倒吸，解决方法是在C 、D 之间加一个缓冲瓶。

(6)最终得到沉淀b g 为氢氧化镁的质
量，根据Mg 元素守恒，产品中Mg 元素质量为b g ×2458，则产品中N 元素质量为⎝ ⎛⎭
⎪⎫a －2458b g ，根据N 原子守恒，氮化镁的质量分数为⎝ ⎛⎭⎪⎫a －2458b 14 g ·mol －1×12×100 g ·mol －1a g ＝a －1229b 0.28a。