04氧化还原反应和离子反应-上海市2023-2024学年高一化学上学期期末知识点突破练习（沪科版）

这是一份04氧化还原反应和离子反应-上海市2023-2024学年高一化学上学期期末知识点突破练习（沪科版），共36页。试卷主要包含了单选题，填空题，计算题，实验探究题，无机推断题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023上·浙江宁波·高一统考期末）下列转化过程中必须加入还原剂的是
A．B．C．D．
2．（2023上·浙江衢州·高一统考期末）下列实验目的、操作、现象及结论合理的是
A．AB．BC．CD．D
3．（2023上·浙江绍兴·高一统考期末）浓度为的溶液，恰好与浓度为的溶液完全反应，则元素在被还原的产物中的化合价是
A．B．C．D．0
4．（2022上·浙江宁波·高一校联考期末）关于反应 3CO+2NO23CO2+N2O 及所涉及的物质的说法正确的是
A．CO为氧化剂，被还原
B．等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子
C．N2O只具有氧化性，无还原性
D．同温同压下，CO与NO2的密度之比等于23:14
5．（2022上·浙江衢州·高一统考期末）将1.660g草酸钾固体(，溶于水配成溶液，用溶液恰好将其完全氧化。则的还原产物是
A．B．C．D．
6．（2022上·浙江杭州·高一校联考期末）下列有关说法不正确的是
A．电解熔融氯化钠制取金属钠时，钠离子被还原，氯离子被氧化
B．生铁、碳素钢、不锈钢等都属于铁的合金
C．新型储氢合金因具有较大空隙，通过物理吸附大量而广泛用于新能源汽车行业
D．合金中加入其他元素原子后，使原子层之间的相对滑动变得困难，导致合金的硬度变大
7．（2022上·浙江嘉兴·高一统考期末）在新生代的海水里有一种铁细菌，它们提取海水中的，利用酶为催化剂转变成它们的皮鞘(可以用来表示其中的铁)，后来便沉下来形成铁矿：该反应的另一种反应物是，反应后转变成有机物(有机物用表示)。下列说法不正确的是
A．有机物中，C元素的化合价可看成0价
B．上述反应中，为还原剂，被还原
C．上述反应中，产物与的物质的量之比为2∶1
D．上述反应中，若转移的电子为1 ml，则参加反应的为5.6 L(标准状况下)
8．（2023上·浙江台州·高一统考期末）是一种高效多功能水处理剂，具备强氧化性，自身被还原为，其制备方法如下：。下列有关该反应的说法中正确的是
A．该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为
B．作为水处理剂，仅因为其具有杀菌的功能
C．氧化产物只是
D．当有3.9g 作氧化剂参与反应时，产生224mL (标准状况)
9．（2023上·浙江嘉兴·高一统考期末）是一种食品添加剂，在一定条件下能发生反应：，下列叙述中正确的是
A．该反应中被还原
B．是该反应的氧化产物
C．生成需消耗
D．□中的粒子是
10．（2023上·浙江温州·高一校考期末）常温下，向H2O2溶液中滴加少量Fe2(SO4)3溶液，反应原理如下所示。关于该反应过程说法正确的是
I：M’+H2O2→O2+H++M
II：M+H++H2O2→H2O+M’(以上两个反应均未配平)
A．在该反应过程中，M是Fe3+，M’是Fe2+
B．当反应I有1mlO2生成时，转移2ml电子
C．在H2O2分解过程中，Fe2+是催化剂
D．H2O2的氧化性比Fe3+强，还原性比Fe2+弱
11．（2023上·浙江丽水·高一统考期末）工业废水中含有的重铬酸根离子()有毒，常用绿矾(FeSO4·7H2O)做处理剂，反应方程式为6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O，下列说法不正确的是
A．氧化性：>Fe3+
B．绿矾作处理剂是利用了Fe2+的还原性
C．氧化剂与氧化产物物质的量之比为6：1
D．1ml完全反应时转移了6ml电子
12．（2022上·浙江·高一期末）下列离子方程式中书写正确的是
A．氯气溶于水中：Cl2+H2O=2H++ClO-+Cl-
B．酸性硫酸亚铁溶液在空气中被氧化：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O
C．铜溶于浓硫酸：Cu+4H++=Cu2++SO2↑+2H2O
D．将少量SO2通入NaOH溶液：SO2+OH-=
13．（2022上·浙江·高一统考期末）HClO2易发生分解生成ClO2，化学方程式为5HClO2=4ClO2↑+HCl+2H2O。下列说法正确的是
A．HClO2属于有机物
B．上述反应中，ClO2是氧化产物
C．上述反应中，1ml HClO2分解转移2ml电子
D．上述反应中，氧化剂与还原剂物质的量之比1：2
14．（2023上·浙江宁波·高一统考期末）下列各组离子中，能大量共存的是
A．、、B．、、
C．、、D．、、
15．（2023上·浙江台州·高一统考期末）在无色透明溶液中，下列离子能大量共存的是
A．、、、B．、、、
C．、、、D．、、、
16．（2022上·浙江绍兴·高一统考期末）宏观辨识与微观探析相结合是化学特有的认识物质的方法。NaCl固体溶于水的过程如图所示。下列说法不正确的是
A．水合a离子为水合氯离子
B．NaCl需要在通电条件下发生电离
C．水合离子的定向运动，是水溶液导电的原因
D．水合离子的形成是电性作用的结果
二、填空题
17．（2023上·浙江绍兴·高一统考期末）回答下列问题：
(1)写出高氯酸的化学式 。
(2)写出碳酸钠在水溶液中的电离方程式 。
(3)比较还原性强弱： (填“”“”或“”)；用一个离子方程式说明与的还原性相对强弱 。
18．（2021上·浙江杭州·高一学军中学校考期末）比较Br-与Fe2+还原性相对强弱：Br- Fe2+(填“＞”、“＜”、“=”)；用一个离子方程式说明Br-与Fe2+还原性相对强弱 。
三、计算题
19．（2023上·浙江温州·高一统考期末）将40.0gFe、FeO混合物置于纯氧中加热，迅速被氧化生成46.4gFe3O4，将产物全部溶于盐酸后，通入一定体积Cl2将Fe2+全部转化为Fe3+，试计算：
(1)反应生成Fe3O4的物质的量为 ml；
(2)通入标准状况下Cl2的体积为 L；
(3)混合物中Fe、FeO的物质的量之比为 。
四、实验探究题
20．（2023上·浙江杭州·高一统考期末）实验室以锈蚀程度较大的废铁屑为原料制备FeCl3·6H2O晶体的流程可简要表示如下：
试回答下列问题：
(1)“酸溶”过程中发生主要反应有：
①Fe+2H+=Fe2++H2↑；
②Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；
③ 。(用离子方程式表示)
(2)“酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是 。
(3)“氧化”过程可在如图所示装置中进行。
①写出上述装置中盛放浓盐酸的仪器的名称 。
②装置A中KMnO4与浓盐酸反应生成MnCl2和Cl2，其离子方程式为 。
③装置C的作用是 。
④为使Cl2能充分发生反应，除在B中使用多孔球泡和搅拌外，实验中可采取的措施是 。
21．（2023上·浙江·高一期末）为证明卤族元素的非金属性强弱，某小组用下图所示装置进行实验(夹持仪器已略去，气密性已检查)。
已知：溴水呈黄色，溴水颜色随溶液浓度增大而加深。
Ⅰ.实验过程：
①打开弹簧夹，打开活塞a，滴加浓盐酸。
②当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹。
③当B中溶液黄色加深时关闭活塞a。
④……
请回答：
(1)验证氯气氧化性强于碘的实验现象是 ；
(2)B中发生反应的离子方程式为 ；
(3)为验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作和现象分别是 ；
(4)过程③的实验目的是 ；
(5)结合元素周期表，从原子结构的角度解释氯、溴、碘单质的氧化性逐渐减弱的原因： 。
Ⅱ.实验过程中需用到20mL1.00ml/LNaBr溶液。
(6)配制20mL1.00ml/LNaBr溶液需用电子天平称取NaBr固体的质量为 g。
(7)在配制过程中，下列实验操作可能导致配制溶液的物质的量浓度偏高的有___________(不定项选择)。
A．配制前容量瓶洗净未烘干
B．用烧杯溶解NaBr固体后，洗涤烧杯2~3次，洗涤液未转移到容量瓶
C．定容时俯视凹液面
D．摇匀后发现液面下降，又补充蒸馏水至刻度线
22．（2023上·浙江杭州·高一杭十四中校考期末）一氧化二氯(Cl2O)是国际公认的高效安全灭菌消毒剂，其部分性质如下：现用如图所示装置制备少量Cl2O。
已知：常温下，Cl2O是棕黄色、有刺激性气味的气体，易溶于水；熔点：-120.6℃；沸点2.0℃。
(1)盛有浓盐酸的仪器的名称是 。
(2)装置A中发生反应的离子方程式为 。
(3)装置B中的试剂是 (填名称)。
(4)装置C中固体产物为NaCl和NaHCO3，写出该反应的化学方程式 。
(5)装置E中Cl2O的收率与装置C的温度和纯碱的含水量的关系如表所示，下列猜想明显不合理的是 。
A．温度越高，Cl2O的收率越低
B．纯碱含水量越高，Cl2O的收率越高
C．随着纯碱含水量增大，Cl2O的收率先增大后减小
D．温度较低时，纯碱含水量越高，Cl2O的收率越高，温度较高时，纯碱含水量越高，Cl2O的收率越低
23．（2023上·浙江湖州·高一统考期末）“84”消毒液是常见的含氯消毒剂，其主要成分是次氯酸钠，在防控新冠疫情过程中发挥了重要作用。某化学兴趣小组设计了如图所示的次氯酸钠制备装置。
请回答：
(1)连接好装置，装入药品前必须进行的操作是 。
(2)甲、乙两位同学对B、C装置作用有不同意见：
甲同学认为，可以在装置B中反应得到次氯酸钠，此时装置C的作用为 ；
乙同学认为，可以在装置C中反应得到次氯酸钠，此时装置B中的试剂为 。
(3)丙同学查阅资料后发现与NaOH的反应会放热，从而生成副产物，请写出与NaOH生成的化学方程式 。
(4)请根据本题信息，写出一种提高次氯酸钠产率的装置改进措施 。
五、无机推断题
24．（2023上·浙江金华·高一统考期末）固体化合物A由3种元素组成，为探究其成分，设计并完成如下实验：
已知：化合物A、B、C含有相同的阳离子；气体D可以使带火星的木条复燃；每一步都反应完全。请回答：
(1)化合物A含有 元素(填元素符号)，A的化学式 。
(2)反应II的化学方程式是 。
(3)设计一个实验方案，验证固体A中的阳离子 。(写出具体操作步骤)
25．（2023上·浙江温州·高一统考期末）盐X为某种矿石的主要成分，仅含四种元素，不含结晶水。设计并完成以下实验(X、A、B均为纯净物)。
请回答：
(1)气体B的分子式是 。
(2)盐X中的4种元素是H、O和 (填元素符号)。
(3)黑色固体A与稀硫酸反应的离子方程式 。
(4)盐X隔绝空气加热发生反应的化学方程式是 。
26．（2023上·浙江衢州·高一统考期末）固体化合物M由三种元素组成。某研究小组进行了如图实验：
已知：溶液B只含两种溶质，且焰色试验呈黄色。
请回答：
(1)M中含有的元素有O、 (填元素符号)，M的化学式是 。
(2)写出B→C反应的离子方程式 。
(3)写出上述焰色试验的具体操作 。
(4)固体M可由两种常见的简单氧化物在气体A氛围中加热制得，该反应的化学方程式是 。
27．（2022上·浙江·高一期末）某材料A是由三种元素组成的化合物，某研究小组按如图流程探究其组成：
请回答：
(1)无色溶液D中含有的溶质是 (用化学式表示)， 化合物A化学式为 。
(2)写出F→G反应的化学方程式： 。
(3)写出C→D反应的离子方程式： 。
(4)设计实验方案检验黄色溶液中的金属阳离子 。
实验目的
实验操作
现象及结论
A
检验CO还原Fe2O3的生成物中是否含有Fe3O4
取反应后的固体溶于稀盐酸，滴加KSCN溶液
若溶液变红色，则还原产物中含有Fe3O4
B
比较Fe3+和I2氧化性强弱
向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化钾溶液
若溶液变蓝色，则氧化性：Fe3+>I2
C
检验FeCl3溶液中是否含有Fe2+
向溶液中滴加酸性KMnO4溶液
若紫红色退去，则溶液中含有Fe2+
D
检验溶液中是否含有CO
取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸
若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有CO
温度/℃
纯碱含水量/%
Cl2O收率/%
0~10
5.44
67.85
0~10
7.88
89.26
10~20
8.00
64.24
30~40
10.25
52.63
30-40
12.50
30.38
参考答案：
1．B
【详解】A．Cl2 与水的反应、Cl2 与碱溶液的反应都能够实现Cl2 →Cl-，但反应中没有加入还原剂，而是自身发生歧化反应而实现的，故A不符合题意；
B．时铁化合价降低，必须加入还原剂才能实现，故B符合题意；
C．，镁元素化合价升高发生氧化反应，需要加入氧化剂才能实现，，故C不符合题意；
D．中，铝、氧元素化合价没有发生改变，不需加入还原剂，故D不符合题意；
故选B。
2．B
【详解】A．Fe2O3和Fe3O4中均含有三价铁，与盐酸反应后均得到Fe3+而KSCN溶液主要用于检验Fe3+，所以溶液变血红色只能说明还原产物中含有三价铁，有可能是剩余的Fe2O3，A不符合题意；
B．向FeCl3溶液中滴加淀粉碘化钾溶液后溶液变蓝色，说明I-被氧化成I2，氧化剂为Fe3＋，利用氧化还原反应的规律，得出Fe3＋的氧化性强于I2，故B符合题意；
C．在酸性条件下高锰酸钾与氯离子发生反应：2MnO＋10Cl-＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O，氯离子也能高锰酸钾溶液褪色，则紫红色退去，不能说明溶液中含有Fe2+，故C不符合题意；
D．取少量溶液于试管中，滴加稀盐酸，若产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，则溶液中含有CO，也可能含有HCO或SO或HSO，故D不符合题意；
故选B。
3．A
【详解】反应中Na2SO3被氧化为Na2SO4，S元素化合价升高，20mL浓度为0.025ml/L的Na2SO3失去电子的物质的量为0.02L×0.025ml/L×(6-4)=0.001ml，设反应后在还原产物中的化合价为+x价，那么得到电子的物质的量为0.02L×0.01ml/L×(7-x)，根据得失电子守恒可得0.02L×0.01ml/L×(7-x)= 0.001ml，解得x=+2；故答案选A。
【点睛】利用得失电子守恒进行计算时，具体方法为：n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价) ＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价－低价)
4．B
【详解】A．在该反应中，C元素化合价由反应前CO中的+2价变为反应后CO2中的+4价，化合价升高，失去电子被氧化，所以CO为还原剂被氧化，A错误；
B．N2O和CO2分子中含有相同的原子个数及核外电子数，二者互为等电子体，等物质的量的N2O和CO2含有相等的电子，B正确；
C．N2O中N元素为+1价，结合N元素的最高+5价和最低-3价之间，因此N2O既具有氧化性，又具有还原性，C错误；
D．同温同压下，CO与NO2的密度之比等于二者的相对分子质量之比，则二者的密度的比为28:46=14:23，D错误；
故合理选项是B。
5．C
【分析】草酸钾的物质的量为1.660g/166g·ml-1=0.01ml，高锰酸钾的物质的量为，碳元素化合价由+3价升高到+4价，设锰元素的化合价由+7价降低到x价，依据得失电子守恒有等式：0.01ml21=0.005ml(7-x)，求得x=3。
【详解】A．锰元素化合价+7价，A错误；
B．锰元素化合价+4价，B错误；
C．锰元素化合价+3价，C正确；
D．锰元素化合价+2价，D错误；
答案选C。
6．C
【详解】A．电解熔融氯化钠制取金属时，钠离子化合价降低得到电子，被还原，氯离子化合价升高失去电子，被氧化，故A正确；
B．生铁、碳素钢、不锈钢等都有碳，都属于铁的合金，故B正确；
C．合金具有在吸氢化学反应时放出大量热，而在放氢时吸收大量热，因此新型储氢合金吸氢是化学变化，故C错误；
D．合金内加入了其他元素或大或小的原子，改变了金属原子有规则的层状排列，使原子层之间的相对滑动变得困难。因此，在一般情况下，合金比纯金属硬度更大、更坚固，故D正确。
综上所述，答案为C。
7．B
【详解】A．根据化合价代数和等于0，有机物中，C元素的化合价可看成0价，故A正确；
B．上述反应中，铁元素化合价升高，为还原剂，转变成有机物，C元素化合价降低，是氧化剂，被氧化，故B错误；
C．上述反应中，铁元素化合价由+2升高为+3、C元素化合价由+4降低为0，根据得失电子守恒，产物与的物质的量之比为2∶1，故C正确；
D．上述反应中，C元素化合价由+4降低为0，若转移的电子为1 ml，则参加反应的为0.25ml，标准状况下的体积为5.6 L，故D正确；
选B。
8．D
【详解】A．反应中铁元素的化合价由+2价升高到+6价，过氧化钠中-1价氧升高到0价，2mlFeSO4和1mlNa2O2是还原剂，有5mlNa2O2作氧化剂，A错误；
B．作为水处理剂，因其强氧化性而具有杀菌的功能，同时被还原后生成的三价铁与水反应生成的氢氧化铁胶体，胶体粒子具有较大的表面积，吸附力很强，能吸附悬浮固体或色素形成沉淀，从而使水净化，B错误；
C．氧化产物除了还有氧气，C错误；
D．根据反应方程式可知作氧化剂的过氧化钠与氧气物质的量之比为5∶1，当有3.9g 即0.05ml作氧化剂参与反应时，产生=224mL(标准状况)，D正确；
故选D。
9．C
【详解】A．中氮化合价升高，失去电子，则该反应中被氧化，故A错误；
B．是化合价降低得到的产物，则是该反应的还原产物，故B错误；
C．中锰化合价降低5个价态，中氮化合价升高2个价态，根据化合价升降守恒得到系数配2，系数配5，即生成5ml硝酸钠，消耗2ml高锰酸钾，因此生成需消耗，故C正确；
D．根据质量守恒和电荷守恒得到□中的粒子是，故D错误。
综上所述，答案为C。
10．B
【详解】A．Fe2(SO4)3在该反应过程中作催化剂，I 中Fe3+被还原为Fe2+，II 中Fe2+被氧化为Fe3+，所以M是Fe2+，M’是Fe3+，故A错误；
B．反应I中氧元素化合价由-1升高为0，当反应I有1mlO2生成时，转移2ml电子，故B正确；
C．I 中Fe3+被还原为Fe2+，II 中Fe2+被氧化为Fe3+，在H2O2分解过程中，Fe3+是催化剂，故C错误；
D．根据反应II可知H2O2的氧化性比Fe3+强，根据反应I可知H2O2的还原性比Fe2+强，故D错误；
选B。
11．C
【详解】A．重铬酸根离子把亚铁离子氧化为铁离子，因此氧化性：＞Fe3+，A正确；
B．反应中亚铁离子被氧化为铁离子，因此绿矾作处理剂是利用了Fe2+的还原性，B正确；
C．氧化剂是重铬酸根离子，氧化产物是铁离子，二者的物质的量之比为1：6，C错误；
D．反应中Cr元素化合价从+6价降低到+3价，得到3个电子，则1ml完全反应时转移了6ml电子，D正确；
答案选C。
12．B
【详解】A．氯气溶于水形成的次氯酸为弱酸，不可拆，离子方程式为：，A错误；
B．酸性条件下亚铁离子在空气中被氧化为铁离子，离子方程式正确，B正确；
C．浓硫酸不可拆，离子方程式为：，C错误；
D．少量二氧化硫通入氢氧化钠溶液中生成亚硫酸钠，离子方程式为：，D错误；
故选B。
13．B
【分析】反应5HClO2=4ClO2↑+HCl+2H2O中，HClO2发生歧化反应，5ml HClO2分解，有1ml作氧化剂，得到HCl，4ml作还原剂，得到ClO2，转移电子的物质的量为4ml，据此分析解答。
【详解】A．有机物分子中含C原子，HClO2不属于有机物，A错误；
B．上述反应中，HClO2转化为ClO2，Cl元素从+3价升高到+4价，被氧化，得到的ClO2是氧化产物，B正确；
C．上述反应中，5ml HClO2分解转移4ml电子，所以1ml HClO2分解转移0.8ml电子，C错误；
D．根据上述分析可知，氧化剂与还原剂物质的量之比1：4，D错误；
答案选B。
14．D
【详解】A．镁离子和碳酸根离子生成碳酸镁沉淀，不共存，故A不符合题意；
B．酸性条件下，亚铁离子和硝酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子，不共存，故B不符合题意；
C．钙离子、碳酸氢根离子、氢氧根离子生成碳酸钙沉淀和水，不共存，故C不符合题意；
D．该组离子之间不反应，能大量共存，故D符合题意；
故选D。
15．C
【详解】A．镁离子和氢氧根离子会生成氢氧化镁沉淀，不能共存，A错误；
B．三价铁为黄绿色，不符合题意，B错误；
C．、、、，都没有颜色，且相互之间不反应，可以共存，C正确；
D．碳酸氢根离子和氢离子可以反应生成二氧化碳和水，不能共存，D错误；
故选C。
16．B
【分析】NaCl是由钠离子、氯离子构成，两离子相差一个电子层，则钠离子半径小于氯离子半径。
【详解】A．分析可知，氯离子半径大于钠离子半径，则水合a离子为水合氯离子，故A正确；
B．由图可知NaCl在水分子作用下就发生电离，不需要通电，故B错误；
C．水合离子为带电电荷，其定向运动，产生电流，是水溶液导电的原因，故C正确；
D．水合离子是在溶液中水和离子的形式，是靠电性作用络合在一起形成，是电性作用的结果，故D正确；
答案为B。
17．(1)HClO4
(2)
(3) >
【详解】（1）高氯酸是氯的最高价含氧酸，其化学式为：HClO4；
（2）碳酸钠是强电解质，在水中完全电离出钠离子和碳酸根离子，电离方程式为：；
（3）二氧化硫可以和溴发生反应，在该反应中二氧化硫是还原剂，溴离子是还原产物，故还原性>，方程式为：。
18． ＜ Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+
【详解】由于Br2可以与还原性微粒Fe2+发生反应：Br2+2Fe2+=2Fe3++2Br-，在该反应中还原剂是Fe2+，还原产物是Br-，由于在氧化还原反应中，还原性：还原剂＞还原产物，所以还原性：Fe2+＞Br-，即还原性：Br-＜Fe2+，可以通过反应Br2+2Fe2+=2Br-+2Fe3+得以证实。
19．(1)0.2ml
(2)2.24L
(3)1：2
【详解】（1）由题干信息在，反应生成Fe3O4的质量为46.4g，则其物质的量为=0.2ml，故答案为：0.2；
（2）已知Fe3O4中Fe3+和Fe2+的物质的量之比为2:1，则46.4g即0.2mlFe3O4中含有的Fe2+为0.2ml，则根据离子方程式2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-可知，将Fe2+全部转化为Fe3+，通入标准状况下Cl2的体积为0.1ml×22.4L/ml=2.24L，故答案为：2.24L；
（3）根据铁原子守恒可知，n(Fe)+n(FeO)=3n(Fe3O4)=3×0.2ml=0.6ml，根据质量守恒有：56n(Fe)+72n(FeO)=40.0g，联合上述方程解得：n(Fe)=0.2ml，n(FeO)=0.4ml，故混合物中Fe、FeO的物质的量之比为0.2ml：0.4ml=1:2，故答案为：1:2。
20．(1)2Fe3++Fe=3Fe2+
(2)40℃水浴加热
(3) 分液漏斗 2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O 吸收多余Cl2，防止污染环境 控制Cl2的流速(或适当升高B中溶液温度)
【分析】废铁屑中含有Fe2O3、Fe，向其中加入30%稀盐酸进行酸溶，发生反应：Fe+2H+=Fe2++H2↑、Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O、2Fe3++Fe=3Fe2+，然后过滤除去难溶性固体残渣，向滤液中通入Cl2，发生反应：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，所得溶液为FeCl3溶液，然后经加热蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤可得FeCl3·6H2O晶体。
【详解】（1）由于离子的氧化性：Fe3+＞H+＞Fe2+，酸溶时发生的第三反应用离子方程式表示为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（2）“酸溶”需控制温度在40℃左右，最佳的加热方式是40℃水浴加热；
（3）①根据图示可知上述装置中盛放浓盐酸的仪器的名称是分液漏斗；
②在装置A中浓盐酸与KMnO4在常温下发生氧化还原反应产生KCl、MnCl2、Cl2、H2O，该反应的离子方程式为：2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
③Cl2是大气污染物，可根据Cl2能够与碱NaOH反应的性质，用NaOH溶液吸收多余Cl2，防止污染环境；
④为使Cl2能充分发生反应，除在B中使用多孔球泡和搅拌外，实验中可采取的措施是控制Cl2的流速、适当升高B中溶液温度、增大B中混合溶液的浓度、加快搅拌等措施。
21．(1)烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色
(2)
(3)打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并关闭活塞b，取下D振荡、静置，四氯化碳层变为紫色
(4)确认C的黄色溶液中无 Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰
(5)同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，得电子能力逐渐减弱
(6)5.2
(7)C
【分析】验证卤素单质氧化性的相对强弱，装置A：高锰酸钾溶液和浓盐酸反应生成氯化锰、氯化钾、氯气和水，装置A中生成氯气，烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色，验证氯气的氧化性强于碘，装置B：装置B中盛有溴化钠，氯气进入装置B中，氯气氧化溴离子为溴单质，溶液呈橙红色，验证氯的氧化性强于溴，氯气有毒，能被氢氧化钠吸收，浸有氢氧化钠的棉花防止氯气污染空气，当B和C中的溶液都变为黄色时，夹紧弹簧夹，为验证溴的氧化性强于碘，实验时应避免氯气的干扰，当B中溶液由黄色变为棕红色时，说明有大量的溴生成，此时应关闭活塞a，否则氯气过量，影响实验结论。
【详解】（1）生成的氯气与碘化钾反应生成碘，碘遇淀粉变蓝，答案为：烧瓶上端湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝色；
（2）氯元素的非金属性强于溴元素的非金属性，所以B中氯气能和溴化钠反应生成单质溴，反应的离子方程式是，答案为：；
（3）由于C中有单质溴生成，所以要验证溴的氧化性强于碘，过程④的操作为打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并关闭活塞b，取下D振荡、静置，生成的碘单质溶于四氯化碳显紫色，答案为：打开活塞b，将C中溶液滴入试管中并关闭活塞b，取下D振荡、静置，四氯化碳层变为紫色；
（4）Cl2可以将I-氧化为I2，不能让Cl2进入D中，因此过程③的实验目的是确认C的黄色溶液中无 Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰，答案为：确认C的黄色溶液中无 Cl2，排除Cl2对溴置换碘实验的干扰；
（5）根据元素周期律可知，同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，得电子能力逐渐减弱，答案为：同主族元素从上到下原子半径逐渐增大，原子核对最外层电子的吸引能力减弱，得电子能力逐渐减弱；
（6）配制 20mL1ml/L NaBr溶液需要用50mL容量瓶，NaBr的质量，托盘天平只能精确到0.1g，因此需称量5.2gNaBr；
（7）A．配制前容量瓶洗净未烘干不影响最终结果，A错误；
B．洗涤液未转移到容量瓶导致NaBr质量减少，故n减小，c减小，B错误；
C．定容时俯视观察凹液面导致V减小，c变大，C正确；
D．摇匀后发现液面下降，又补充蒸馏水至刻度线导致V增大，c变小，D错误；
故选C。
22．(1)分液漏斗
(2)MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O
(3)饱和食盐水
(4)2Na2CO3+2Cl2+H2O2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
(5)B
【分析】由实验装置图可知，装置A中二氧化锰与浓盐酸共热反应制备氯气，浓盐酸具有挥发性，制得的氯气中混有氯化氢和水蒸气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与湿润的碳酸钠共热反应制备一氧化二氯，装置D中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化二氯，装置D用于冷凝收集一氧化二氯，装置E中盛有的无水氯化钙用于吸收水蒸气，防止水蒸气进入D中，装置F中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气和一氧化二氯，防止污染空气。
【详解】（1）由实验装置图可知，盛有浓盐酸的仪器为分液漏斗，故答案为：分液漏斗；
（2）由分析可知，装置A中发生的反应为二氧化锰与浓盐酸共热反应生成氯化锰、氯气和水，反应的离子方程式为MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O，故答案为：MnO2+4H++2Cl—Mn2++Cl2↑+2H2O；
（3）由分析可知，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，防止氯化氢与湿润碳酸钠反应干扰一氧化二氯的制备，故答案为：饱和食盐水；
（4）由题意可知，装置C中发生的反应为氯气与湿润的碳酸钠共热反应生成氯化钠、碳酸氢钠和一氧化二氯，反应的化学方程式为2Na2CO3+2Cl2+H2O2NaCl+2NaHCO3+Cl2O，故答案为：2Na2CO3+2Cl2+H2O2NaCl+2NaHCO3+Cl2O；
（5）A．由表格数据可知，随着温度升高，一氧化二氯的收率降低，故正确；
B．由表格数据可知，随着纯碱含水量升高，一氧化二氯的收率先升高后降低，故错误；
C．由表格数据可知，随着纯碱含水量升高，一氧化二氯的收率先升高后降低，故正确；
D．由表格数据可知，温度较低时，纯碱含水量越高，一氧化二氯的收率越高，温度较高时，纯碱含水量越高，一氧化二氯的收率越低，故正确；
故选B。
23．(1)检查气密性
(2) 吸收多余氯气，防止污染空气 饱和食盐水
(3)
(4)将生成次氯酸钠的装置浸在冰水浴中冷却
【详解】（1）连接好装置，装入药品前必须检查气密性，关闭分液漏斗旋塞，往C中加水使长导管浸没，微热烧瓶，B、C导管口出现气泡，则气密性良好。
（2）若在装置B中反应得到次氯酸钠，此时装置C中盛放浓氢氧化钠溶液，作用为吸收多余氯气，防止污染空气；若在装置C中反应得到次氯酸钠，此时装置B的作用为除去氯气中的氯化氢，盛放的试剂为饱和食盐水。
（3）与NaOH反应生成产物，根据氧化还原反应规律可知另一产物为NaCl，与NaOH反应的化学方程式。
（4）丙同学查阅资料后发现与NaOH的反应会放热，次氯酸钠产率会降低，为此对装置进行改进，将生成次氯酸钠的装置浸在冰水浴中冷却。
24．(1) K、、O
(2)
(3)取少量固体A于试管中加水溶解，用洁净的铂丝蘸取少量该溶液在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰为紫色，则说明A中含有钾离子。
【分析】气体D可以使带火星的木条复燃，则D为氧气；化合物A、B、C含有相同的阳离子，固体C中加入水，再加入足量的硝酸银溶液生成43.05g氯化银沉淀，即0.3ml氯化银。13.44L无色气体D即氧气的物质的量为0.6ml。14.35g氯化银的物质的量为0.1ml。故化合物A中含有0.4ml氯元素，1.2ml氧元素，故剩余的为金属元素，相对分子质量为=39，为K元素。K、、O的个数比为1：1：4，A的化学式为。
【详解】（1）根据分析可知，化合物A中含有K、、O，A的化学式为。
（2）由分析可知，A的化学式为，49gA的物质的量为0.4ml，分解得到的B为0.3ml，C为0.1ml，故反应I为43。化合物B、C含有相同的阳离子，固体C中加入水，再加入足量的硝酸银溶液生成43.05g氯化银沉淀，即0.3ml氯化银，无色气体氧气的物质的量为0.6ml，故反应II的化学方程式是。
（3）使用焰色实验检验钾离子，故检验K+的方法为取少量固体A于试管中加水溶解，用洁净的铂丝蘸取少量该溶液在火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，若火焰为紫色，则说明A中含有钾离子。
25．(1)CO2
(2)Cu、C
(3)
(4)
【分析】由四种元素组成的不含结晶水的盐隔绝空气加热分解产生H2O、黑色固体A和无色无味气体B，黑色固体A中加入稀硫酸，得到蓝色溶液，则其中含有Cu2+，A是CuO，无色无味的气体与石灰水生成沉淀，此气体是CO2，，n(CO2)= ，由总质量可知生成水的质量，以此做答。
【详解】（1）无色无味的气体与石灰水生成沉淀，此气体是CO2，答案为：CO2；
（2）由分析可知盐X中的4种元素是H、O和Cu、C，答案为：Cu、C；
（3）氧化铜和稀硫酸反应生成硫酸铜和水，离子方程式：；
（4）由分析可知n(CuO)= ，n(CO2)=，n(H2O)= ，所以n(Cu) ∶n(H) ∶n(C) ∶n(O)=0.06∶0.06∶0.03∶（）=2∶2∶1∶5，该化合物为Cu2(OH)2CO3，隔绝空气加热发生反应的化学方程式是。
26．(1) Na、Fe Na4FeO4
(2)Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓
(3)将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色，蘸取溶液B在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色
(4)8Na2O+2Fe2O3+O24Na4FeO4
【分析】固体化合物M由三种元素组成，21.2gM和0.35mlH2SO4反应得到能使带火星木条复燃的气体，则气体A为O2，说明M中含有O，溶液B中加入NaOH溶液得到10.7g红褐色沉淀，该沉淀为Fe(OH)3，物质的量为=0.1ml，溶液B只含两种溶质，且焰色试验呈黄色，说明溶液B中含有Fe2(SO4)3和Na2SO4；综上所述，固体化合物M中含有0.1mlFe，结合H2SO4的物质的量计算Na的物质的量为=0.4ml，M中O元素物质的量为=0.4ml，则M中n(Na):n(Fe): n(O)=0.4:0.1:0.4=4:1:4，则M的化学式为Na4FeO4。
【详解】（1）由分析可知，M中含有的元素有O、Na、Fe，M的化学式是Na4FeO4。
（2）溶液B中含有Fe2(SO4)3和NaOH反应生成Fe(OH)3，离子方程式为：Fe3++3OH-= Fe(OH)3↓。
（3）焰色试验的具体操作为：将铂丝蘸浓盐酸在无色火焰上灼烧至无色，蘸取溶液B在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色。
（4）Na4FeO4可由两种常见的简单氧化物Na2O、Fe2O3在气体O2氛围中加热制得，该反应的化学方程式是8Na2O+2Fe2O3+O24Na4FeO4。
27．(1) NaAlO2 Al2FeS4
(2)
(3)
(4)取适量该黄色溶液与小试管中，滴入几滴KSCN溶液，若变红，则含Fe3+
【分析】灼烧后得到的白色固体C与NaOH溶液反应后，再通入CO2得到白色沉淀，灼烧后又得到白色固体C，故C为Al2O3，D为NaAlO2溶液，I为Al(OH)3；B为红棕色固体，为Fe2O3，物质的量为，铁元素的物质的量为0.01ml，加入盐酸生成氯化铁，H为FeCl3；无色气体的体积为0.896L，物质的量为0.04ml，溶于水得到酸性溶液，加入碘的KI溶液后溶液酸性增强，故E为SO2，F为H2SO3溶液，G为HI和H2SO4混合溶液；综上可知A含S、Al和Fe，其中S的物质的量为0.04ml，质量为，Al的质量为，故A的化学式为Al2FeS4。
【详解】（1）根据分析，无色溶液D中含有的溶质是NaAlO2；A的化学式为Al2FeS4；
（2）F中H2SO3与I2反应得到HI和H2SO4，化学方程式为：；
（3）C为Al2O3，D为NaAlO2溶液，C到D的离子方程式为：；
（4）该黄色溶液红金属阳离子为Fe3+，可用硫氰化钾溶液检验，设计的实验方案为：取适量该黄色溶液与小试管中，滴入几滴KSCN溶液，若变红，则含Fe3+。