天津市耀华中学2023届高三第一次统练化学试题

这是一份天津市耀华中学2023届高三第一次统练化学试题，共17页。试卷主要包含了单选题，填空题，实验题等内容，欢迎下载使用。

天津市耀华中学2023届高三第一次统练化学试题
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________

一、单选题
1．下列说法不正确的是
A．泡沫灭火器可用于一般的起火，但不适用于活泼金属引起的火灾
B．Al、Fe、Cu常温下均不溶于浓硫酸
C．侯氏制碱法不涉及氧化还原反应，且工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D．明矾溶液既可以清除铜锈，水解产生的胶体粒子又可以吸附杂质，可做漂白剂
【答案】D
【详解】A．泡沫灭火器可用于一般的起火，但不适用于活泼金属引起的火灾，如钠着火不能用泡沫灭火器灭火，因为钠能和水反应生成可燃性气体氢气，钠的燃烧产物过氧化钠能和水、二氧化碳反应生成氧气（助燃），故A正确；
B．常温下，浓硫酸使Al、Fe钝化； Cu和浓硫酸在加热条件下反应，常温下不反应，所以Al、Fe、Cu常温下均不溶于浓硫酸，故B正确；
C．侯氏制碱法涉及的反应为： NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，反应中各元素的化合价均未变化，所以不涉及氧化还原反应，且工艺过程中应用了物质溶解度的差异，生成的NaHCO3结晶析出，故C正确；
D．明矾电离出的Al3+能发生水解反应生成H+，生成的H+能和铜锈反应，所以明矾溶液可以清除铜锈，水解产生的胶体粒子又可以吸附杂质，能够净水，但明矾溶液不可做漂白剂，故D错误；
故答案为D
2．若NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法中正确的是
A．向FeI2溶液中通入氯气，当有2molFe2+被氧化时，转移电子的数目为2NA
B．0.01L1mol/L饱和FeCl3溶液滴入沸水完全水解生成Fe(OH)3胶体粒子数为0.01NA
C．电解饱和食盐水时，若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA
D．12gNaHSO4中含有0.1NA个阳离子
【答案】D
【详解】A．由于还原性I->Fe2+，因此当Fe2+被氧化时，溶液中的I-已经氧化完全，因此无法计算转移的电子数目，故A错误；
B．Fe3+胶体粒子是多个Fe3+微粒的聚集体，因此无法计算Fe(OH)3胶体粒子的数目，故B错误；
C．电解饱和食盐水时，阴阳两极产生的气体分别为氢气和氯气，因此若阴阳两极产生气体的总质量为73g，则生成H2、Cl2，转移电子数为2NA，故C错误；
D．12NaHSO4的物质的量为0.1mol，因此含有NA个阳离子（钠离子），故D正确；
故答案为D
3．25℃时，下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A．Na+、K+、MnO、Cl-
B．与Al反应能放出H2的溶液中：Fe2+、K+、NO、SO
C．中性溶液：Fe3+、Cl-、Na+、SO
D．弱碱性溶液：Na+、K+、Cl-、HCO
【答案】D
【详解】A．pH=1的溶液显酸性，酸性环境中MnO能将Cl-氧化为氯气，不能大量共存，故A错误；
B．与Al反应能放出H2的溶液可能是酸性的也可能是碱性的，Fe2+和NO在酸性环境能发生氧化还原反应，碱性环境Fe2+会生成沉淀，不能大量共存，故B错误；
C．中性溶液Fe3+会水解生成沉淀，不能大量共存，故C错误；
D．弱碱性溶液Na+、K+、Cl-、HCO都不反应，可以共存，故D正确；
故答案为D
4．下列各项操作中，发生“先沉淀后溶解”现象的为
①向饱和溶液中通入过量的②向中逐滴滴入稀至过量③向石灰水中通入至过量④溶液中通入至过量
A．① B．①②④ C．②③ D．③④
【答案】C
【详解】①向饱和碳酸钠溶液中通入过量的CO2，碳酸钠和二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，反应为Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，碳酸氢钠的溶解性小于碳酸钠的溶解性，原碳酸钠溶液是饱和溶液，生成碳酸氢钠后溶液变成过饱和溶液，所以会析出部分碳酸氢钠晶体，所以不出现“先产生沉淀，然后沉淀又溶解”现象，故①错误；
②向中逐滴滴入稀先生成Al(OH)3沉淀，氢氧化铝具有两性，可与过量稀反应生成硫酸铝，所以出现先沉淀后溶解现象，故②正确；
③因石灰水和CO2反应，生成CaCO3沉淀，继续通入CO2，会与CaCO3反应生成可溶的Ca(HCO3)2，沉淀又溶解，所以出现先沉淀后溶解现象，故③正确；
④盐酸是强酸，碳酸是弱酸，所以碳酸不能制取盐酸，即二氧化碳和氯化钙不反应，最终没有沉淀析出，故④错误；
故选：C。
5．下列解释事实的离子方程式正确的是
A．室温下，测的氯化铵溶液pH<7：NH+2H2O=2NH3•H2O+H3O+
B．澄清石灰水与少量小苏打溶液混合：Ca2++2OH-+2HCO=CaCO3↓+CO+2H2O
C．1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl等体积互相均匀混合：2AlO+5H+=Al(OH)3↓+Al3++H2O
D．向NH4HSO4稀溶液中逐滴加入Ba(OH)2稀溶液至SO刚好沉淀完全：Ba2++2OH-+2H++ SO=BaSO4↓+2H2O
【答案】C
【详解】A．室温下，测的氯化铵溶液水解pH<7：NH+2H2O 2NH3•H2O+H3O+，故A错误；
B．少量小苏打应该按照NaHCO3配比，Ca2++OH-+HCO=CaCO3↓ +H2O，故B错误；
C．1mol/L的NaAlO2溶液和2.5mol/L的HCl等体积互相均匀混合，NaAlO2和HCl物质的量之比为2：5，2AlO+5H+=Al(OH)3↓+Al3++H2O，故C正确；
D．向NH4HSO4稀溶液中逐滴加入Ba(OH)2稀溶液至SO刚好沉淀完全，NH4HSO4何Ba(OH)2的物质的量之比为1:1，Ba2++2OH-+ NH+H++ SO=BaSO4↓+ NH3•H2O +H2O，故D错误；
故答案为C
6．研究反应物的化学计量数与产物之间的关系时，使用类似数轴的方法可以收到的直观形象的效果。下列表达不正确的是（   ）
A．密闭容器中CuO和C高温反应的气体产物：
B．Fe在Cl2中的燃烧产物：
C．AlCl3溶液中滴加NaOH后铝的存在形式：
D．氨水与SO2反应后溶液中的铵盐：
【答案】B
【详解】A. 该过程涉及的化学方程式有：，，A错正确；
B. Fe在Cl2中燃烧，只会生成FeCl3，B错误；
C. 该过程涉及的化学方程式有：Al3++3OH-=Al(OH)3↓，Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O，C正确；
D. 该过程涉及的化学方程式有：2NH3·H2O+SO2 =(NH4)2SO3+H2O，NH3·H2O+SO2 =NH4HSO3，D正确；
故合理选项为B。
7．某混合物由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的几种组成，向其中加入足量的盐酸有气体放出，将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减小；将上述混合物在空气中加热，有气体放出。则下列判断正确的是（    ）
A．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl
B．混合物中一定含有Na2O2、NaHCO3
C．无法确定混合物中是否含有NaHCO3
D．混合物中一定不含Na2CO3、NaCl
【答案】B
【详解】向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，该气体可能是氧气或二氧化碳或二者的混合气体；将放出的气体通过足量的NaOH溶液后，气体体积减小，说明气体是氧气和二氧化碳的混合物，则原混合物中一定含有过氧化钠，至少还含有碳酸钠、碳酸氢钠中的一种；将原混合物在空气中充分加热，有气体放出，故一定含有碳酸氢钠，不能确定是否含有Na2CO3、NaCl。由上述分析可知，混合物中一定有Na2O2、NaHCO3，不能确定是否含有Na2CO3、NaCl。
结合上述分析，混合物中一定含有Na2O2、NaHCO3，B选项正确。
故选B。
8．下列实验装置或对实验的描述不正确的是

A．装置①生成的气体可以用燃着的火柴来检验
B．装置②可以比较和的热稳定性
C．装置③验证与水反应的热量变化
D．装置④可以较长时间看到白色沉淀
【答案】B
【详解】A．铁与水蒸气在高温下生成四氧化三铁和氢气，氢气在肥皂泡中分散分布，点燃不会发生危险，且氢气点燃火焰呈淡蓝色，因此装置①生成的气体可以用燃着的火柴来检验，故A正确；
B．比较和的热稳定性时，应将置于内部的小试管中，不能直接加热，故B错误；
C．与水反应放热，瓶内气体受热膨胀，图中c处液面低、d处液面高可证明，故C正确；
D．先滴加稀硫酸与铁粉反应生成氢气，排出装置内的空气，再把吸有氢氧化钠溶液的胶头滴管伸入液面下滴加，氢氧化钠与硫酸亚铁反应生成氢氧化亚铁，该装置能较长时间看到白色沉淀，故D正确；
答案选B。
9．某同学采用硫铁矿焙烧取硫后的烧渣(主要成分为Fe2O3、SiO2、Al2O3，不考虑其他杂质)制取七水合硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)，设计了如下流程：

下列说法不正确的是
A．溶解烧渣选用足量硫酸，试剂X选用铁粉
B．固体1中一定含有SiO2，控制pH是为了使Al3+转化为Al(OH)3，进入固体2
C．从溶液2得到FeSO4·7H2O产品的过程中，须控制条件防止其氧化和分解
D．若改变方案，在溶液1中直接加NaOH至过量，得到的沉淀用硫酸溶解，其溶液经结晶分离也可得到FeSO4·7H2O
【答案】D
【详解】A、流程设计意图是用硫酸把Fe2O3、Al2O3，转化为硫酸盐，除去SiO2，然后用铁粉还原Fe3+得到硫酸亚铁，A正确；
B、固体1为SiO2，分离FeSO4和Al2(SO4)3采用的是调控pH的方法，使Al3+转化为Al(OH)3沉淀从而与FeSO4分离，B不正确；
C、Fe2+容易被氧化，所以在得到FeSO4·7H2O产品的过程中，要防止其被氧化和分解，C正确；
D、在溶液1中直接加过量的NaOH得到的是Fe(OH)3沉淀，Fe(OH)3溶于硫酸后生成Fe2(SO4)3，D不正确。
答案选D。

10．水热法制备Fe3O4纳米颗粒的总反应为：3Fe2++2S2O+O2+XOH-=Fe3O4+S4O+2H2O，下列说法正确的是
A．铁元素被氧化，硫元素被还原 B．Fe2+、S2O都是还原剂
C．X=2 D．每生成1molFe3O4，则转移电子数2mol
【答案】B
【详解】A．反应中S和Fe元素化合价都升高，被氧化，故A错误；
B．S和Fe元素化合价都升高，被氧化，则Fe2+、S2O32-都是还原剂，故B正确；
C．由离子方程式的电荷守恒可知x=4，故C错误；
D．每生成1 mol Fe3O4，有1mol O2参加反应，则转移电子数为4 mol，故D错误；
故答案为B。
11．下列图像表示错误的是

A．向盐酸中滴加NaAlO2溶液
B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液
C．向H2SO4和HNO3物质的量2：1的混合稀酸溶液中逐渐加入粉
D．向NaOH和Ca(OH)2物质的量2：1的混合溶液中通入CO2
【答案】D
【详解】A．向盐酸中滴加NaAlO2溶液，开始时盐酸过量，反应第一步：+4H+=Al3++2H2O，此时无沉淀，设此时加入NaAlO2的物质的量为1mol，的当酸中H+全部反应完毕后，消耗1mol ，生成1mol Al3+，之后发生反应第二步：3+Al3++6H2O=4Al(OH)3↓，此时开始产生沉淀，Al3+全部参加反应后沉淀达到最大值，消耗3mol ，则无沉淀时消耗的物质的量与沉淀最大值时消耗的物质的量之比为1:3，A正确；
B．向NH4Al(SO4)2溶液中滴加Ba(OH)2溶液，设NH4Al(SO4)2的物质的量为2mol，反应第一步：3Ba2++3+2Al3++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，此时沉淀增速最快，对应斜率最大，消耗3mol Ba(OH)2，生成2mol Al(OH)3；第一步反应Al3+全部沉淀，剩余1mol 和2mol ，之后发生反应第二步：Ba2+++2+2OH-=BaSO4↓+2NH3·H2O，第二步全部沉淀，沉淀达到最大值，消耗1mol Ba(OH)2；再加入1mol Ba(OH)2时OH-过量，Al(OH)3溶解，发生反应第三步：2Al(OH)3+2OH-=2+4H2O(扩大2倍，与第一步生成的2mol Al(OH)3对应)，沉淀减少一部分；这三步反应消耗的Ba(OH)2的物质的量之比为3:1:1，B正确；
C．H2SO4和HNO3物质的量2:1的混合稀酸溶液中，H+与之比为5:1，设HNO3的物质的量为1mol，则混合稀酸溶液中，H+的物质的量为5mol，的物质的量为1mol，逐渐加入Fe粉，发生反应第一步：Fe+4H++ NO= Fe3++NO↑+2H2O，有气体产生，当NO全部消耗时，剩余1mol H+，生成1mol Fe3+和1mol NO，消耗1mol Fe；之后发生第二步反应：Fe+Fe3+=Fe2+(扩大倍为了与第一步生成的1份Fe3+对应)，无气体产生，当Fe3+全部转化为Fe2+后，消耗0.5mol Fe；之后发生第三步反应：Fe+H+=Fe2++H2↑(剩余第一步反应剩余1mol H+，故方程式扩大倍)，有气体产生，消耗0.5mol Fe；这三步反应消耗的Fe比例为2:1:1，C正确；
D．NaOH和Ca(OH)2物质的量2:1的混合溶液中，Ca2+和OH-之比为1:4，设NaOH的物质的量为2mol，则Ca2+和OH-物质的量分别为1mol和4mol；通入CO2，发生反应第一步：Ca2++2OH-+ CO2=CaCO3↓+H2O，此时有沉淀产生，当Ca2+完全沉淀时，沉淀达最大值，消耗1mol CO2；之后发生反应第二步：2OH-+CO2=+H2O，此时无现象，当OH-完全反应时，消耗1mol CO2；之后发生反应第三步：+CO2+H2O=2，此时无现象，当完全反应时，消耗1mol CO2；再之后发生反应第四步：CaCO3+ CO2+H2O= Ca2++2，此时沉淀逐渐溶解，当CaCO3完全反应时沉淀完全溶解，消耗1mol CO2；则产生沉淀消耗的CO2的物质的量:无现象消耗的CO2的物质的量:沉淀溶解消耗的CO2的物质的量=1:2:1，D错误；
故选D。
12．已知X、Y、Z、W四种物质均含有钠元素，且它们之间有如图转化关系，下列说法中不正确的是 (　　)

A．X可以为Na、Na2O2、Na2O
B．Y+W→Z和W→Z发生的化学反应一定相同
C．Z→Y的离子反应可能为：Ca2++CO=CaCO3↓
D．若X为单质，则工业制取X的反应为：2NaCl2Na+Cl2↑
【答案】B
【分析】X、Y、Z、W四种物质均含有钠元素，由图可知，Y应为NaOH，则X可为Na、Na2O2、Na2O等，NaOH与二氧化碳反应生成的Z为Na2CO3，W为NaHCO3，以此解答该题。
【详解】A.Na、Na2O2、Na2O都可与水反应生成NaOH，故A正确；
B.Y为NaOH、Z为Na2CO3、W为NaHCO3，NaOH和NaHCO3反应生成Na2CO3和水，NaHCO3分解生成Na2CO3，则反应不同，故B错误；
C.Z→Y可用Na2CO3与氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠，反应的离子方程式为Ca2++═CaCO3↓，故C正确；
D.若X为Na，可用电解法制备，一般用NaCl，电解方程式为2NaCl2Na+Cl2↑，故D正确；
故选：B。

二、填空题
13．请回答：
(1)Na2O2的电子式_____。
(2)镁燃烧不能用CO2灭火，用化学方程式表示其理由：_____。
(3)Al(OH)3的电离方程式_____。
(4)Na、Mg、Al基态原子第一电离能的大小顺序_____，原因：_____。
(5)NaAlH4是重要的还原剂，它与水发生反应的化学方程式：_____。
(6)金属铝的工业制法，写出相关化学方程式_____。
(7)用离子方程式表示泡沫灭火器的反应原理____。
(8)烧碱的工业制法，写出相关化学方程式_____。
(9)Fe2+的价电子的电子排布图_____。
(10)NaCl晶体的晶胞中Na+的配位数为_____。
(11)用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+_____。
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)     Na< Al (5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)6
(11)

【解析】（1）
Na2O2为离子化合物，其的电子式为；
（2）
镁燃烧不能用CO2灭火，因为Mg能和二氧化碳反应，反应方程式为；
（3）
Al(OH)3的电离方程式为；
（4）
同周期元素电离能从左向右增大，但是第IIA族大于第IIIA族，因为Mg的价电子层为3s2，处于全满状态能量较低稳定，第一电离能大于Al，顺序为Na< Al （5）
NaAlH4是重要的还原剂，不能在水中存在，它与水发生反应放出氢气，化学方程式为：；
（6）
工业上用电解熔融态的氧化铝制备铝，反应方程式为；
（7）
泡沫灭火器是利用碳酸氢钠和硫酸铝的双水解来灭火的，相关离子方程式为；
（8）
工业上利用电解饱和食盐水制备烧碱，相关化学方程式为
（9）
Fe2+的价电子为3d6，其价电子排布图；
（10）
NaCl晶体的晶胞中Na+周围等距离的氯离子有6个，故Na+的配位数为6；
（11）
用离子方程式表示使用铁氰化钾检验Fe2+生成蓝色沉淀，；

三、实验题
14．实验小组制备高铁酸钾（K2FeO4）并探究其性质。
资料：K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液；具有强氧化性，在酸性或中性溶液中快速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
（1）制备K2FeO4（夹持装置略）

①A为氯气发生装置。A中反应方程式是________________（锰被还原为Mn2+）。
②将除杂装置B补充完整并标明所用试剂。_______
③C中得到紫色固体和溶液。C中Cl2发生的反应有
3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH2K2FeO4+6KCl+8H2O，另外还有________________。
（2）探究K2FeO4的性质
①取C中紫色溶液，加入稀硫酸，产生黄绿色气体，得溶液a，经检验气体中含有Cl2。为证明是否K2FeO4氧化了Cl－而产生Cl2，设计以下方案：
方案Ⅰ
取少量a，滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色。
方案Ⅱ
用KOH溶液充分洗涤C中所得固体，再用KOH溶液将K2FeO4溶出，得到紫色溶液b。取少量b，滴加盐酸，有Cl2产生。

Ⅰ．由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有______离子，但该离子的产生不能判断一定是K2FeO4将Cl－氧化，还可能由________________产生（用方程式表示）。
Ⅱ．方案Ⅱ可证明K2FeO4氧化了Cl－。用KOH溶液洗涤的目的是________________。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2________（填“＞”或“＜”），而方案Ⅱ实验表明，Cl2和的氧化性强弱关系相反，原因是________________。
③资料表明，酸性溶液中的氧化性＞，验证实验如下：将溶液b滴入MnSO4和足量H2SO4的混合溶液中，振荡后溶液呈浅紫色，该现象能否证明氧化性＞。若能，请说明理由；若不能，进一步设计实验方案。理由或方案：________________。
【答案】     2KMnO4+16HCl2MnCl2+2KCl +5Cl2↑+8H2O          Cl2+2OH−Cl−+ClO−+H2O     Fe3+     4FeO42−+20H+4Fe3++3O2↑+10H2O     排除ClO−的干扰     >     溶液的酸碱性不同     若能，理由：FeO42−在过量酸的作用下完全转化为Fe3+和O2，溶液浅紫色一定是MnO4−的颜色（若不能，方案：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）
【详解】分析：（1）KMnO4与浓盐酸反应制Cl2；由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl；Cl2与Fe（OH）3、KOH反应制备K2FeO4；最后用NaOH溶液吸收多余Cl2，防止污染大气。
（2）①根据制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，Cl2还会与KOH反应生成KCl、KClO和H2O。
I.加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+。
II.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH洗涤除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。
②根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物。对比两个反应的异同，制备反应在碱性条件下，方案II在酸性条件下，说明酸碱性的不同影响氧化性的强弱。
③判断的依据是否排除FeO42-的颜色对实验结论的干扰。
详解：（1）①A为氯气发生装置，KMnO4与浓盐酸反应时，锰被还原为Mn2+，浓盐酸被氧化成Cl2，KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，根据得失电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O，离子方程式为2MnO4-+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O。
②由于盐酸具有挥发性，所得Cl2中混有HCl和H2O（g），HCl会消耗Fe（OH）3、KOH，用饱和食盐水除去HCl，除杂装置B为。
③ C中Cl2发生的反应有3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，还有Cl2与KOH的反应，Cl2与KOH反应的化学方程式为Cl2+2KOH=KCl+KClO+H2O，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O。
（2）①根据上述制备反应，C的紫色溶液中含有K2FeO4、KCl，还可能含有KClO等。
i.方案I加入KSCN溶液，溶液变红说明a中含Fe3+。但Fe3+的产生不能判断K2FeO4与Cl-发生了反应，根据题意K2FeO4在酸性或中性溶液中快速产生O2，自身被还原成Fe3+，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，可能的反应为4FeO42-+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。
ii.产生Cl2还可能是ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；K2FeO4微溶于KOH溶液，用KOH溶液洗涤的目的是除去KClO、排除ClO-的干扰，同时保持K2FeO4稳定存在。
②制备K2FeO4的原理为3Cl2+2Fe（OH）3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O，在该反应中Cl元素的化合价由0价降至-1价，Cl2是氧化剂，Fe元素的化合价由+3价升至+6价，Fe（OH）3是还原剂，K2FeO4为氧化产物，根据同一反应中，氧化性：氧化剂氧化产物，得出氧化性Cl2FeO42-；方案II的反应为2FeO42-+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O，实验表明，Cl2和FeO42-氧化性强弱关系相反；对比两个反应的条件，制备K2FeO4在碱性条件下，方案II在酸性条件下；说明溶液的酸碱性的不同影响物质氧化性的强弱。
③该小题为开放性试题。若能，根据题意K2FeO4在足量H2SO4溶液中会转化为Fe3+和O2，最后溶液中不存在FeO42-，溶液振荡后呈浅紫色一定是MnO4-的颜色，说明FeO42-将Mn2+氧化成MnO4-，所以该实验方案能证明氧化性FeO42-MnO4-。（或不能，因为溶液b呈紫色，溶液b滴入MnSO4和H2SO4的混合溶液中，c（FeO42-）变小，溶液的紫色也会变浅；则设计一个空白对比的实验方案，方案为：向紫色溶液b中滴加过量稀H2SO4，观察溶液紫色快速褪去还是显浅紫色）。
点睛：本题考查K2FeO4的制备和K2FeO4的性质探究。与气体有关的制备实验装置的连接顺序一般为：气体发生装置→除杂净化装置→制备实验装置→尾气吸收。进行物质性质实验探究是要排除其他物质的干扰。尤其注意最后一空为开放性答案，要注重多角度思考。
15．镁条投入盐酸时，快速溶解并产生大量气泡；投入热水时，其表面会附着微量气泡。受此启发，某兴趣小组对Mg与NaHCO3溶液的反应进行了如下探究：
实验序号
实验操作
实验现象
1
向1.5mL1mol·L-1NaHCO3溶液中加入长3cm的镁条
持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊

I.探究反应产生的气体成分。
(1)经检验反应产生的气体有H2，实验室检验H2的方法为_____。
(2)小组成员认为反应产生的气体中可能有CO2，并对此进行了如图实验(图1、图2中曲线②均为对应加入镁条的数据)：
实验序
号实验操作
2
分别称取两份6.0mL1mol·L-1NaHCO3溶液于两个相同塑料瓶中(其中一个加入0.1g镁条)，塞紧CO2气体传感器，采集数据，各重复实验1次，得到图1所示曲线
3
分别称取两份30.0mL1mol·L-1NaHCO3溶液于两个相同烧杯中(其中一个加入1.1g镁条)，插入pH传感器，搅拌并采集数据，得到图2所示曲线


图1中曲线②对应的CO2含量逐渐增大的原因为____(用化学方程式表示)；结合实验3解释，随着时间推移，图1中曲线②的数值低于曲线①的原因为____。
II.探究Mg与NaHCO3溶液反应比与热水反应快的原因。
小组成员推测可能是溶液中的Na+或HCO加快了该反应的发生，对比实验1设计实验如下：
实验序号
实验操作
实验现象
4
向 溶液中加入长3cm的镁条
持续快速产生大量气泡，溶液略显浑浊

(3)结合实验1和4，可知溶液中的HCO加快了反应的发生。
①实验4中横线处内容为____。
②查阅文献可知，Mg(OH)2质地致密，MgCO3质地疏松，请结合必要的文字和化学用语解释HCO能加快该反应的原因为_____。
III.探究固体浑浊物的组成。
文献显示，固体浑浊物为Mg(OH)2和MgCO3的混合物。甲、乙两位同学设计不同方案，测定混合物组成。
(4)甲同学借助如图装置(可重复选用)，通过测定固体热分解产物水及二氧化碳的质量，测定其组成。按照该方案，装置的连接顺序为____(填字母编号)，装置D的仪器名称为____，实验中装置B的作用____。

(5)乙同学只测定了固体浑浊物在热分解前后的质量分别为3.42g和2.00g，据此计算出固体浑浊物中n[Mg(OH)2]：n[MgCO3]=_____。
【答案】(1)用试管收集气体，并用拇指堵住试管口，将试管口朝下靠近火焰，有爆鸣声，证明是氢气
(2)     2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2     反应过程中溶液的碱性不断增强，不利于CO2的生成
(3)     7.5mL 1mol/LKHCO3     Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，HCO与OH-反应生成CO，CO结合Mg2+形成质地疏松的MgCO3，使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快；
(4)     BACDD     干燥管     吸收空气中的二氧化碳和水，防止干扰后续二氧化碳和水的测定试验
(5)3:2

【解析】（1）
氢气具有可燃性，检验氢气的方法为用试管收集气体，并用拇指堵住试管口，将试管口朝下靠近火焰，有爆鸣声，证明是氢气，故答案为：用试管收集气体，并用拇指堵住试管口，将试管口朝下靠近火焰，有爆鸣声，证明是氢气；
（2）
由图1可知加与不加镁条均产生二氧化碳，且二氧化碳数据均随时间的推移而增大，则产生二氧化碳的主要原因是碳酸氢钠分解，用化学方程式表示为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2；由图3可知随着时间的推移，溶液的pH增大，碱性增强，故图1中曲线②的数值低于曲线①的原因为反应过程中溶液的碱性不断增强，不利于CO2的生成，故答案为：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2；反应过程中溶液的碱性不断增强，不利于CO2的生成；
（3）
①实验目的是探究Na+或HCO加快了该反应的发生，而实验结论是HCO加快了该反应的发生，则实验4所选试剂与实验1相比阳离子不同，其余相同，应为7.5 mL 1 mol/L KHCO3，故答案为：7.5mL 1mol/LKHCO3；
②Mg与水反应生成Mg(OH)2和氢气，溶液中存在Mg(OH)2 (s) Mg2+(aq)+2OH-(aq)，HCO与OH-反应生成CO，CO结合Mg2+形成质地疏松的MgCO3，使平衡正向移动Mg(OH)2膜溶解，增大了Mg与水的接触面积，产生气体速率加快；
（4）
测定固体组成总体思路，称取固体混合物Mg(OH)2和MgCO3加热，用浓硫酸吸收产生的水，用碱石灰吸收产生的二氧化碳，为使固体分解产生的二氧化碳和水被完全吸收，需要通入空气，但空气中有水蒸气和二氧化碳，空气通入前先用碱石灰吸收空气中的二氧化碳和水，最后末端也需要用碱石灰防止空气中的水蒸气和二氧化碳回流如装置，因此装置顺序为BACDD，装置D的仪器名称为干燥管，实验中装置B的作用吸收空气中的二氧化碳和水，防止干扰后续二氧化碳和水的测定试验，故答案为：BACDD；干燥管；吸收空气中的二氧化碳和水，防止干扰后续二氧化碳和水的测定试验；
（5）
设固体浑浊物中Mg(OH)2的物质的量为xmol，MgCO3的物质的量为ymol，则58x+84y=3.42，
Mg(OH)2 MgO+H2O，MgCO3 MgO+CO2
18x+44y=3.42-2.00，联立二式，解得x=0.03，y=0.02，则固体浑浊物中
Mg(OH)2：MgCO3=0.03mol:0.02mol=3:2，
故答案为：3:2。