【化学】山西省太原市实验中学2018-2019学年高一12月月考试题（解析版）

山西省太原市实验中学2018-2019学年高一12月月考试题
可能用到的相对原子质量：H1B11C12N14O16Na23Mg24Al27S32Cl35.5K39Fe56Cu64
一、选择题(本题共 20 小题，1-10 每小题 2 分，11-20 每小题 3 分，共 50 分。每小题只有一个正确选 项)
1.化学在生产和日常生活中有着重要的应用，下表中用途与其性质或原理对应关系不正确的是(　　)
选项
现象或事实
解释
A．
Na2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂
Na2O2与CO2反应产生O2
B．
Al2O3常用作耐火材料
Al2O3熔点高
C．
FeCl3溶液可用于刻制
印刷铜电路板
FeCl3与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋
D．
Al(OH)3可作为治疗胃酸过多的内服药
这是利用氢氧化铝的两性
【答案】D
【解析】A．Na2O2与CO2反应产生O2，Na2O2常用于潜水艇或呼吸面具的供氧剂，A正确；B．Al2O3熔点高，Al2O3常用作耐火材料，B正确；C．FeCl3与Cu发生反应2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋，FeCl3溶液可用于刻制印刷铜电路板，C正确；D．Al(OH)3可作为治疗胃酸过多的内服药，是利用氢氧化铝的弱碱性，D错误。答案选D。
2.下列说法中正确的是(　　)
A. Cu→CuO→Cu(OH)2每步转化均能通过一步反应实现
B. 铝合金是一种混合物，它比纯铝的熔点高
C. 金属铜放置在潮湿的空气中会被腐蚀，生成绿色的铜锈——碱式碳酸铜
D. 金属铝、铁、铜都有一定的抗腐蚀性能，其抗腐蚀的原因都是表面形成氧化物薄膜，阻止反应的进一步进行
【答案】C
【解析】A．铜与氧气反应生成氧化铜，但是CuO→Cu（OH）2不可能通过一步反应实现，故A错误；B．铝合金是一种混合物，一般合金的沸点较低，所以铝合金比纯铝的熔点低，故B错误；C．金属铜放置在潮湿的空气中会被锈蚀，生成绿色的铜锈，即：碱式碳酸铜，故C正确；Fe、Cu在潮湿的空气中易生锈，Al属于亲氧元素，易被氧化生成致密的氧化物薄膜氧化铝而阻止进一步被氧化，所以金属铝有一定的抗腐蚀性能，而铁、铜露置于空气中容易与氧气进一步反应，抗腐蚀性能不强，故D错误；故选C。
3.下列对Na2O和Na2O2的叙述中正确的是( )
A. Na2O、Na2O2均能与盐酸反应生成NaCl，二者都是碱性氧化物
B. Na2O2在空气中易变质，需要密封保存，Na2O性质稳定，不必密封保存
C. Na2O2与H2O反应时，H2O既不是氧化剂也不是还原剂
D. 将Na2O2放入氢氧化钠溶液中，不发生反应，无明显现象
【答案】C
【详解】A. Na2O、Na2O2均能与盐酸反应生成NaCl，氧化钠是碱性氧化物，由于过氧化钠和盐酸反应还生成氧气，不属于碱性氧化物，A错误；
B. Na2O2在空气中易变质，需要密封保存，Na2O能与水反应生成氢氧化钠，也需要密封保存，B错误；
C. Na2O2与H2O反应时过氧化钠中的氧元素部分升高，部分降低，过氧化钠既是氧化剂也是还原剂，H2O既不是氧化剂也不是还原剂，C正确；
D. 将Na2O2放入氢氧化钠溶液中，与水发生反应生成氢氧化钠和氧气，有明显现象，D错误。
答案选C。
4.铁元素在地壳中的含量丰富。关于铁及其化合物的说法错误的是( )
A. 铁合金是使用最早的合金 B. Fe2O3 常用作红色油漆的原料
C. Fe(OH)3 胶体可做净水剂 D. Fe3O4 是具有磁性的黑色晶体
【答案】A
【详解】A. 铁的金属性较强，铜合金是我国使用最早的合金，A错误；
B. Fe2O3是红棕色固体，常用作红色油漆的原料，B正确；
C. Fe(OH)3胶体具有吸附性，能吸附水中的悬浮物而沉降，可做净水剂，C正确；
D. Fe3O4俗称磁性氧化铁，是具有磁性的黑色晶体，D正确；
答案选A。
5.下列关于各金属及其化合物的说法正确的是( )
A. 已知 CCl4 不可燃，故少量的 Na 可保存在 CCl4 液体中
B. 金属铝既可与酸反应也可与碱反应，故铝是两性金属
C. 明矾为金属铝的化合物，可用作净水剂
D. 生铁和钢都属于铁合金，两者抗腐蚀性都很强
【答案】C
【详解】A. 钠的密度小于四氯化碳的，少量的Na不可保存在CCl4液体中，一般保存在煤油中，A错误；
B. 金属铝既可与酸反应也可与碱反应，铝是金属元素，不存在两性金属，B错误；
C. 明矾为金属铝的化合物，明矾溶于水能产生氢氧化铝胶体，因此可用作净水剂，C正确；
D. 生铁和钢都属于铁合金，其中生铁的抗腐蚀性弱，D错误。
答案选C。
6.下列物质的鉴别方法不正确的是(　　)
A. 用焰色反应鉴别NaCl、KCl和Na2SO4
B. 用氢氧化钠溶液鉴别MgCl2溶液、AlCl3溶液
C. 利用丁达尔效应鉴别Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液
D. 用氯化钙溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
【答案】A
【解析】A项，焰色反应透过蓝色钴玻片呈紫色的为KCl，焰色反应呈黄色的为NaCl、Na2SO4，用焰色反应不能鉴别NaCl和Na2SO4，错误；B项，加入NaOH溶液产生白色沉淀且白色沉淀不溶于过量NaOH溶液的为MgCl2溶液，加入NaOH溶液产生白色沉淀且白色沉淀溶于过量NaOH溶液的为AlCl3溶液，现象不同可鉴别，正确；C项，能够产生丁达尔效应的为Fe（OH）3胶体，不能产生丁达尔效应的为FeCl3溶液，现象不同可鉴别，正确；D项，加入CaCl2产生白色沉淀的为Na2CO3溶液，加入CaCl2无明显现象的为NaHCO3溶液，现象不同可鉴别，正确；答案选A。
7.将少量金属钠放入盛有CuSO4溶液的烧杯中，烧杯中发生的反应是(　　)
①2Na+CuSO4=Na2SO4+Cu
②Cu+2H2O=Cu(OH)2↓+H2↑
③2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
④2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
A. ① B. ①② C. ③④ D. ①③
【答案】C
【解析】试题分析：将少量金属钠放入盛有CuSO4溶液的烧杯中，因钠非常活泼，现与水反应生成氢氧化钠和氢气，生成的氢氧化钠再与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀，故③④正确，答案为C。
8.被称为万能还原剂的NaBH4（NaBH4中H为-1价）能溶于水并和水反应，有如下反应
NaBH4＋2H2O＝NaBO2＋4H2↑，下列有关该反应的说法中，正确的是(　　)
A. NaBH4既是氧化剂又是还原剂
B. NaBH4是氧化剂，H2O是还原剂
C. 被氧化的元素与被还原的元素质量比为1∶1
D. 硼元素被氧化，氢元素被还原
【答案】D
【解析】A．NaBH4中氢元素的化合价升高，所以NaBH4是还原剂，A错误；B．NaBH4中氢元素的化合价升高，所以NaBH4是还原剂，水中氢元素化合价降低，所以水是氧化剂，B错误；C．NaBH4中氢元素的化合价升高，被氧化，硼元素化合价不变，C错误；D．化合价升高的元素是NaBH4中的氢元素，被氧化，水中的氢元素被还原，氧化剂和还原剂中H元素的化合价变化数值相同，物质的量之比为1：1，被氧化的元素与被还原的元素质量比为1：1，D正确，答案选D。
9.向Na2CO3、NaHCO3 混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是(　　)

A. a点对应的溶液中: Na+、Ca2+、SO42-、NO3-
B. b 点对应的溶液中: K+、Na+、OH-、Cl-
C. c点对应的溶液中: Na+、Ca2+、NO3-、Cl-
D. d 点对应的溶液中: Cl-、NO3-、Fe2+、Na+
【答案】C
【解析】向Na2CO3、NaHCO3，a点溶液中含有CO32-和HCO3-，b点全部为HCO3-，c点恰好完全反应生成NaCl，溶液呈中性，d点盐酸过量，呈酸性，a点溶液中含有CO32-和HCO3-，Ca2+与CO32-反应生成沉淀，不能共存，A错误；b点全部为HCO3-，CO3-与OH-反应不能大量共存，B错误；c点恰好完全反应生成NaCl，溶液呈中性，离子之间不发生任何反应，可大量共存，C正确；d点呈酸性，酸性条件下，NO3-与Fe2+发生氧化还原反应而不能大量共存，D错误；正确选项C。正确选项C。
10.能正确表示下列反应的离子方程式是( )
A. Fe粉与盐酸溶液反应：2Fe+6H+＝2Fe3++3H2↑
B. 钠与氢氧化钠溶液反应：2Na+2H2O＝2Na++2OH－+H2↑
C. 足量碳酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合：Ba2++HCO3-+OH-＝BaCO3↓+H2O
D. Al(OH)3沉淀中滴加醋酸溶液：Al(OH)3+3H+＝Al3++3H2O
【答案】B
【详解】A. Fe粉与盐酸溶液反应生成氯化亚铁和氢气：Fe+2H+＝Fe2++H2↑，A错误；
B. 钠与氢氧化钠溶液反应生成氢氧化钠和氢气：2Na+2H2O＝2Na++2OH－+H2↑，B正确；
C. 足量碳酸氢钠溶液与氢氧化钡溶液混合生成碳酸钡、碳酸钠和水：Ba2++2HCO3-+2OH-＝CO32－+BaCO3↓+2H2O，C错误；
D. 醋酸难电离，Al(OH)3沉淀中滴加醋酸溶液：Al(OH)3+3CH3COOH＝3CH3COO－+Al3++3H2O，D错误。
答案选B。
11.将100 mL 2 mol/L AlCl3溶液跟一定体积4 mol/L NaOH溶液混合后可得7.8 g沉淀，则NaOH溶液的体积可能是(　　)
①75 mL ②150 mL ③175 mL ④200 mL
A. ① B. ② C. ①③ D. ②③
【答案】C
【详解】  溶液中,若只发生反应:↓,生成氢氧化铝为，其质量，说明有两种情况:一为沉淀不完全，只生成沉淀；另一种情况为铝离子完全沉淀后部分溶解，既生成沉淀，又生成。①若碱不足，只发生═↓，可以知道NaOH的物质的量为,加入NaOH溶液的体积为；②沉淀部分溶解,既生成沉淀,又生成,则；
   ═↓

则溶解的氢氧化铝为,
 ═
 
则消耗的碱的物质的量为，加入NaOH溶液的体积为；故选C。
12.下列“解释或结论”与“实验操作及现象”不相符的一组是( )
序号
实验操作及现象
解释或结论
A
向某溶液中加入 KSCN 溶液，无明显现象,再加入 H2O2 溶液，出现血红色
该溶液中一定含有 Fe2+
B
向某溶液中加入盐酸无明显现象，再加入 BaCl2溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有 SO42-
C
将打磨后的镁条放入盛有稀盐酸的试管中，用手触摸试管外壁感觉变热
镁条与稀盐酸反应是放热反应
D
向某钠盐溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
该盐一定是 Na2CO3
【答案】D
【详解】A．向某溶液中加入KSCN溶液，无明显现象，说明不存在铁离子，再加入H2O2溶液，出现血红色，由于双氧水具有氧化性，能把亚铁离子氧化为铁离子，则可以说明该溶液中一定含有Fe2+，故A正确；
B．加入稀盐酸无明显现象，排除碳酸根离子、银离子等离子的干扰，再加入BaCl2溶液，有白色沉淀，白色沉淀为硫酸钡，则溶液中一定含有SO42-，故B正确；
C．金属与酸的反应为放热反应，则打磨后的镁条放入盛有稀盐酸的试管中，用手触摸试管外壁感觉变热，故C正确；
D．产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，气体为二氧化碳或二氧化硫，则盐为碳酸氢钠或碳酸钠，或亚硫酸钠等，故D错误；
答案选D。
13.下列实验结果与图像不相符的是( )
A. 向含有盐酸、氯化镁和氯化铝的溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液直至过量

B. 向澄清石灰水中通入二氧化碳气体直至过量

C. 向氯化铝的溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液直至过量

D. 向氯化铝的溶液中逐渐加入氨水直至过量
【答案】A
【解析】A. 向含有盐酸、氯化镁和氯化铝的溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液直至过量，开始没有沉淀产生，图像不符合，A正确；B. 向澄清石灰水中通入二氧化碳气体直至过量，开始生成碳酸钙沉淀，然后碳酸钙溶解转化为碳酸氢钙，图像符合，B错误；C. 向氯化铝的溶液中逐渐加入氢氧化钠溶液直至过量，发生的反应为Al3＋＋3OH－===Al(OH)3↓、Al(OH)3＋OH－===AlO2－＋2H2O，图像符合，C错误；D. 向氯化铝的溶液中逐渐加入氨水直至过量生成氢氧化铝沉淀，氨水不能溶解氢氧化铝，图像符合，D错误，答案选A。
14.下列各组物质中，X 是主体物质，Y 是少量杂质，Z 是为除去杂质所要加入的试剂，其中所加试剂 正确的一组是( )
选项
A
B
C
D
X
FeCl2 溶液
FeCl3 溶液
Fe
Na2SO4 溶液
Y
FeCl3
CuCl2
Al
Na2CO3
Z
Cl2
Fe
NaOH 溶液
BaCl2 溶液
【答案】C
【解析】试题分析：A、氯气能把氯化亚铁氧化为氯化铁，不能除去氯化亚铁中的氯化铁，应该用铁粉，A错误；B、铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，不能除去氯化铁中的氯化铜，B错误；C、氢氧化钠溶液与铝反应生成偏铝酸钠和氢气，与铁不反应，可以除去铁中的铝，C正确；D、盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳，引入杂质氯化钠，应该用稀硫酸，D错误，答案选C。
15.某溶液中有Fe3＋、Mg2＋、Fe2＋和Al3＋四种阳离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液，搅拌后，再加入过量的盐酸，溶液中大量减少的阳离子是(　　)
A. Fe3＋ B. Mg2＋ C. Fe2＋ D. Al3＋
【答案】C
【解析】溶液中有Fe2+、Fe3+、Mg2+和Al3+四种离子，若向其中加入过量的氢氧化钠溶液并充分搅拌，反应时，四种金属离子均先转化为沉淀，然后氢氧化铝与过量的NaOH反应转化为偏铝酸根离子，氢氧化亚铁被氧化为氢氧化铁，再加入过量的盐酸，氢氧化铁、氢氧化镁、偏铝酸钠与盐酸反应生成金属阳离子为Fe3+、Mg2+和Al3+，显然溶液中大量减少的离子是Fe2+，故选C．
16.X、Y、Z、W有如图所示的转化关系（反应条件和部分其他反应物省略），则X、Y、Z可能是（　　）

①Na、Na2O、Na2O2   ②NaOH、Na2CO3、NaHCO3    ③AlCl3、Al(OH)3、NaAlO2
A. ①②③ B. ②③ C. ①③ D. ①②
【答案】A
【解析】①Na与氧气在常温、加热条件下分别生成Na2O、Na2O2 ，Na2O可再被氧气氧化为Na2O2 ，①可行；②向NaOH溶液中通入二氧化碳由少到多时，分别生成Na2CO3、NaHCO3，②可行；③向AlCl3溶液中加入氢氧化钠溶液至过量，分别生成Al(OH)3、NaAlO2，③可行。答案选A。
17.将等物质的量的金属Na、Mg、Al分别与100mL2mol/L盐酸反应，实验测得生成气体的体积V(已折合为标准状况)与时间t的关系如图所示，则下列说法不正确的是( )

A. x＝2.24
B. 反应时，Na、Mg、Al均过量
C. 钠的物质的量为0.2 mol
D. 曲线b为Mg与盐酸反应的图像
【答案】B
【解析】
【分析】由于最后生成的气体量相同，所以这些金属置换出的氢气量相等，即等物质的量的三种金属失去了相同数量的电子，而若盐酸过量的话，这些金属失去的电子数因该是不一样的，比值应是1：2：3，故推断出盐酸不可能过量，但可能刚好和Na反应完全，此时Na完全反应而Mg、Al还有剩余，由此分析。
【详解】A、由于酸不足，所以生成氢气的量为n（H2）＝0.5n（HCl）＝0.5×0.1L×2mol/L＝0.1mol，所以标况下的体积为2.24L，故A正确；
B、Na不可能过量，即使过量也要与溶剂水反应，故B错误；
C、生成0.1mol的氢气需0.2mol的钠，故C正确；
D、按照金属活动性顺序Na＞Mg＞Al可知钠和盐酸反应最激烈，产生相同的氢气需要的时间最少，故中间那条线是Mg与盐酸反应的图像，故D正确；
答案选B。
18.将a克Fe2O3、Al2O3样品溶解在过量的400mL 0.1mol•L﹣1的硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH 溶液使Fe3+、Al3+刚好完全沉淀，用去NaOH 溶液100mL，则NaOH 溶液的浓度为（　　）
A. 0.1 mol•L﹣1 B. 0.2 mol•L﹣1 C. 0.4 mol•L﹣1 D. 0.8 mol•L﹣1
【答案】B
【解析】Fe2O3、Al2O3与盐酸反应生成氯化铝、氯化铁，盐酸有剩余，向反应后的混合溶液中加入100mLNaOH溶液，恰好使Fe3+、Al3+完全沉淀，此时溶液中溶质为NaCl，根据氯离子守恒有n(NaCl)=n(HCl)=0.2L×0.1mol/L=0.02mol，根据钠离子守恒可得：n(NaOH)=n(NaCl)=0.02mol，则该c(NaOH) =0.2mol/L，故选B。
19.甲、乙两烧杯中各盛有100 mL 3 mol·L－1的盐酸和NaOH溶液，向两烧杯中分别加入等质量的铝粉，反应结束后，测得生成的气体体积比为V(甲)∶V(乙)＝1:2，则加入铝粉的质量为( )
A. 1.8 g B. 2.7 g C. 3.6 g D. 5.4 g
【答案】D
【解析】试题分析：盐酸和氢氧化钠溶液中溶质的物质的量均为0.1L×3mol/L=0.3mol，又两烧杯中分别加入等质最的铝粉，反应结束后测得生成的气体体积比为甲:乙=1:2，设铝与酸反应时酸完全反应，生成的氢气的物质的量为x，则
2Al+6HCl═2AlCl3+3H2↑
6 3
0.3mol x
解得x=0.15mol，相同条件下，气体的物质的量之比等于体积之比，则碱与金属铝反应生成的氢气的物质的量为0.15mol×2=0.3mol，碱与金属铝反应时铝完全反应，设与碱反应的铝的物质的量为y，则
2Al+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑
2 3
y 0.3mol
解得y=0.2mol，则铝的质量为0.2mol×27g/mol=5.4g，答案选D。
20.氧化性Fe3+＞Cu2+，向物质的量浓度均为2mol/L的Fe2(SO4)3、CuSO4的500mL混合液中加入a mol铁粉，充分反应后，下列说法不正确的是( )
A. 当a≤1时，发生的反应为2Fe3++Fe＝3Fe2+
B. 当a≥2时，发生的反应为2Fe3++2Cu2++3Fe＝5Fe2++2Cu
C. 当1≤a＜2时，溶液中 n(Fe2+)＝(2+a)mol
D. 若有固体剩余，则固体中一定有铜，可能有铁
【答案】B
【解析】
【分析】根据氧化性Fe3+＞Cu2+可判断向物质的量浓度均为2mol·Lˉ1的Fe2(SO4)3和CuSO4的500mL混合液中加入a mol铁粉，硫酸铁首先氧化金属铁，然后才是硫酸铜与铁发生置换反应，结合反应物的量分析解答。
【详解】硫酸铁和硫酸铜的物质的量均是2mol/L×0.5L＝1.0mol，发生的反应依次为
①Fe2(SO4)3+Fe＝3FeSO4
②CuSO4+Fe＝FeSO4+Cu
A. 当a≤1时铁不足，发生的反应为①，离子方程式为：2Fe3+＋Fe＝3Fe2+，A正确；
B. 当a≥2时铁恰好反应或过量，发生的反应为①和②，离子方程式为：2Fe3+＋Cu2+＋2Fe＝4Fe2+＋Cu，B错误；
C. 当1≤a＜2时硫酸铁全部反应，硫酸铜过量，根据铁原子守恒可知溶液中n(Fe2+ )＝(2+a)mol，C正确；
D. 根据以上分析可知若有固体剩余，则可能是铜或铁和铜，D正确。
答案选B。
二、非选择题(本题 5 小题，共 50 分。)
21.有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系，回答下列问题：
①W→X+H2O+CO2↑；②Z+CO2→X+O2↑；③Z+H2O→Y+O2↑；④X+Ca(OH)2→Y+CaCO3↓。
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是：W：_________、X：_________、Y：__________、Z：___________。
(2)以上4个化学反应，属于氧化还原反应的是_____________(填反应序号)，当发生以上反应，在标准状况下产生2.24L气体时，转移电子数为________。
(3)若④反应在溶液中进行，写出其离子方程式________。
【答案】(1). NaHCO3 (2). Na2CO3 (3). NaOH (4). Na2O2 (5). ②③ (6). 0.2NA (7). Ca2++CO32－＝CaCO3↓
【解析】
【分析】四种钠的化合物，Z能与二氧化碳、水反应生成氧气，故Z为Na2O2，X为Na2CO3，Y为NaOH，W分解生成碳酸钠、二氧化碳与水，故W为NaHCO3，据此解答。
【详解】根据以上分析可知W为碳酸氢钠，X为碳酸钠，Y是氢氧化钠，Z是过氧化钠。则（1）W、X、Y、Z的化学式分别是NaHCO3、Na2CO3、NaOH、Na2O2；
（2）过氧化钠与水、二氧化碳的反应均是氧化还原反应，反应中过氧化钠中-1价的氧的化合价发生升降，所以过氧化钠既是氧化剂也是还原剂，生成1mol氧气转移2mol电子，标况下2.24L氧气的物质的量是0.1mol，所以转移电子是0.2mol，电子数为0.2NA；
（3）碳酸钠与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的离子方程式为Ca2++CO32－＝CaCO3↓。
22.如图所示装置可用来制取和观察Fe(OH)2在空气中被氧化的须色变化。实验时必须使用铁屑和6mol/L的硫酸，其他试剂任选。完成下列问题：

(1)B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是_________________，A中发生反应的目的是_______________________________。
(2)实验开始时应先将弹簧夹a________(填“打开”或“关闭”)。
(3)装置B中生成Fe(OH)2的操作及观察到的现象为_______________。
(4)实验完毕，打开b处弹簧夹，放入一部分空气，此时B中发生的反应为_________________________。
【答案】 (1). 铁屑 (2). 产生氢气，排除装置中的空气，防止氢氧化亚铁被氧化；同时生成FeSO4；并利用产生的氢气将FeSO4压入B装置； (3). 打开 (4). 关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁的溶液被压入B中产生白色沉淀 (5). 4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3
【解析】
【分析】（1）A中应预先盛放固态反应物，铁和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸亚铁和氢气，利用氢气排空气；
（2）根据实验开始时需要使生成的氢气充满整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化，据此判断；
（3）关闭活塞时，在气体压强的作用下，A中溶液可进入B装置中，据此解答；
（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀。
【详解】（1）A中应预先盛放固态反应物铁屑，铁和稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，利用氢气排除装置中的空气，防止氢氧化亚铁被氧化，同时生成FeSO4，并利用产生的氢气将FeSO4压入B装置；
（2）实验开始时，应先打开活塞a，使生成的氢气进入整套实验装置中而排出空气，防止氢氧化亚铁被氧化；
（3）A中反应发生后，为保证硫酸亚铁进入B中和氢氧化钠混合，要借助氢气产生的压强，所以需要关闭活塞a，在气体压强的作用下，A中含有硫酸亚铁的溶液被压入B中，硫酸亚铁和氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀氢氧化亚铁；
（4）氢氧化亚铁不稳定，易被氧气氧化生成红褐色氢氧化铁沉淀，所以实验完毕，打开b处活塞，放入一部分空气，出现白色沉淀先转化为灰绿色最后转化为红褐色，反应方程式为4Fe(OH)2+O2+2H2O＝4Fe(OH)3。
23.向一定量NaOH溶液的烧杯中通入CO2气体，然后向该溶液中逐滴加入1mol/L盐酸．所加入盐酸溶液的体积与产生二氧化碳气体体积(标准状况)的关系如图所示：

(1)写出OA段所发生反应的离子方程式_____。
(2)当加入35mL盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是_____mL。
(3)通入CO2气体后，溶液中所含溶质及溶质的物质的量之比为_____。
【答案】(1). H++OH-＝H2O、CO32-+H+＝HCO3- (2). 224 (3). NaOH和Na2CO3，其物质的量之比为1：4
【解析】
【分析】（1）OA段没有气体产生，AB段生成气体，消耗盐酸溶液的体积小于OA段，说明溶液中的溶质是氢氧化钠和碳酸钠，据此书写；
（2）25～35mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应，据此解答；
（3）反应后溶液中的溶质为氢氧化钠和碳酸钠，结合图像和方程式分析解答。
【详解】（1）结合图像可知，开始没有二氧化碳气体生成，则制成的稀溶液中的溶质为碳酸钠或碳酸钠和氢氧化钠，由于盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗的盐酸体积与生成的碳酸氢钠再与盐酸反应消耗的盐酸体积相等，因此根据图像可知AB段消耗盐酸溶液的体积小于OA段可知溶质为氢氧化钠和碳酸钠，则OA段0～25mL先发生酸碱中和，其离子反应方程式为H++OH-＝H2O，再发生碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠与氯化钠，其离子反应方程式为CO32-+H+＝HCO3-；
（2）结合图像可知，当加入35mL盐酸时，25～35mL发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体，生成气体时消耗的酸的物质的量为0.01L×1mol•L-1＝0.01mol，则根据方程式HCO3-+H+＝CO2↑+H2O可知生成二氧化碳是0.01mol，标准状况下其体积为0.01mol×22.4L/mol＝0.224L＝224mL；
（3）溶液中所含的物质有碳酸钠和氢氧化钠，由于盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗的盐酸体积与生成的碳酸氢钠再与盐酸反应消耗的盐酸体积相等，因此根据图像可知氢氧化钠消耗盐酸的体积为5mL，而碳酸钠生成碳酸氢钠消耗盐酸为20mL，碳酸钠和氢氧化钠与盐酸都是1：1反应，所以其物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则物质的量之比为5：20＝1：4。
24.某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探 究，并共同回答下列问题：
探究一：设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验(夹持仪器略)．

(1)硬质玻璃管 B 中发生反应的化学方程式为：________________________________．。
(2)反应前 A 中投放碎瓷片的目的是___________________．。
(3)装置 E 中的现象是_______________________。
探究二：设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管 B 中黑色固体的成分。
(4)待硬质玻璃管 B 冷却后，取少许其中的固体物质溶于___________________后，将所得溶液分成两份。
(5)一份滴加几滴 KSCN 溶液。若溶液变血红色,推断硬质玻璃管 B 中固体物质的成分为______________________(选 填序号,下同)；若溶液未变血红色，推断硬质玻璃管 B 中固体物质的成分为__________________________________。
①一定有 Fe3O4 ②一定有 Fe ③只有 Fe3O4 ④只有 Fe
(6)另一份用_____(填仪器名称)加入_____(填试剂和现象)，可以 证明溶液中存在 Fe2+。
探究三：设计如下流程测定反应后硬质玻璃管 B 中固体含铁元素的质量分数。

(7)试剂 b 的化学式是_____。
(8)计算反应后 B 装置中铁元素的质量分数为_____。
【答案】（1）
（2）防止暴沸
（3）黑色固体变红，右端管壁有水珠
（4）稀硫酸 （5）① ②
（6）胶头滴管 酸性KMnO4溶液，溶液褪色
（7）NaOH （8）77.8%
【解析】
【探究一】（1）Fe与水反应的化学方程式为：。
（2）碎瓷片的作用是防止暴沸。
（3）装置E中发生反应：，现象是：黑色固体变红，右端管壁有水珠。
【探究二】在验证反应后黑色固体的成分时，检验Fe3+，最佳试剂为KSCN溶液；在确定存在Fe3+时，检验Fe2+，可用酸性KMnO4溶液。由于酸性KMnO4溶液与盐酸发生反应，所以在溶解反应后的黑色固体时，不能用盐酸，也不能用硝酸（因为HNO3可氧化Fe2+），可用稀硫酸。
【探究三】由“红棕色固体”知，该物质为Fe2O3，则和NaCl及过量，所以试剂b为NaOH溶液。m（Fe2O3）="32" g,则n（Fe2O3）="0.2" mol,则n（Fe）="0.4" mol,则反应后B装置中铁元素的质量分数为：×100%≈77.8%。
25.在2 L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入30 g铁粉，最后得到2 L 0.25 mol·L－1的硫酸亚铁溶液及26 g固体沉淀物。分别求原混合溶液中硫酸铁和硫酸铜的物质的量浓度。
【答案】硫酸铁、硫酸铜的物质的量浓度分别为0.05 mol·L－1和0.1 mol·L－1
【解析】
【分析】因氧化性Fe3+＞Cu2+，则加入铁粉，先发生Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4，后发生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，最后得FeSO4溶液，则Fe2（SO4）3和CuSO4都完全反应，据此解答。
【详解】设原溶液中Fe2（SO4）3和CuSO4的物质的量分别为xmol、ymol，则根据方程式可知
Fe+Fe2（SO4）3=3FeSO4
xmol xmol 3xmol
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
ymol ymol ymol ymol
由FeSO4物质的量及最后固体质量可得：①3x+y=0.25×2、②30-56（x+y）+64y=26，联立①②解得：x=0.1，y=0.2，故原混合溶液Fe2（SO4）3的物质的量浓度为0.1mol÷2L=0.05mol/L，CuSO4的物质的量浓度为0.2mol÷2L=0.1mol/L。