第3章物质的性质与转化基础练习（含解析）高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第三章 物质的性质与转化 基础练习
一、单选题
1．下列关于SO2的性质用途叙述错误的是
A．SO2不能用作食品添加剂
B．SO2可用于杀菌消毒
C．SO2能使品红褪色
D．工业上常用SO2来漂白纸浆、毛、丝等
2．选择合适试剂完成甲、乙两组实验，
甲组：检验含的溶液中是否含有：
乙组：检验含的溶液中是否含有。
下列试剂及加入试剂顺序能达到实验目的的是
试剂 选项 甲组 乙组
A 新制氯水、KSCN溶液 NaOH溶液
B 酸性溶液 KSCN溶液
C KOH溶液 氯水
D 稀氯水 酸性溶液
A．A B．B C．C D．D
3．75%乙醇和84消毒液等是防疫期间常用物品，84消毒液的主要成分是次氯酸钠。设为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是
A．75%的医用酒精和84消毒液混合使用效果会更好
B．等物质的量的和在溶液中的反应：
C．在足量或硫蒸气中完全反应失去的电子数均为
D．利用氯气和氢氧化钠溶液反应制取次氯酸钠需要消耗2.24L氯气
4．足量铜与一定量的浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO2、NO的混合气体2.24L(标准状况)，这些气体与一定体积的O2(标准状况)混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀。下列说法正确的是
A．此反应过程中转移的电子为0.3mol
B．混合气体中含NO2(标准状况)1.12L
C．参加反应的HNO3是0.4mol
D．消耗氧气(标准状况)的体积为1.68L
5．对于硝酸的物理性质，下列叙述错误的是
A．可以与水以任意比互溶 B．不易挥发
C．有刺激性气味 D．无色液体
6．利用铜矿石(主要成分为，还含少量，，制备晶体的流程如下图所示。已知在酸性条件下不稳定，易生成金属和，下列说法错误的是
A．“滤渣1”的成分为、
B．“氧化”过程中的离子方程式：
C．“调”所用的试剂a可选用
D．操作X为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
7．高效净水剂聚合氯化铝铁()的组成可表示为，该物质广泛应用于日常生活用水和工业废水的净化处理。某工厂欲以工业废料(金属铁、铝及其氧化物)为原料、采用如下流程来制取：
下列判断错误的是
A．因在水中生成氢氧化铝和氢氧化铁而能净水
B．往甲溶液中滴入溶液后溶液一定呈血红色
C．试剂具有氧化性
D．乙溶液一定不呈强碱性
8．下列除去物质中含少量杂质的方法正确的是
选项 物质(括号内为杂质) 实验方法
A FeCl2(FeBr2) 加入适量氯水，再加CCl4萃取、分液
B NaCl(KNO3) 样品配制成热饱和溶液，冷却结晶，过滤
C Cu(CuO) 加入稀硝酸，过滤、洗涤、干燥
D 镁粉(铝粉) 加入过量烧碱溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
9．某溶液中只可能含有下列离子中的几种：K+、、、、 (不考虑溶液中少量的H+和OH－)，取200mL该溶液，分为两等份进行下列实验：
实验1：第一份加入足量的烧碱并加热，产生的气体在标准状况下为224mL；(已知NH4+在碱性条件下可以生成氨气)
实验2：第二份先加入足量的盐酸，无现象，再加入足量的BaCl2溶液，得固体2.33g。
下列说法正确的是：
A．该溶液中无法确定是否含有K+ B．该溶液中肯定含有、、、
C．不能确定该溶液中是否含有 D．该溶液中一定含K+，且n(K+)= 0.01mol
10．下列有关实验的操作正确的是
A．容量瓶、量筒和滴定管上都标有使用温度，量筒、容量瓶无“0”刻度，滴定管有0刻度：它们使用时均需水洗后再润洗
B．为观察条在气体中的燃烧，在一个底部铺有少量沙子的集气瓶中收集满气体，取一小段除去表面氧化膜的条用坩埚钳夹持伸入集气瓶中燃烧
C．检验某溶液是否含有时，应取少量该溶液，依次加入溶液和稀硝酸
D．用干燥且洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴到放在桌面的试纸上测值
11．下列说法不正确的是
A．能杀菌消毒，是一种食品添加剂 B．可作阻燃剂
C．是治疗胃酸的药剂 D．石墨烯是一种具有优异性能的新型材料
12．在一定条件下，将 6 体积的 NO2(不考虑 NO2 转化为 N2O4)和一定体积的 NO 置于试管中，并将试管倒置于盛有水的水槽中，待试管内液面不变后再通入 4.5 体积的 O2 充分反应后，剩余 1.5 体积气体，则原 NO 体积可能为：①3 体积 ；②4 体积；③5 体积；④5.5 体积；⑤2体积
A．①或⑤ B．②或⑤ C．④或⑤ D．②或③
13．下列关于铁及其化合物的说法正确的是
A．红热的铁能与水蒸气反应，生成和
B．在空气中充分灼烧得到FeO
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速转化成红棕色粉末
D．过量铁与氯气或者稀盐酸反应均可制得
14．下列关于浓硫酸的性质叙述正确的是
A．加热时与铜反应只体现酸性 B．干燥氢气体现脱水性
C．使白纸变黑体现吸水性 D．加热时与碳反应体现强氧化性
15．在给定条件下，下列所示的转化关系不能实现的是
A．Fe Fe2O3 FeCl2
B．C CO2 H2CO3
C．AlAl2O3 NaAlO2
D．Na Na2O2Na2CO3
二、填空题
16．氢氧化铁和氢氧化亚铁的比较
化学式 Fe(OH)2 Fe(OH)3
色态 _______色固体 _______色固体
与盐酸反应 _______ _______
受热分解 _______
制法 可溶性亚铁盐与碱溶液反应：_______ 可溶性铁盐与碱溶液反应：_______
二者的关系 在空气中，能够非常迅速地被氧气氧化成，现象是_______，最后变成_______，化学方程式为_______
17．(1)实验室用碳酸钙与盐酸反应制取CO2气体，反应的离子方程式是_______；常用澄清石灰水检验 CO2 气体的离子方程式是_______。
(2)表面附有铁锈 ( 成分是 Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始反应的离子方程式是_______。反应片刻后，可观察到有气体产生，其离子方程式是_______。
18．铁的氧化物的比较
化学式
俗名 铁红 磁性氧化铁
颜色状态 黑色粉末 红棕色粉末 黑色晶体(有磁性)
溶解性 难溶于水 难溶于水 难溶于水
铁的化合价 _______ _______ _______
稳定性 不稳定 稳定 稳定
与反应的离子方程式 _______ _______
与的反应(炼铁原理)
19．准确称取某种铁的氧化物，用足量的进行还原，将生成的全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀，计算该氧化物的化学式：_______。
20．某无色溶液中可能含有H+、NH、Mg2+、Fe3+、Al3+、SO、HCO等离子，当向溶液中加入一定浓度NaOH溶液时，生成沉淀的物质的量随加入NaOH溶液的体积关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)该无色溶液中一定不存在的离子有___________；
(2)ab段生成的沉淀的化学式为___________；
(3)bc段表明溶液中有___________(填离子符号)，检验该离子的实验操作及现象是___________；
(4)cd段沉淀减少的离子方程式为___________；
(5)原溶液中一定含有的离子的物质的量之比为___________。[按题中给出离子的顺序写比例，格式如：n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)=1：1：1]
21．金属及非金属在高中化学中占有重要地位。
(1)为了验证某溶液中含有而不含有，正确的方法是 ______(填字母)。
A．直接滴加溶液
B．先通入足量氯气，再滴入溶液
C．先滴入溶液，再通入氯气
D．先加入足量铁粉，充分振荡后再滴加溶液
(2)实验室盛放氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞，原因是 ______(用化学方程式表示)。
(3)如图所示，将氯气依次通过盛有干燥有色布条、潮湿有色布条的广口瓶可观察到的现象是_____ ，说明起漂白性的物质是 _____(填化学式)。
(4)无水易升华，可用作有机合成的催化剂等。工业上由铝土矿(、)为原料制备无水的工艺流程如图。
①氯化炉中，、和C反应中的氧化产物是 ______(填化学式)。
②用溶液可除去冷却器排出尾气中的，此反应的离子方程式为_________。
③流程中需要向升华器内加入少量Al，其作用是 ________。
22．按要求完成填空：
(1)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入___________，反应的离子方程式为___________；
(2)除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，可加入___________，反应的离子方程式为___________；
(3)电子工业需用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，请写出有关反应的化学方程式___________，检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是___________。
参考答案：
1．A
【详解】A．二氧化硫有毒，可以用作一定范围内的食品添加剂，但必需严格按照国家有关范围和标准使用，否则影响人体健康，A错误；
B．二氧化硫与水反应生成的酸可使蛋白质变性，SO2可用于杀菌消毒，B正确；
C．SO2具有漂白性，能使品红褪色，C正确；
D．工业上常用二氧化硫来漂白纸浆、丝毛、草帽等，此外二氧化硫还能够抑制霉菌和细菌的滋生，D正确；
答案选A。
2．B
【详解】甲组：检验含Fe3+的溶液中是否含有Fe2+，Fe2+具有还原性能使高锰酸钾溶液褪色，Fe3+不能使高锰酸钾褪色，所以检验是否含有Fe2+可以选用高锰酸钾溶液；
乙组：检验含Fe2+的溶液中是否含有Fe3+，Fe3+遇到KSCN溶液会变红色，而Fe2+不能使KSCN溶液变色，所以检验是否含有Fe2+，可以选用KSCN溶液；
故答案选B。
3．B
【详解】A．若75%的医用酒精和84消毒液混合使用，84消毒液中具有强氧化性的次氯酸钠会将75%的医用酒精中的乙醇氧化，导致消毒效果减弱，故A错误；
B．等物质的量的溴化亚铁和氯气反应生成氯化铁、溴化铁和溴，反应的离子方程式为，故B正确；
C．铜与氧气共热反应生成氧化铜，32g铜完全反应转移电子数目为×2×NAmol—1=NA，铜与硫蒸气共热反应生成硫化亚铜，32g铜完全反应转移电子数目为×1×NAmol—1=0.5NA，故C错误；
D．缺标准状况，无法计算制取0.1mol次氯酸钠需要氯气的体积，故D错误；
故选B。
4．B
【分析】向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，可知硝酸铜的物质的量是0.1mol，据此分析解题。
【详解】A．向所得硝酸铜溶液中加入50mL4mol·L-1NaOH溶液，则Cu2+恰好完全沉淀，根据反应可知Cu2+的物质的量是0.1mol，所以此反应过程中转移的电子为0.2mol，故A错误；
B．设NO2、NO的物质的量分别是x、y，根据元素守恒 ，根据电子守恒；解方程可知，NO2、NO的物质的量分别是0.05mol、0.05mol，混合气体中含NO2(标准状况)1.12L，故B正确；
C．参加反应的铜的物质的量是0.1mol，则表现酸性的硝酸0.2mol，混合气体的物质的量是0.1mol，则被还原的硝酸是0.1mol，参加反应的HNO3是0.3mol，故C错误；
D．参加反应的铜的物质的量是0.1mol，根据转移电子守恒，可知2Cu~O2，消耗氧气(标准状况)的体积为0.05mol×22.4L/mol=1.12L，故D错误；
故选B。
5．B
【详解】硝酸是一种无色，可以与水以任意比互溶，易挥发的液体，有刺激性气味，B项错误，故选B。
6．B
【分析】由流程可知，原料(含Cu2O、Fe3O4、SiO2)与足量稀硫酸作用后得CuSO4、FeSO4虑液和SiO2、Cu滤渣。在滤液中加过氧化氢将Fe2+氧化为Fe3+，然后调节溶液的pH使Fe3+沉淀而得CuSO4溶液，再将CuSO4溶液蒸发浓缩、降温结晶、过滤洗涤即得晶体CuSO4 5H2O。
【详解】A．因Cu+在酸性条件下不稳定，易生成金属Cu和Cu2+，所以硫酸与氧化亚铜反应方程式为：H2SO4+Cu2O=CuSO4+Cu+H2O，四氧化三铁可溶于硫酸，反应方程式为：Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+FeSO4+4H2O，部分Cu与硫酸铁反应生成硫酸铜和硫酸亚铁，二氧化硅与硫酸不反应，故“滤渣1”的成分为：SiO2、Cu，A正确；
B．滤液中含Cu2+、Fe2+，Fe2+可被过氧化氢氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O，B错误；
C．调节溶液的pH使Fe3+沉淀，为了不引入杂质，试剂a可选用CuO消耗H+来增大pH，C正确；
D．从CuSO4溶液溶液得到带有结晶水的晶体，可以采用蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥即得晶体CuSO4 5H2O，D正确；
故选B。
7．B
【详解】A．在水中可生成具有吸附性的氢氧化铝和氢氧化铁，可用于净水，A不符合题意；
B．由于、以及的物质的量的关系无法确定，故不能确定甲溶液中元素的存在形式，即不能确定溶液中是否存在，则加入溶液后溶液不一定呈血红色，B符合题意；
C．因中为价，故试剂X应为氧化剂，将氧化成，C不符合题意；
D．若乙溶液呈强碱性，因氢氧化铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠，则不可能生成，故意溶液不一定呈强碱性，D不符合题意。
故选：B。
8．D
【详解】A．由于还原性：Fe2+＞Br-，所以加入适量氯水先氧化Fe2+，再氧化Br-，不能达到除杂、净化的目的，A错误；
B．硝酸钾的溶解度随温度的变化较大，NaCl的溶解度受温度的影响变化较小，应该将样品配制成热饱和溶液，再蒸发浓缩后趁热过滤，可以除去混去的硝酸钾杂质，B错误；
C．铜、氧化铜都溶于稀硝酸，不能达到除杂、净化的目的，C错误；
D．Mg不溶于NaOH溶液，而Al可以溶于NaOH溶液生成NaAlO2溶液，能够达到除杂、净化的目的，D正确；
故合理选项是D。
9．C
【分析】实验1，加入足量NaOH溶液并加热产生气体，溶液中一定存在，n()=n(NH3)==0.01mol；实验2，加入盐酸无现象，再加入足量BaCl2溶液产生固体，溶液中不含，含有，n()=n(BaSO4)==0.01mol。
【详解】A．由分析可知，所带正电荷为0.01mol，所带负电荷为0.02mol，根据溶液中的电荷守恒，溶液中一定含有K+，A不正确；
B．由分析可知，该溶液中肯定不含有，B不正确；
C．因为与K+、、都能大量共存，所以不能确定该溶液中是否含有，C正确；
D．该溶液中一定含K+，若不含，根据电荷守恒，n(K+)=2n()-n()=0.01mol，若含，n(K+)＞0.01mol，D不正确；
故选C。
10．B
【详解】A．容量瓶、量筒和滴定管都属于量取液体体积的容器，都标有使用温度，量筒、容量瓶无“0”刻度，滴定管有0刻度，滴定管需要水洗后再润洗，量筒需干燥状态时使用，容量瓶洗净后无需干燥和润洗，可以直接使用，故A错误；
B．为防止镁和CO2反应后生成的灼热的物质炸裂容量瓶底，要在一个底部铺有少量沙子的集气瓶中收集满 CO2 气体，取一小段除去表面氧化膜的 Mg 条用坩埚钳夹持伸入集气瓶中燃烧，故B正确；
C．检验某溶液是否含有 时，应取少量该溶液，依次加入盐酸和 BaCl2 溶液，若先加入BaCl2溶液，不能排除Ag+的干扰，也不能加入硝酸，不能排除亚硫酸根离子的干扰，故C错误；
D．NaClO溶液中有强氧化性和漂白性的次氯酸，会使pH试纸褪色，无法测定pH，pH试纸也不能放在桌面上，应放在洁净的玻璃片或表面皿上，故D错误；
故选B。
11．C
【详解】A． 能杀菌消毒，是一种食品添加剂，如作为葡萄酒的抗氧剂，故A正确；
B． 分解生成MgO具有熔点高的性质，可作耐火材料，故B正确；
C． 碱性太强，常用NaHCO3作为治疗胃酸的药剂，故C错误；
D． 石墨烯是一种具有优异性能的新型材料，在国防、科技等行业具有广泛的应用，故D正确；
故选C。
12．C
【分析】根据4NO2+O2+2H2O＝4HNO3、4NO+3O2+2H2O＝4HNO3，剩余1.5体积气体，可能为NO，也可能为氧气，以此来计算。
【详解】
则一定体积的NO和3体积的氧气发生4NO+3O2+2H2O＝4HNO3
①若剩余气体为NO，则由反应可知，消耗NO为4体积，则原NO的体积为1.5+4=5.5体积；
②若剩余气体为氧气，则4NO+3O2+2H2O＝4HNO3中反应的氧气为1.5体积，则原NO的体积为=2体积，
故选C。
13．A
【详解】A．铁与水蒸气在高温下生成Fe3O4和H2，故A正确；
B．氢氧化亚铁具有还原性，在空气中灼烧氧气将+2价Fe氧化+3价Fe，最终不能得到FeO，故B错误；
C．FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气里加热，最终被氧化成黑色的Fe3O4，故C错误；
D．铁无论过量还是不足，与氯气在加热条件下反应，均生成FeCl3，故D错误；
答案为A。
14．D
【详解】A.加热时与铜与浓硫酸反应既体现酸性，又表现了强氧化，故A错误；
B.浓硫酸干燥氢气，体现了浓硫酸具有吸水性，故B错误；
C.浓硫酸能够使白纸变黑，说明浓硫酸具脱水性，故C错误；
D.浓硫酸与非金属单质碳反应只体现浓硫酸的强氧化性，故D正确；
故答案：C。
15．A
【详解】A．Fe与水蒸气在高温下反应产生Fe3O4，不是Fe2O3，Fe2O3与HCl反应产生FeCl3，不是FeCl2，因此不能在给定条件下实现物质的转化关系，A符合题意；
B．C与足量O2在点燃时反应产生CO2，CO2能够溶于水，与水反应产生H2CO3，能在给定条件下实现物质的转化关系，B不符合题意；
C．Al能够与O2反应产生Al2O3，Al2O3是两性氧化物，能够NaOH溶液反应产生NaAlO2，能在给定条件下实现物质的转化关系，C不符合题意；
D．Na与O2在加热时反应产生Na2O2，Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2，D不符合题意；
故选A。
16． 白 红褐 Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O 2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ 白色絮状沉淀迅速变成灰绿色 红褐色 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】Fe(OH)2是白色固体，而Fe(OH)3是红褐色固体；
Fe(OH)2是难溶性碱，能够与盐酸发生复分解反应产生FeCl2、H2O，反应的离子方程式为：Fe(OH)2+2H+=Fe2++2H2O；
Fe(OH)3也是难溶性碱，能够与盐酸发生复分解反应产生FeCl3、H2O，反应的离子方程式为：Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O；
Fe(OH)3不稳定，在空气中加热发生分解反应产生Fe2O3、H2O，反应的化学方程式为：2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O；
可溶性亚铁盐与碱溶液混合发生复分解反应，产生Fe(OH)2沉淀、金属氯化物，反应的离子方程式为：Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓；
可溶性铁盐与碱溶液混合发生复分解反应，产生Fe(OH)3沉淀、金属氯化物，反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓；
Fe(OH)2具有强的还原性，在空气中会迅速被空气中的氧气氧化产生红褐色Fe(OH)3，因此看到现象是：产生的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变为红褐色；根据原子守恒、电子守恒，可得反应的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
17． CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O Fe+2H+=Fe2++H2↑
【分析】碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水；用澄清石灰水检验 CO2 气体，澄清石灰水变浑浊，生成碳酸钙；表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始时氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，片刻后，可观察到有气体产生，是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，据此书写反应的离子方程式。
【详解】(1)碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，反应的离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑； 用澄清石灰水检验 CO2 气体，澄清石灰水变浑浊，生成碳酸钙和水，反应的离子方程式为Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O，故答案为：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑； Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；
(2)表面附有铁锈(成分是Fe2O3)的铁钉放入稀硫酸中，开始时氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O ，反应片刻后，可观察到有气体产生，是铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，反应的离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑，故答案为：Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；Fe+2H+=Fe2++H2↑。
18． 、
【详解】根据化合物中化合价代数和为0可知，中Fe元素化合价为+2价，中Fe元素化合价为+3价，可以看成，故Fe元素化合价为+2、+3价，与氢离子反应的离子方程式为，与氢离子反应的离子方程式为。
19．
【详解】全部用足量的澄清石灰水吸收，得到沉淀，即碳酸钙的物质的量为0.04mol，根据碳元素守恒可知物质的量为0.04mol，根据氧元素守恒可知，铁的氧化物中O元素的物质的量为0.04mol，则铁元素的物质的量为，则该铁的氧化物中，则该氧化物的化学式为。
20．(1)Fe3+、HCO
(2)Al(OH)3、Mg(OH)2
(3) NH 取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液有NH3 H2O
(4)Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O
(5)n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)：n(Al3+)：n(SO)=2：4：3：2：9
【分析】无色溶液，则一定不含Fe3+，加入NaOH溶液后，在0-a段没有生成沉淀，说明溶液中一定存在H+或HCO离子，由于后面有沉淀生成及部分沉淀溶解可知，溶液中一定存在Al3+，由于HCO和Al3+会发生双水解而不能共存，则只能存在H+，a-b段生成沉淀消耗了6a体积氢氧化钠，又c-d段部分沉淀溶解，可知溶液中一定存在Mg2+、Al3+，根据图象Al(OH)3的物质的量与剩余的沉淀的物质的量相等，由OH-～AlO可知消耗溶解氢氧化铝消耗了a体积氢氧化钠，所以生成氢氧化铝沉淀消耗了3a体积氢氧化钠，Mg2+生成的沉淀的量也消耗3a体积氢氧化钠，b-c段沉淀的物质的量不变，说明氢氧根离子与铵离子发生了反应，即溶液中一定存在NH，根据溶液呈电中性可知，溶液中一定存在SO；综上所述，原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Mg2+、Al3+、SO，一定不存在Fe3+、HCO，据此分析解答。
(1)
含Fe3+溶液为黄色，由分析可知，该无色溶液中一定不存在的离子有Fe3+、HCO；
(2)
根据以上分析，溶液中一定存在Mg2+、Al3+，所以ab段生成沉淀的化学式为：Al(OH)3、Mg(OH)2，故答案为：Al(OH)3、Mg(OH)2；
(3)
b-c段沉淀的物质的量不变，说明加入的NaOH与原溶液中的NH反应生成NH3 H2O，证明溶液中含NH，检验该离子的实验操作及现象是：取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液有NH3 H2O，故答案为：NH；取少量待测液加入浓的NaOH溶液并加热，若产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，说明溶液有NH3 H2O；
(4)
cd段沉淀减少是氢氧化铝与氢氧化钠反应，反应的离子方程式为：Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O，故答案为：Al(OH)3+OH-═AlO+2H2O；
(5)
原溶液中含有的阳离子是H+、NH、Mg2+、Al3+，根据消耗的氢氧化钠的物质的量可以认为n(H+)=a，n(Al3+)=a，n(Mg2+)=1.5a，n(NH)=2a，根据电荷守恒，n(SO)=4.5a，n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)：n(Al3+)：n(SO)=2：4：3：2：9，故答案为：n(H+)：n(NH)：n(Mg2+)：n(Al3+)：n(SO)=2：4：3：2：9。
21． C SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O 褪色 HClO CO Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 除去FeCl3
【详解】(1)A．只滴加KSCN溶液，根据溶液是否显红色，能检验出溶液中是否含有Fe3+，无法验证Fe2+存在，故A错误；B． 先滴加氯水，氯气将Fe2+氧化成Fe3+，即使原溶液不含Fe3+，滴加KSCN溶液后也显红色，无法证明原溶液是否含有Fe3+，故B错误；C． KSCN与Fe3+作用使溶液显红色，与Fe2+作用无此现象，先滴加KSCN溶液，不显红色，说明原溶液不含有Fe3+，再滴加氯水后显红色，说明滴加氯水后溶液中有Fe3+，证明原溶液含有Fe2+，故C正确；D．先加入铁粉，铁粉与铁离子反应生成亚铁离子，无法检验原溶液中是否含有亚铁离子，故D错误；
故答案为：C。
(2)玻璃中的SiO2会和NaOH反应生成有粘性的Na2SiO3，会粘住瓶塞，反应方程式为：SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O；故答案为：SiO2+2NaOH= Na2SiO3+H2O。
(3)氯气无漂白性，氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性，所以干燥的有色布条无现象，湿润的有色布条褪色，次氯酸的化学式为：HClO；故答案为：褪色；HClO。
(4)①氯化炉中加入的物质有铝土矿、氯气和C，冷却器中出来的气体有CO和未反应的氯气，说明氯化器发生的反应中生成CO，根据元素守恒知，还生成氯化物，则Al2O3、Cl2和C反应的化学方程式为：，碳元素的化合价升高生成CO，则CO是氧化产物 。故答案为： CO。
②氯气和NaOH溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，反应的离子方程式为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O 。
③升华器中主要含有AlCl3和FeCl3，需加入少量Al，发生置换反应生成氯化铝和Fe，从而得到较纯净的氯化铝，则加入Al的目的是除去FeCl3，故答案为：除去FeCl3。
22．(1) 足量铁粉 Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋
(2) 氯水 2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-
(3) Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2 KSCN溶液
【解析】（1）
FeCl3和Fe反应生成FeCl2，除去FeCl2溶液中少量的FeCl3，可加入Fe粉，反应的离子方程式为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；
（2）
氯气能把FeCl2氧化为FeCl3，除去FeCl3溶液中少量的FeCl2，可加入氯水，反应的离子方程式为2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl-；
（3）
电子工业用30%的FeCl3溶液腐蚀印刷电路板上的铜，FeCl3和铜反应生成FeCl2和CuCl2，反应的化学方程式为Cu＋2FeCl3=CuCl2＋2FeCl2；Fe3＋遇KSCN溶液变红，检验反应后的溶液中存在Fe3＋的试剂是KSCN溶液。