第3章 物质的性质与转化 单元测试卷（含解析） 2022-2023学年高一上学期化学鲁科版（2019）必修第一册

第3章《物质的性质与转化》单元测试卷
一、单选题
1．下列离子方程式书写正确的是
A．向溶液中加入少量HI溶液：
B．向饱和溶液中通入足量：
C．向溶液中加入少量：
D．向溶液中加入溶液，至恰好完全沉淀：
2．硫化钠的水溶液能溶解单质硫生成多硫化钠：。多硫化钠易燃，在酸性条件下不稳定。下列关于的说法不正确的是
A．水溶液久置在空气中，可能生成
B．足量氯水中，滴入少量溶液，经振荡静置后，可能观察不到沉淀物
C．应在远离火种、热源的阴凉、干燥处密封保存
D．酸性条件下发生反应，生成淡黄色沉淀和能使品红溶液褪色的气体
3．用下列装置进行相应实验，不能达到实验目的的是(　　)
A．图1所示装置可制备氢氧化亚铁
B．图2所示装置可电解食盐水制氯气和氢气
C．图3所示装置可验证氨气极易溶于水
D．图4所示装置与操作可除去苯中的苯酚
4．“类比法”是化学学习中的一种常用方法。下列说法正确的是
A．二氧化碳能使漂白粉水溶液先变浑浊后变澄清，二氧化硫也有同样现象
B．加热条件下，钠与氧气反应生成过氧化钠，锂与氧气反应也生成过氧化锂
C．常温下，浓硝酸能使铁、铝钝化，浓硫酸也能使铁、铝钝化
D．氯气可置换出碘化钾溶液中的碘，氟气也可置换出碘化钾溶液中的碘
5．KSCN 是高中阶段检验 Fe3＋的常用试剂，下列实验操作和现象所得到的结论正确的是
选项 操作 现象 解释、结论
A 过量的Fe粉与氯气充分反应后，向反应后的混合物中加水，取上层清液滴入KSCN溶液 溶液不变红色 氯气将Fe氧化为Fe2＋
B 向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液 溶液变为红色 X 溶液中一定含有 Fe2＋
C 将硝酸亚铁溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液 溶液变为红色 硝酸亚铁已氧化变质
D 取一定量 FeBr2溶液于试管中，滴加少量新制氯水，再加入少量KSCN溶液 溶液变为红色 Fe2＋的还原性强于 Br-
A．A B．B C．C D．D
6．一定条件下，通过单质之间直接化合不可能得到的是
A．FeCl3 B．SO3 C．Al2O3 D．FeS
7．下列各组物质反应，条件(温度、浓度、反应物用量等)改变，不会引起产物改变的是
A．和 B．Na和
C．Fe与 D．和
8．2007年诺贝尔化学奖授予德国化学家Gerhard Ertl，以表彰他对固体表面化学研究过程中的重大发现．使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是
A．CO在铂表面被氧化生成CO2，铂起催化作用
B．汽车尾气中NOx在铂表面发生反应的产物是N2
C．CO在铂表面可能和O2、NOx反应
D．NOx、CO、CO2均能与人体中的血红蛋白结合
9．关于硫及其化合物的叙述正确的是
A．SO2的漂白原理与次氯酸相同
B．硫在空气中燃烧生成SO3
C．浓硫酸可以干燥H2、NH3、H2S、CO2等气体
D．常温下铝遇到浓硫酸钝化，因此可用铝槽储运浓硫酸
10．下列物质可由单质直接化合生成的是
A．Fe2O3 B．Na2O2 C．NO2 D．SO3
11．往某溶液中通入过量Cl2无变化，再加入BaCl2溶液和稀盐酸时，产生白色沉淀，该盐可能是
A．NaCl B．K2SO3 C．AgNO3 D．Na2CO3
12．对某些离子检验及结论正确的是（ ）
A．加入硝酸银溶液生成白色沉淀，再加盐酸，沉淀不消失，一定有 Cl-
B．加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有
C．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有
D．加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，一定有
13．下列反应中，反应物的用量或浓度或反应条件改变时，不会改变生成物的是
A．铜与硝酸反应 B．钠与氧气反应
C．碳酸钠溶液和盐酸反应 D．硫在氧气中燃烧
14．下列说法不正确的是
A．镁燃烧会发出耀眼的白光，可用于制造信号弹和焰火
B．BaCO3在医疗上可作为“钡餐”
C．通常以海水提取粗食盐后的母液为原料制取溴
D．工业制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔
15．用下列装置进行实验，能达到相应实验目的的是
A B C D
获取纯净干燥的氯气 检验装置气密性 探究氨气在水中的溶解性 比较乙酸、碳酸和硅酸的酸性
A．A B．B C．C D．D
二、填空题
16．下图所示装置可用来制取Fe(OH)2和观察Fe(OH)2在空气中被氧化时的颜色变化。实验时必须使用铁屑、6 mol/L硫酸溶液，其他试剂任选。填写下列空白：
（1）B中盛有一定量的NaOH溶液，A中应预先加入的试剂是___________。
（2）实验开始时应先将活塞E______________(填“打开”或“关闭”)
（3）简述生成Fe(OH)2的操作过程________________________________
（4）拔去装置B中的橡皮塞，使空气进入，写出有关反应的化学方程式：_________________________。
17．下图是氮在自然界中的循环示意图(部分)。
(1)工业合成氨的化学方程式是___________ 。实验室用NH4Cl和___________ 反应(写化学式)也可以制备得到氨。
(2)N2在闪电、雨水等作用下转化为HNO3需经历多步反应，写出其中由NO2转化为HNO3的化学方程式___________。
(3)写出由氨转化为硝酸铵的化学方程式___________。
(4)处理含NH废水的一种方法如下图所示。
NHNON2
①该工艺中被氧化的微粒是___________ 。
②在上述工艺中，若氧气浓度过高时，NO会被氧化成NO。可以通过以下工艺提高氮的脱除率。
过程b中反应的离子方程式是___________ 。
三、计算题
18．(1)将加入到100mL一定浓度的硝酸溶液中，两者恰好完全反应，同时产生标准状况下和的混合气体。
①写出NO生成时的离子反应方程式___________。
②混合气体中NO和的体积比为___________。
③原硝酸溶液的物质的量浓度为___________。
(2)1.52g铜镁合金完全溶解于50mL密度为1.40g/mL、质量分数为63%的浓硝酸中，得到NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况)，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀。
①该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度为___________。
②该合金中铜的质量为___________。
③NO2和N2O4的混合气体中，N2O4的体积分数为___________。
④得到2.54g沉淀时，加入NaOH溶液的体积为___________。
19．在2L硫酸铜和硫酸铁的混合溶液中，加入30g铁粉，最后得到2L 0.25mol·L-1的硫酸亚铁溶液及26g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。
四、实验题
20．某校化学兴趣小组按如图装置进行实验，验证木炭与浓硫酸反应放出的气体是和和少量CO。回答下列问题：
(1)连接装置后，先进行的操作是_______；仪器a的名称为_______。
(2)洗气瓶①②中溶液褪色，体现的二氧化硫的性质依次为_______(填字母)。
A．氧化性、还原性 B．漂白性、还原性 C．漂白性、氧化性 D．还原性、漂白性
(3)洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液不能用足量的新制氯水代替的原因是_______。
(4)上述实验证明木炭与浓硫酸反应放出的气体是、和少量CO的实验现象是_______。
(5)1.2g木炭与浓硫酸完全反应后，向仪器a中滴加少量溶液，充分反应后，测得装置⑥中液体体积为0.2L，装置④中无液体，装置⑤中气体的摩尔体积为20L/mol，依据本次实验数据，木炭与浓硫酸反应的化学方程式为_______。
21．高铁酸钾(K2FeO4)是新型高效净水剂，某实验小组制备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中反应的离子方程式为_______。
②请在B方框内将除杂装置补充完整，并标明所用试剂_______。
③C中得到紫色固体和溶液。C中主要反应的化学方程式为_______。
(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。
由方案Ⅰ中溶液变红可知a中含有的离子为_______，但该离子的产生不能判断一定是由Cl-还原K2FeO4得到的，该离子还可能由_______产生(用离子方程式表示)。
②根据K2FeO4的制备实验得出：氧化性Cl2_______(填“>”或“<”)，由方案Ⅱ实验表明，Cl2和的氧化性强弱关系相反，原因是_______。
试卷第4页，共7页
参考答案：
1．B
【详解】A．的氧化性强于，故向溶液中加入少量HI溶液发生的反应为，A错误；
B．的溶解度较小，向饱和溶液中通入足量，会析出，题给反应的离子方程式书写无误，B正确；
C．向溶液中加入少量，反应生成的会继续与过量的发生反应，离子方程式为，C错误；
D．加入碱时，反应的顺序应为，则向溶液中加入溶液，至恰好完全沉淀，离子方程式为，D错误；
故选B。
2．D
【详解】A. Na2S溶液久置在空气中，部分S2-被空气中氧气氧化为S，结合题干信息可知，可能生成Na2Sx，故A正确；
B.Na2Sx中的S能够降低到-2价，所以Na2Sx具有一定氧化性，故足量氯水中，滴入少量 Na2Sx 溶液，经振荡静置后，可能观察不到沉淀物，故B正确；
C.多硫化钠易燃，所以Na2S应在远离火种、热源的阴凉、干燥处密封保存，故C正确；
D.酸性条件下Na2Sx发生分解，如果生成一种淡黄色沉淀(S单质)与一种能使品红褪色的气体(SO2)，根据得失电子守恒可知，在酸性条件下还应当有H2S生成，而H2S与SO2会发生反应，不能在同一溶液中同时生成，故D错误；
故答案选D。
3．B
【详解】A、苯隔绝空气，氢氧化钠的胶头滴管深入液体中再挤出，都可以防止氢氧化亚铁被氧化，正确，不选A；
B、铜连接电源的正极做阳极，铜失去电子生成铜离子，溶液中的氯离子不放电，错误，选B；
C、氨气溶于水，使烧瓶中气压减小，气球膨胀，所以正确，不选C；
D、苯与氢氧化钠不反应，且不互溶，苯酚和氢氧化钠反应生成苯酚钠溶于水中，可以用分液的方法分离，正确，不选D。
故答案选B。
4．C
【详解】试题分析：A、CO2先与漂白粉反应生成CaCO3沉淀，CaCO3与CO2、H2O反应生成能溶的Ca(HCO3)2，SO2与漂白粉水溶液发生氧化还原反应生成CaSO4，溶液变浑浊，不会出现变澄清的现象，故A错误；B、加热条件下，锂与氧气反应生成氧化锂，故B错误；C、常温下，金属铁、铝能在浓硝酸中钝化，也能在浓硫酸中钝化，故C正确；D、氟气性质活泼，与碘化钾溶液混合，F2与H2O反应，不能置换出KI溶液中的碘，故D错误。
考点：本题考查物质的性质、类比法的应用。
5．D
【详解】A．过量的Fe粉与氯气充分反应后得到氯化铁，氯化铁溶于水后与过量的Fe粉反应生成亚铁离子，取上层清液滴入KSCN溶液，溶液不变红色，A错误；
B．向X溶液中滴加几滴新制氯水，振荡，再加入少量KSCN溶液，溶液变为红色，判断滴加氯水后溶液中存在铁离子，但不能判断X 溶液中原来是Fe2＋还是Fe3＋，或者都有，B错误；
C．将硝酸亚铁溶于稀硫酸，H+和 一起作用把Fe2＋氧化为Fe3＋，滴加KSCN溶液变为红色不能说明硝酸亚铁已氧化变质，C错误；
D．取一定量 FeBr2溶液于试管中，Fe2＋和Br-均能被新制氯水氧化，滴加少量新制氯水后再加入少量KSCN溶液变为红色，说明Fe2＋先于Br-被氧化，即Fe2＋的还原性强于 Br-，D正确；
故答案选D。
6．B
【详解】A．铁与氯气在点燃条件下反应，一定生成FeCl3，A不符合题意；
B．硫与氧气在点燃条件下反应，只能生成SO2，不能生成SO3，B符合题意；
C．铝和氧气反应，可以生成氧化铝，C不符合题意；
D．硫的氧化性较弱，和铁加热可以生成FeS，D不符合题意；
故选B。
7．A
【详解】A．和盐酸反应生成二氧化碳，不会引起产物改变，A正确；
B．钠和氧气在加热时生成过氧化钠，不加热生成氧化钠，B错误；
C．铁和浓硝酸常温发生钝化，铁与稀硝酸反应，铁过量生成硝酸亚铁和一氧化氮，硝酸过量，生成硝酸铁和一氧化氮，C错误；
D．碳酸钠与盐酸反应，盐酸过量生成氯化钠和二氧化碳，若碳酸钠过量，生成碳酸氢钠，D错误；
故选A。
8．D
【分析】CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，应生成N2和CO2，涉及反应的方程式为2xCO+2NOx xN2+2xCO2，反应中铂起到催化剂的作用。
【详解】A.根据信息“使CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成两种无毒气体”，可以得出CO在铂表面被氧化生成CO2，故A正确；
B.由题给信息可知汽车尾气中NOx在铂表面反应转化为N2，故B正确；
C.CO、NOx是在铂表面生成CO2和N2，可说明在铂催化作用下，CO在铂表面可与O2、NOx反应，故C正确；
D. CO2虽然能引起温室效应，但它是一种无毒的气体，不能与人体中的血红蛋白结合，故D错误；
故选D。
9．D
【详解】A．二氧化硫的漂白性是利用有色物质和二氧化硫反应生成无色物质，次氯酸的漂白性是利用次氯酸的强氧化性，所以二漂白原理不同，A错误；
B．硫在空气里燃烧生成二氧化硫而不是三氧化硫，B错误；
C．浓硫酸具有强氧化性和酸性，所以浓硫酸不能干燥还原性气体及碱性气体，H2S 为还原性气体，NH3碱性气体，C错误；
D．常温下铝遇到浓硫酸钝化，在表面生成一层致密的氧化膜，阻止反应继续进行，因此可用铝槽储运浓硫酸，D正确。
答案选D。
10．B
【详解】A．铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，不能生成氧化铁，不能由单质直接化合生成，故A不选；
B．钠与氧气在点燃的条件下化合生成过氧化钠，能由单质直接化合生成，故B可选；
C．氮气和氧气直接化合生成NO，不能得到NO2，不能由单质直接化合生成，故C不选；
D．硫与氧气在点燃的条件下化合生成二氧化硫，不能直接生成三氧化硫，不能由单质直接化合生成，故D不选；
故选B。
11．B
【详解】氯气通入水中，发生反应Cl2+H2OH++Cl-+HClO。
A、NaCl溶液通入氯气后，加入BaCl2溶液和稀盐酸，溶液中无可沉淀离子，A不符合题意；
B、K2SO3溶液电离出SO32-，通入过量氯气后发生氧化还原反应，产生SO42-；再加入BaCl2溶液和稀盐酸，产生BaSO4白色沉淀，B符合题意；
C、AgNO3溶液中含有Ag+，通入过量氯气后，氯气与水反应生成大量的Cl-，Ag++ Cl-=AgCl↓，产生大量白色沉淀，并非无变化，C不符合题意；
D、Na2CO3溶液中含有CO32-，通入过量氯气后，氯气与水反应生成大量的H+，CO32-+ 2H+=H2O+CO2↑，产生大量气泡，并非无变化，D错误不符合题意；
答案为B。
12．B
【详解】A．加入硝酸银溶液生成白色沉淀，该白色沉淀可以为碳酸银，再加盐酸，沉淀不消失，可能为碳酸银与盐酸反应生成不溶于酸的氯化银，则原溶液中不一定有 Cl-，选项A错误；
B．加入氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体为氨气，则原溶液中一定有，选项B正确；
C．该溶液中可能含有银离子，形成氯化银白色沉淀，AgCl也不溶于盐酸，选项C错误；
D．和都能与HCl反应生成CO2气体，CO2气体为能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，所以不能判断出是否含有，选项D错误；
答案选B。
13．D
【详解】A．铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，A错误；
B．钠与氧气常温下反应生成氧化钠，加热条件下反应生成过氧化钠，B错误；
C．碳酸钠溶液滴加到盐酸中生成氯化钠、水和二氧化碳，盐酸滴加到碳酸钠溶液中生成碳酸氢钠和氯化钠，C错误；
D．硫在氧气中燃烧生成二氧化硫，不会因反应物的量改变，生成物就改变，D正确；
答案选D。
14．B
【详解】A．镁燃烧会发出耀眼的白光，可以照亮黑暗的夜空和地面，因此，其可以用于制造信号弹和焰火，A正确；
B．BaCO3不溶于水，但可溶于盐酸，生成氯化钡，而胃酸的主要成分是盐酸，所以在医疗上不能用BaCO3作为“钡餐”，故B错误；
C．海水提取粗食盐后的母液，相当于浓缩了海水，母液中的溴化钠的浓度比海水中的浓度要大，所以有利于提取溴，节约成本，故C正确；
D．工业制备硫酸所需要原料硫铁矿主要在沸腾炉中燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气混合通入接触室进行催化氧化生成三氧化硫，把生成的三氧化硫混合气体通入到吸收塔中被水吸收生成硫酸，所以制备硫酸的主要设备为沸腾炉、接触室和吸收塔，故D正确；
故选B；
15．C
【详解】A．除去氯气中的氯化氢和水杂质，先通入饱和食盐水中，除去氯化氢，再通入浓硫酸中，除去水，得到干燥纯净的氯气，A错误；
B．检验装置气密性时，应该形成封闭体系，左边导气管和大气相通，未形成封闭体系，B错误；
C．烧瓶内出现“喷泉”现象，证明氨气易溶于水，C正确；
D．乙酸易挥发，能使硅酸钠溶液出现白色胶状物，D错误；
故选C。
16． 铁屑 打开 关闭活塞E，使A中FeSO4溶液被压入B瓶中与氢氧化钠进行反应，生成Fe(OH)2沉淀 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
【详解】试题分析：（1）制取硫酸亚铁需要铁屑，所以在烧瓶中应该先加入铁屑，故答案为铁屑；
（2）稀硫酸和铁反应生成硫酸亚铁和氢气，因为有气体生成，如果不打开活塞E，会造成安全事故，所以要打开活塞E，使生成的气体加入装置B和C，一方面能除去A和B装置中的空气，另一方面能防止安全事故的发生，C装置中收集的气体主要是氢气，故答案为打开；
（3）铁和硫酸反应有氢气生成，关闭活塞E，导致A装置中氧气增大使FeSO4溶液被压入B瓶中进行反应生成氢氧化亚铁，故答案为关闭活塞E，使A中FeSO4溶液被压入B瓶中与氢氧化钠进行反应，生成Fe(OH)2沉淀；
（4）氢氧化亚铁不稳定，容易被空气中的氧气氧化生成红褐色的氢氧化铁，反应方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，故答案为4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3。
【考点】考查氢氧化亚铁的制取
【点晴】本题考查了氢氧化亚铁的制取。氢氧化亚铁极易被氧气氧气，所以制取氢氧化亚铁时必须在无氧气的条件下进行反应，这是高中化学中较重要的一个实验，是学习的重点，实验室常用可溶的的亚铁盐溶液与强碱反应制取氢氧化亚铁，亚铁离子与氢氧根离子生成氢氧化亚铁沉淀，与氧气接触时会被氧气氧化为氢氧化铁。
17．(1) N2+ 3H22NH3 Ca(OH)2
(2)3NO2+H2O = 2HNO3+NO
(3)NH3+HNO3= NH4NO3或2NH3+ 2O2=NH4NO3+H2O
(4) NH NO2+3Fe+8H+ = NH+3Fe2++2H2O
【解析】(1)
工业利用氮气和氢气在催化剂高温高压的条件下合成氨，反应化学方程式：N2+ 3H2 2NH3，实验室用氯化铵和氢氧化钙(Ca(OH)2)加热的条件下反应可以制备得到氨；
(2)
由NO2和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式：3NO2+H2O = 2HNO3+NO；
(3)
氨和硝酸反应生成硝酸铵或者氨和氧气生成硝酸铵和水，反应的化学方程式：NH3+HNO3= NH4NO3或2NH3+ 2O2=NH4NO3+H2O；
(4)
化合价升高，被氧化，在NHNO反应中，NH中N元素化合为-3价升高变为NO中+3价，化合价升高，被氧化，在NON2反应中，NH中N元素化合为-3价升高变为N2中的0价，化合价升高，被氧化，被氧化的微粒是为NH；根据图示b中的反应铁单质变为亚铁离子，Fe的化合价由0价升高为+2价，亚硝酸根反应变成铵根离子，N的化合价由+3价降低为-3价，根据化合价升降守恒、原子守恒和电荷守恒，可得反应的离子方程式为：NO+3Fe+8H+=NH+3Fe2++2H2O；
18． 3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O 1：3 10mol·L－1 14mol·L－1 1.28g 20% 640mL
【详解】(1)①铜和稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮、水，离子方程式为：3Cu＋8H＋＋2NO=3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O；
②加入到100mL一定浓度的硝酸溶液中，两者恰好完全反应，Cu的物质的量为，Cu转化为Cu2+，该反应转移电子0.6mol，产生标准状况下和的混合气体，混合气体的物质的量为，设NO2为x mol，NO为y mol，根据N原子守恒和电子守恒，则有，解得，所以混合气体中NO和的体积比为1：3；
③根据N原子守恒：，硝酸体积为100mL，则其物质的量浓度为；
(2)①该浓硝酸中HNO3的物质的量浓度为；
②铜镁合金的质量为1.52g，向反应后的溶液中加入1.0mol/LNaOH溶液，当金属离子全部沉淀时，得到2.54g沉淀，OH-的质量为2.54g-1.52g=1.02g，其物质的量为，根据电荷守恒可知，金属提供的电子物质的量等于OH-的物质的量，设Cu为x mol，Mg为y mol，则有，解得，所以该合金中铜的质量为；
③NO2和N2O4的混合气体1120mL(标准状况)，混合气体的物质的量为，设NO2的物质的量为a mol，N2O4的物质的量为(0.05-a) mol，Cu的物质的量为0.02mol，Mg的物质的量为0.01mol，根据电子转移守恒可知，，解得a=0.04，则N2O4的物质的量为0.01mol，N2O4的体积分数为；
④反应后溶质为硝酸钠，根据N原子守恒可知，硝酸钠的物质的量为，根据Na离子守恒可知，，则加入NaOH溶液的体积为。
19．硫酸铁、硫酸铜的物质的量浓度分别为0.05mol·L-1和0.1mol·L-1
【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x mol、y mol，则根据方程式可知

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-1，CuSO4的物质的量浓度为0.2mol÷2L=0.1mol·L-1。
【点睛】本题考查根据化学反应方程式的计算，题目难度不大，明确反应的先后顺序结合题目信息判断Fe2(SO4)3和CuSO4完全反应是解答本题的关键。
20．(1) 检查装置的气密性 圆底烧瓶
(2)B
(3)氯水中溶解的氯气分子会随着二氧化碳气体进入③中使品红溶液褪色，无法证明二氧化硫被吸收完全
(4)①中品红溶液褪色，③中品红溶液不褪色，⑤中氢氧化钡溶液变浑浊且装置⑤中溶液被排入⑥中
(5)
【分析】①中品红溶液检验生成二氧化硫，②中酸性高锰酸钾溶液吸收二氧化硫，③中品红溶液检验二氧化硫是否吸收完全，④为安全瓶可防止倒吸，⑤中氢氧化钡溶液可检验二氧化碳，若有则会看到白色沉淀产生，若有CO，则能将⑤中溶液排入⑥中。
（1）连接装置后先：检查装置的气密性；仪器a为圆底烧瓶；
（2）洗气瓶①②中溶液褪色，体现的二氧化硫的性质依次为漂白性和还原性，故选B；
（3）氯水中溶解的氯气也能使品红溶液褪色，故洗气瓶②中酸性高锰酸钾溶液不能用足量的新制氯水代替的原因是：氯水中溶解的氯气分子会随着二氧化碳气体进入③中使品红溶液褪色，无法证明二氧化硫被吸收完全；
（4）上述实验证明木炭与浓硫酸反应放出的气体是、和少量CO的实验现象是：①中品红溶液褪色，③中品红溶液不褪色，⑤中氢氧化钡溶液变浑浊且装置⑤中溶液被排入⑥中；
（5）装置⑥中液体体积为0.2L，装置④中无液体，装置⑤中气体的摩尔体积为20L/mol，产生的CO的物质的量为：，1.2g木炭的物质的量为0.1mol，依据原子守恒和得失电子守恒，木炭与浓硫酸反应的化学方程式为：。
21． 2MnO+10Cl－+16H＋═5Cl2↑+2Mn2＋+8H2O 3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O Fe3+ 4FeO+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O > 溶液的酸碱性不同
【分析】装置A中KMnO4与浓盐酸反应制备Cl2；由于Cl2中混有HCl(g)和H2O(g)，HCl(g)会消耗Fe(OH)3和KOH，装置B中应盛放饱和食盐水除去Cl2中混有的HCl(g)；C装置中Cl2与KOH、Fe(OH)3反应制备K2FeO4，在此装置中Cl2还可以直接与KOH反应生成KCl、KClO和H2O；D装置中NaOH溶液用于吸收多余Cl2，防止污染大气。
【详解】(1)①根据题意，KMnO4与浓盐酸反应生成KCl、MnCl2、Cl2和H2O，反应中Mn元素的化合价由+7价降至+2价，Cl元素的化合价由-1价升至0价，根据电子守恒和原子守恒配平，A中反应的化学方程式为2MnO+10Cl－+16H＋═5Cl2↑+2Mn2＋+8H2O；
②装置B为除杂装置，反应使用浓盐酸，浓盐酸会挥发产生HCl，使得产生的Cl2中混有HCl，需要除去HCl，可将混合气体通过饱和食盐水达到除杂的目的，所以装置B应为；
③C中得到紫色固体和溶液，说明Cl2在碱性环境下将Fe(OH)3氧化得到K2FeO4，根据电子守恒和元素守恒可得反应方程式为3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O；
(2)①溶液a中滴加KSCN溶液至过量，溶液呈红色，说明溶液a中含有Fe3+。Fe3+的产生不能判断FeO与Cl-一定发生了反应，根据资料“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4FeO+20H+=3O2↑+4Fe3++10H2O。
②C中溶液加入稀H2SO4产生Cl2还可能发生的离子反应为：ClO-+Cl-+2H+=Cl2↑+H2O，即KClO的存在干扰判断；根据资料“K2FeO4微溶于KOH溶液，在碱性溶液中较稳定”，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Cl2> FeO；方案II的反应为2 FeO+6Cl-+16H+=2Fe3++3Cl2↑+8H2O，由方案II得出氧化性FeO>Cl2，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