第3章物质的性质与转化单元测试卷（含解析）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．以粗铜为原料制取并收集NO2 。从反应后的溶液中回收Cu(NO3)2 6H2O。实验装置如下：
下列设计不能达到实验目的的是
A．用装置①制取NO2
B．用装置②收集NO2
C．用装置③除去反应残液中的不溶物
D．用装置④蒸发浓缩装置③所得滤液，然后冷却结晶、固液分离
2．下列使用稀硫酸或浓硫酸的方法正确的是
A．浓硫酸和乙醇加热到170°C制乙烯
B．常温下浓硫酸和铁制硫酸铁
C．稀硫酸和铜加热制备二氧化硫
D．稀硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢
3．下列各组离子能大量共存于同一溶液中，且加入过量NaOH溶液或少量稀硫酸时都能产生白色沉淀的是
A．Na+、Al3+、Cl-、Ba2+ B．NH、Ba2+、Fe3+、Cl-
C．K+、Ba2+、Cl-、CO D．Ba2+、Mg2+、NO、Cl-
4．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
5．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
6．硫元素常见化合价及其物质类别关系如图，下列说法错误的是
A．X是H2S
B．Y既有氧化性又有还原性
C．将X与Y混合，不能生成硫
D．工业上制Z的主要原料是硫铁矿
7．小明对实验室炼铁的原理进行了以下整理，你认为错误的一项是
A．a处 B．b处 C．c处 D．d处
8．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
9．是一种常见的化肥，其溶解度随着温度的升高而增大，某工厂用石膏、、和制备的工艺流程如图：
下列说法正确的是
A．通入和的顺序可以互换
B．操作2为将滤液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥，可得
C．步骤②中反应的离子方程式为
D．通入的和均应过量，且工艺流程中可循环利用
10．下列离子方程式书写正确的是
A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3生成MnCO3：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合：NH+OH-=NH3·H2O
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中：SO2+H2O+2ClO-=2HClO+SO
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，使沉淀的物质的量最大时：Al3++SO+3OH-+Ba2+=BaSO4↓+Al(OH)3↓
11．下列有关离子方程式书写正确的是
A．铵明矾溶液中滴加少量NaOH 溶液：
B．磁铁矿石溶于稀硝酸：
C．向碳酸氢钠溶液中通人氯气：
D．IBr在KOH溶液中发生非氧化还原反应：
12．在NO2被水吸收的反应中，发生还原反应和氧化反应的物质的量比为
A．3：1 B．1：3 C．1：2 D．2：1
13．氮元素在海洋中的循环，是整个海洋生态系统的基础和关键。海洋中的氮循环起始于氮的固定，循环过程可用下图表示。下列关于海洋氮循环的说法正确的是
A．海洋中不存在游离的氮
B．海洋中的氮循环起始于氮的氧化
C．海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②
D．向海洋排放含的废水不会影响海洋中的含量
14．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
15．下列有关自然界中氮循环的说法错误的是
A．工业合成氨属于人工固氮
B．豆科植物可实现生物固氮
C．氨和铵盐在硝化细菌作用下被还原
D．含氮无机物与有机氮可以相互转化
二、填空题
16．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]
17．工业上用NH3做原料，制取硝酸，要经过三步主要反应，请写出第二步和第三步反应的化学方程式。
第一步反应：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O
第二步反应：_____________________；
第三步反应：____________________。
18．硫酸是重要的化工原料，可用于生产化肥、农药、炸药、染料和盐类等。硫酸及其化合物的一些性质在化工生产和生活中有广泛的应用。
(1)浓硫酸具有吸水性，能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作_______。
(2)某同学向蔗糖中加入浓硫酸时，蔗糖逐渐变黑，体积膨胀，形成黑色固体，并放出有刺激性气味的气体。在此实验过程中主要体现浓硫酸性质中的_______。
(3)有一种硫酸盐不溶于水和酸，且不容易被X射线透过，因此在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂，这种硫酸盐为_______(写化学式)。
三、计算题
19．12.8 g Cu与足量的浓H2SO4加热充分反应，请回答：
(1)被还原H2SO4的物质的量为_______。
(2)在标况下能得到_______L的SO2。
(3)反应转移的电子数为_______。
20．向铁和氧化铁的混合物中加入600mL稀盐酸后恰好完全反应，所得溶液滴加硫氰化钾不显红色，并收集到672mL氢气(标准状况下测定)。回答下列问题：
(1)反应后溶液中的溶质为_______mol。
(2)原混合物中单质铁的质量为_______g。
四、实验题
21．实验室以硫酸亚铁晶体()为主要原料制取废水处理催化剂γ-FeOOH，其实验流程如图：
(1)称取一定量的硫酸亚铁晶体，酸溶后定容至250mL，再加入如图所示的装置中。定容所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、_______。
(2)沉淀时装置内需保证无氧条件，可采取的措施为_______。
(3)检验滤渣已洗净的操作为_______。
(4)已知：γ-FeOOH在水中会有部分溶出，原子吸收仪可测定水样中的浓度；在氧气的作用下，废水中的可以在γ-FeOOH表面催化结晶除去。为定量考察产品对水中的去除效果(去除率)，设计实验方案：取1g制备的γ-FeOOH，置于250mL蒸馏水中，边通空气边搅拌，一段时间后取上层清液测定的浓度；_______(实验中必须使用的物质：溶液、空气、γ-FeOOH)。
22．某化学兴趣小组的同学进行Cl2、NH3的制备，性质等实验的流程和部分装置如图：
(1)①请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱为Cl2＞Br2＞Fe3+(实验中不断小心振荡G装置中的试管)。请写出A装置中发生反应的离子方程式：____，试剂M为____溶液，证明氧化性为Cl2＞Br2＞Fe3+的实验现象是____。
②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2，当D装置中的烧瓶充满黄绿色气体后，关闭a、c，打开b，烧瓶中的现象为____，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为____。
③写出F装置中的发生反应的化学方程式____。
(2)某废水中含有一定量的Na+、SO，可能含有CO，某研究小组欲测定其中SO的浓度，设计如图实验方案：
①从下列试剂中选择试剂X为___(填字母)。
A．0.1mol·L-1KMnO4(H2SO4酸化)溶液 B．0.5mol·L-1NaOH溶液
C．新制氯水 D．H2O2
②方案中“一系列操作”包含的操作名称为____。
③证明该废水中是否含有CO的实验方案为____。
参考答案：
1．B
【详解】A．浓硝酸与铜反应生成二氧化氮，同时将球形分液漏斗的顶端与蒸馏烧相连也有利于浓硝酸顺利流入蒸馏烧瓶中，能达到实验目的，故A不选；
B．二氧化氮不仅能溶于水还能与水反应，所以不能用排水法收集二氧化氮，应选用向上排空气法或选用真空收集法收集，故选B；
C．除去反应残液中的不溶物选用过滤装置，故C不选；
D．装置④为蒸发装置可用于发浓缩装置③所得滤液，然后冷却结晶、过滤进行固液分离，故D不选。
答案选B
2．A
【详解】A．浓硫酸和乙醇加热到170°C，分子内脱水发生消去反应制备乙烯，故A正确；
B．常温下浓硫酸与铁发生钝化，不能制备硫酸铁，故B错误；
C．稀硫酸和铜不反应，故C错误；
D．浓硫酸和氯化钠固体共热制备氯化氢，故D错误；
故答案为A。
3．D
【详解】A．Na+、Al3+、Cl-、Ba2+各离子能够大量共存，但加入过量NaOH后将Al3+转化为，得不到白色沉淀，A不合题意；
B．NH、Ba2+、Fe3+、Cl-各离子能够大量共存，但加入过量NaOH后将Fe3+转化为Fe(OH)3红褐色沉淀，得不到白色沉淀，B不合题意；
C．Ba2++CO=BaCO3↓，故Ba2+和CO不能大量共存，C不合题意；
D．Ba2+、Mg2+、NO、Cl-各离子能够大量共存，但加入过量NaOH后将Mg2+转化为Mg(OH)2白色沉淀，Ba2+和生成BaSO4白色沉淀，D符合题意；
故答案为：D。
4．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。
5．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。
6．C
【详解】A．由图示可知，X对应氢化物，化合价为-2价，故X为H2S，A正确；
B．Y为氧化物，化合价为+4价，Y为SO2，硫元素化合价反应中既可以升高又可以降低，故既有氧化性又有还原性，B正确；
C．H2S与SO2反应生成硫单质和水，C错误；
D．Z是酸，化合价是+6价，Z为硫酸，工业上制硫酸的主要原料是硫铁矿，D正确；
故选C。
7．B
【详解】A．赤铁矿主要成分是Fe2O3，物质成分化学式书写合理，A正确；
B．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，发生氧化反应，B错误；
C．该反应是在高温条件下进行，反应条件合理，C正确；
D．两种反应物都是化合物，生成物一种是单质，一种是化合物，因此反应基本类型不是置换反应，反应类型判断合理，D正确；
故合理选项是B。
8．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。
9．B
【详解】A．由于微溶于水，易溶于水，应先通入足量，使溶液呈碱性，然后再通入适量，反应的化学方程式为，通入和的顺序不可以互换，选项A错误；
B．向硫酸钙悬浊液中通入足量的氨气，使溶液呈碱性，再通入适量的二氧化碳利于反应的进行，硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀。操作2是溶液中得到溶质固体的过程，需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等，可得，选项B正确；
C．硫酸钙与氨气、水和二氧化碳反应生成了硫酸铵和碳酸钙沉淀，物质发生的主要化学反应为，反应的离子方程式为，选项C错误；
D．反应过程中二氧化碳参与反应生成硫酸铵和碳酸钙，碳酸钙分解生成二氧化碳，工艺流程中产生的可循环利用，通入足量，通适量二氧化碳，否则碳酸钙溶解，选项D错误。
答案选B。
10．A
【详解】A．向含Mn2+的溶液中加入NH4HCO3，Mn2+结合HCO电离出的碳酸根生成碳酸锰沉淀，同时促进HCO的电离，产生氢离子，氢离子和HCO反应生成水和二氧化碳，所以离子方程式为Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，A正确；
B．同浓度同体积的NH4HSO4溶液与NaOH溶液混合，OH-只够和H+反应，离子方程式为OH-+H+=H2O，B错误；
C．将少量SO2气体通入NaClO溶液中，SO2会被氧化为硫酸根，离子方程式为SO2+H2O+3ClO-=2HClO+SO+Cl-，C错误；
D．向明矾溶液中滴加Ba(OH)2溶液，以明矾的物质的量为1mol，含有2molAl3+、3molSO，Al3+恰好生成沉淀时，消耗3molBa(OH)2，SO完全沉淀时，消耗3molBa(OH)2，若所加Ba(OH)2的物质的量大于3mol，则会有Al(OH)3溶解，因此使沉淀的物质的量最大时反应的离子方程式为：2Al3++3SO+3Ba2++6OH-=2Al(OH)3↓+3BaSO4↓，D错误；
综上所述答案为A。
11．D
【详解】A．由能与氨水反应可知，结合的能力强于，故滴加少量NaOH溶液，先反应，A项错误；
B．硝酸会将氧化为，B项错误；
C．次氯酸的酸性弱于碳酸，次氯酸与不反应，最终产物中次氯酸应写分子式，C项错误；
D．IBr中碘元素为＋1价，溴元素为-1价，发生非氧化还原反应生成和，D项正确。
故选D。
12．C
【详解】NO2被水吸收的反应方程式为3NO2+H2O＝2HNO3+NO，其中氮元素化合价部分从+4价降低到+2价，部分升高到+5价，因此硝酸是氧化产物，NO是还原产物，则发生还原反应和氧化反应的物质的量比为1：2。
答案选C。
13．C
【详解】A．在海洋表面水中溶解了少量的氮气，因此海洋中存在游离态的氮，故A错误；
B．图上可以看出海洋中氮的循环起始于氮气转化为，过程中N的化合价降低，被还原，故B错误；
C．氮的固定是指游离态的氮转化为化合态的氮，因此海洋中的氮循环属于固氮作用的一步是②，故C正确；
D．根据转化关系，硝酸根离子增多，反硝化作用增强，因此向海洋排放含的废水会影响海洋中的含量，故D错误；
故选C。
14．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。
15．C
【详解】A．氮的固定分为三类：植物的根瘤菌固氮称为生物固氮、放电条件下生成一氧化氮为高能固氮、工业合成氨反应属于人工固氮，A正确；
B．豆科植物可将大气中的N2转化为NH3，从而实现生物固氮，B正确；
C．氨和铵盐在硝化细菌作用下最终转化为硝酸根离子，氮元素价态升高，被氧化，C不正确；
D．由二氧化碳与氨在一定条件下反应可制得尿素，从而实现含氮无机物与有机氮的转化，蛋白质在动物体内消化可生成氨，实现有机氮向含氮无机物的转化，D正确；
故选C。
16．(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。
17． 2NO＋O2 =2NO2 3NO2＋H2O =2HNO3＋NO
【详解】工业上用NH3做原料，制取硝酸，是先将氨气催化氧化生成一氧化氮，一氧化氮再和氧气反应生成二氧化氮，最后二氧化氮再和水反应生成硝酸和一氧化氮，反应的化学方程式依次为：4NH3＋5O2 4NO＋6H2O、2NO＋O2 =2NO2、3NO2＋H2O =2HNO3＋NO。
18．(1)干燥剂
(2)脱水性、强氧化性
(3)BaSO4
【解析】(1)
浓硫酸具有吸水性，能够吸收气体、液体中的水分子及固体中的结晶水，故常用作干燥剂，故答案为：干燥剂；
(2)
蔗糖逐渐变黑，体现了浓硫酸的脱水性，体积膨胀，并放出有刺激性气味的气体SO2，体现了浓硫酸的强氧化性，故答案为：脱水性、强氧化性；
(3)
BaSO4不溶于胃酸，在医疗上可被用作消化系统X射线检查的内服药剂，俗称钡餐，故答案为：BaSO4。
19．(1)0.2mol
(2)4.48
(3)0.4NA
【解析】（1）
n(Cu)==0.2mol，根据反应Cu+2H2SO4 CuSO4+2H2O，n(H2SO4)=2n(Cu)= 0.4mol，反应中被还原的硫酸的物质的量占反应的物质的量的一半，故被还原的硫酸的物质的量为0.4mol=0.2mol；
（2）
n(SO2)=n(Cu)= 0.2mol，V=nVm=0.2mol22.4L/mol=4.48L；
（3）
N(e-)=0.2mol2NA/mol=0.4NA。
20．(1)0.06
(2)2.24
【分析】氧化铁为碱性氧化物，先发生Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O，Fe3＋氧化性强于H＋，接着发生2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋，有气体产生，然后在发生Fe＋2H＋=H2↑＋Fe2＋，据此分析。
【详解】（1）根据上述分析，反应后溶液的溶质为FeCl2，因为溶液滴加硫氰化钾不显红色，没有Fe3+，即HCl完全反应，利用元素守恒，得出n(FeCl2)=；
（2）根据铁元素守恒，得出n(Fe)＋2n(Fe2O3)=0.06mol，根据得失电子数目守恒，2n(Fe)=2n(Fe2O3)＋2n(H2) ，n(H2)=，联立解得n(Fe)=0.045mol，n(Fe2O3)=0.015mol，m(Fe)=0.045mol×56g·mol-1=2.52g。
21．(1)250ml容量瓶、胶头滴管
(2)通入
(3)取最后一次洗涤滤液，滴加稀盐酸和溶液，无白色沉淀生成，证明已洗净
(4)在相同条件下，取溶液，加入1g制备的γ-FeOOH，边通空气边搅拌相同时间后，取样测定溶液中浓度，再减去上一个对照试验中的浓度，计算出制得的催化剂对的去除率
【分析】由题给流程可知，绿矾溶于稀硫酸得到酸性硫酸亚铁溶液，向溶液中加入氢氧化钠溶液，将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀，向悬浊液中通入氧气将氢氧化亚铁氧化为γ-FeOOH，过滤得到滤液和滤渣；滤渣经洗涤、干燥得到γ-FeOOH。
(1)
绿矾酸溶后定容至250mL时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、250ml容量瓶、胶头滴管，故答案为：250ml容量瓶、胶头滴管；
(2)
加入氢氧化钠溶液将亚铁离子转化为氢氧化亚铁沉淀时，应从进气口通入氮气，将装置中的空气排尽而形成无氧条件，防止氢氧化亚铁沉淀被氧化，故答案为：通入；
(3)
反应得到的γ-FeOOH沉淀表面会附有可溶性的硫酸钠，检验滤渣已洗净实际上就是检验洗涤液中不含有硫酸根离子，具体操作为取最后一次洗涤滤液，滴加稀盐酸和氯化钡溶液，无白色沉淀生成，证明已洗净，故答案为：取最后一次洗涤滤液，滴加稀盐酸和溶液，无白色沉淀生成，证明已洗净；
(4)
定量考察产品对水中亚铁离子的去除效果(去除率)的实验过程为，取1g制备的γ-FeOOH，置于250mL蒸馏水中，边通空气边搅拌，一段时间后取上层清液测定铁离子的浓度；在相同条件下，取250mL4.9mg/L硫酸亚铁溶液，加入1g制备的γ-FeOOH，边通空气边搅拌相同时间后，取样测定溶液中铁离子浓度，再减去上一个对照试验中铁离子的浓度，计算出制得的催化剂对亚铁离子的去除率，故答案为：在相同条件下，取溶液，加入1g制备的γ-FeOOH，边通空气边搅拌相同时间后，取样测定溶液中浓度，再减去上一个对照试验中的浓度，计算出制得的催化剂对的去除率。
22．(1) MnO2+4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O 溴化亚铁溶液 先看到上层溶液由浅绿色变为黄色，后观察到下层CCl4由无色变为橙红色 黄绿色气体消失，产生白烟 烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉
(2) CD 过滤、洗涤、干燥 向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，通入澄清石灰水，若紫色KMnO4溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有
【解析】（1）
①浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-=Cl2↑+Mn2++2H2O；在G装置中，应用一个方程式判断出Cl2、Fe3+、Br2的氧化性强弱，根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，加入溴化亚铁溶液，氯气先把亚铁离子氧化成三价铁离子，再把溴离子氧化成溴单质，所以看到的现象是：先看到上层溶液由浅绿色变为黄色，后观察到下层CCl4由无色变为橙红色。
②氯气是黄绿色的气体，氯气和氨气能生成氯化氢气体，氯化氢和氨气相遇立即生成白烟氯化铵，所以看到的现象是黄绿色气体消失，产生白烟；烧瓶内气体反应后压强减小，烧瓶内外导致产生压强差，所以反应一段时间后，关闭b打开c，烧杯中的水进入烧瓶产生喷泉。
③F装置中生石灰与水反应生成氢氧化钙，并放出大量的热，浓氨水受热分解生成氨气和水，故发生反应的化学方程式。
（2）
废水中的亚硫酸根离子被氧化成硫酸根离子，加入盐酸酸化，再加入氯化钡溶液沉淀硫酸根离子生成硫酸钡沉淀，过滤、洗涤、干燥，得到硫酸钡沉淀，称量计算。
所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子
①亚硫酸根离子有还原性，能被强氧化剂氧化成硫酸根离子，所以要想使亚硫酸根离子生成硫酸根离子，应选择氧化性物质。
A、虽然酸性高锰酸钾有强氧化性，但有硫酸根离子造成干扰，故A错误。
B、氢氧化钠没有氧化性，故B错误。
C、氯水有强氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，且不造成干扰，所以C选项是正确的。
D、H2O2有氧化性，能将亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子，故D正确。综上所述，本题正确选项CD。
②由固、液混合溶液得纯净、干燥的沉淀的操作要经过滤、洗涤、干燥。
③二氧化硫和二氧化碳都能使澄清的石灰水变浑浊，但二氧化硫具有还原性，能使酸性高锰酸钾褪色，要想检验碳酸根离子，首先要排除亚硫酸根离子的干扰，再将气体通入澄清的石灰水，若石灰水变浑浊，则证明废水中含有CO32-，否则没有，故可设计实验方案为：向废水中加入足量的盐酸，将生成的气体先通入足量的酸性KMnO4溶液，通入澄清石灰水，若紫色KMnO4溶液颜色变浅，石灰水变浑浊，则证明废水中含有。