第5章《金属及其化合物》单元测试卷
一、单选题
1．下列叙述中，不符合化学事实的是
A．1965年我国科学家首次成功合成了结晶牛胰岛素
B．《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，是发生了置换反应
C．侯氏制碱法所制得“碱”的主要成分是氢氧化钠
D．五彩缤纷的烟花利用了焰色试验的原理
2．下列有关物质的性质描述正确的是
A．钠与氧气反应时的产物主要取决于氧气的用量及纯度
B．钠投入硫酸铜溶液中有气体和蓝色沉淀产生
C．6.2g和7.8g分别溶于等量水中，所得溶液中溶质的质量分数不同
D．溶液用于铜质印刷线路制作，原因是两者发生置换反应
3．下列说法正确的是
A．过氧化钠与二氧化硫反应可生成硫酸钠
B．明矾具有很强的杀菌消毒作用，因此可以用作净水剂
C．用覆铜板制作印刷电路板就是利用铁单质还原性比铜强的原理
D．合金的熔点一定比各成分金属的低
4．某原电池的总反应是，该原电池的正确组成是
A． B． C． D．
5．下列关于金属冶炼的说法中正确的是
A．电解法获得镁时，可在CO2或N2中降温冷却
B．热还原法常用的还原剂有CO、H2、C、Al等
C．金属Na、Mg、Al均能通过电解熔融氯化物的方法获得
D．人类历史上金属被发现的顺序与金属的活泼性无关
6．日常生话中的许多现象与化学反应有关，下列现象与氧化还原反应无关的是
A．铝锅表面生成致密的氧化膜 B．铁制菜刀生锈
C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏 D．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]
7．下列说法错误的有
①氯气的水溶液可以导电，所以Cl2是电解质
②氧化还原反应的本质是化合价的升降
③电解质的电离需要在通电条件下进行
④胶体和溶液的本质区别是是否有丁达尔效应
⑤Na2O2能与酸反应，所以Na2O2是碱性氧化物
⑥碳酸钠可以用于治疗胃酸过多
A．3个 B．4个 C．5个 D．6个
8．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
9．下列实验现象描述不正确的是
A．铁丝在氯气中点燃，剧烈燃烧，产生棕褐色烟，燃烧后产物溶于水，溶液呈棕黄色
B．钠在空气中加热，先熔化成银白色小球，然后燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
C．钠放入氯化铁溶液后，浮在水面，迅速游动，嘶嘶作响，溶液中出现红褐色沉淀
D．将1~2mL水滴入盛有1~2g过氧化钠固体的试管中，滴加酚酞，溶液变红
10．锌—铜原电池示意图如图所示。下列说法正确的是
A．电子由锌片流向硫酸铜溶液再流向铜片
B．溶液颜色由无色变为蓝色
C．负极质量减少，正极质量增加
D．该装置能将化学能完全转化为电能
11．高铁酸钾()具有强氧化性，是一种环保、高效、多功能的饮用水处理剂，可以用如下流程进行制备。下列说法正确的是
A．“酸溶”前，可用热的溶液处理铁屑表面的油污
B．“氧化”过程的离子方程式为
C．“制备”中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：3
D．“转化”中析出晶体的原因可能是相同条件下其溶解度大于
12．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
13．下列有关实验装置(省略部分夹持装置)及操作均正确的是
A．比较热稳定性 B．收集氯气 C．制备胶体 D．配制稀硫酸溶液
A．A B．B C．C D．D
14．下列有关铁及其化合物的说法中正确的是
A．铁的化学性质比较活泼，所以铁在自然界中全部以化合态存在
B．铁在纯氧中燃烧或在氯气中燃烧所得产物中铁元素的化合价均为+3价
C．铁在氯气中燃烧如果铁过量会生成FeCl2
D．工业上用CO在高温条件下还原含Fe2O3的铁矿石炼铁
15．一定能在下列溶液中大量共存的离子组是
A．加入金属铝有氢气放出：K+、Mg2+、、
B．强碱性的溶液：Na+、、S2-、
C．含有大量Fe3+的溶液：Na+、Mg2+、、S2-
D．含有大量的溶液：H+、Fe2+、、I-
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．铁
(1)位置与物理性质_______。
(2)化学性质：比较活泼，常表现变价，重要化学反应为。
铁 非金属 ： 点燃：_______ ：_______ ：_______、_______
水 _______
酸 ：_______ 浓硝酸、浓硫酸与铁反应：常温下_______，加热时可将铁氧化为_______价铁盐
盐 ：_______ ：_______
18．铁及其重要化合物的“价类二维图”如下图所示。
(1)该“价类二维图”中缺失的类别A应为_______。
(2)生活中的钢铁制品如废旧铁锅，使用时间长久后若要丢弃，应归为_______。
A．干垃圾 B．湿垃圾 C．有毒有害垃圾 D．可回收垃圾
(3)在烧制砖瓦时，用黏土做成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成_______(填字母，下同)而制得红色砖瓦；若烘烧后期从窑顶向下慢慢浇水，窑内会产生大量CO、H2气体，它们把该红色物质还原成黑色的_______，同时还有未燃烧的碳的颗粒，而制得了青色砖瓦。
A．Fe2O3 B．Fe3O4 C．FeO D．Fe(OH)3
(4)要实现Fe转化为Fe2+，可选用足量的_______(填字母)
A．稀盐酸 B．溶液 C．稀硝酸 D．浓硫酸
(5)要实现Fe转化为，除了将Fe与氧气点燃外，另外的方法是(写出化学方程式)_______。
三、计算题
19．在Na2CO3和NaHCO3混合溶液中缓慢滴加一定浓度的盐酸，测得溶液中物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
请回答下列问题：
(1)盐酸物质的量浓度为___________mol/L。
(2)当滴入的盐酸体积为12.5 mL时，溶液中n()：n()为___________。
20．将露置于空气中的氢氧化钠固体样品溶于水，向所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，生成的CO2(标准状况下)与加入的盐酸的体积关系如图所示(不考虑CO2在水中的溶解)
试计算：
(1)盐酸加入200mL时产生的CO2的物质的量是_______。
(2)盐酸的物质的量浓度为_______mol·L-1，该样品中NaOH与Na2CO3的物质的量之比_______。
四、实验题
21．是一种易溶于水且不与水反应的黄绿色气体，沸点为11℃，具有强氧化性，是一种常用的消毒剂，可用于污水杀菌和饮用水净化，可通过与酸性溶液反应制备，某化学兴趣小组同学设计了如下装置制备并探究其性质。
已知：浓硫酸与固体反应可用来制备，二氧化硫易溶于水，具有还原性，在水溶液中易被氧化成，回答下列问题：
(1)A中盛装固体的仪器名称为_______。
(2)通过装置B中反应制备，此反应的离子方程式为_______。
(3)欲制备一瓶，选择上图中的装置，其接口的连接顺序为a-g-h_______。
(4)装置D盛放冰水的目的_______，装置E的作用是_______。
(5)证明的氧化性比强的实验方案是_______。
(6)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是：每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克的氧化能力(还原产物均为氯离子)。的有效氯含量为_______克(计算结果保留一位小数)。
22．铁及其化合物在生产生活中有重要用途。某化学兴趣小组同学设计以下实验探究铁及其化合物性质。
Ⅰ.氢氧化亚铁的制备：
两组同学分别设计如下实验探究能较长时间观察到白色Fe(OH)2沉淀的制取方法。
A组实验：用NaOH溶液和FeSO4溶液直接反应。(如图1)
(1) FeSO4可由铁粉还原Fe2(SO4)3制得，反应的离子方程式是：_______。
(2)该方法能观察到白色Fe(OH)2沉淀，但沉淀颜色快速发生变化，其颜色变化为_______。
B组实验：选用稀硫酸、铁粉、NaOH溶液进行实验，装置如图2。
(3)实验时，先_______(填“打开”或“关闭”)止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后， _______(填“打开”或“关闭”)止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀，且沉淀能持续一段时间不变色。
Ⅱ.“铁与水反应”的实验，并检验产物的性质：
(4)①A装置的作用是_______B中反应的化学方程式为_______。
②D的作用是_______。
③点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_______。
参考答案：
1．C
【详解】A．1965年，我国科学家在世界上首次成功合成了具有生命活力的蛋白质——结晶牛胰岛素，A不符合题意；
B．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，发生反应Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，属于置换反应，B不符合题意；
C．侯氏制碱法利用NaCl、NH3、CO2、H2O为原料，制得了NH4Cl和NaHCO3，然后加热分解NaHCO3生成纯碱Na2CO3，所制得“碱”的主要成分是碳酸钠，C符合题意；
D．五彩缤纷的烟花是利用金属离子发生焰色试验的原理，从而产生不同的焰色，D不符合题意；
故选C。
2．B
【详解】A．钠与氧气常温下反应生成Na2O，加热条件下生成Na2O2，所以反应时的产物主要取决于反应条件，故A错误；
B．钠投入硫酸铜溶液中，会发生和，有气体和蓝色沉淀产生，故B正确；
C．6.2g溶于水后和水反应得8.0gNaOH，溶液增重6.2g，7.8g溶于水后和水反应得8.0gNaOH和1.6g氧气，溶液增重6.2g，所以6.2g和7.8g分别溶于等量水中，所得溶液中溶质的质量分数相同，故C错误；
D．溶液用于铜质印刷线路制作，主要发生，不是置换反应，故D错误；
故答案为：B。
3．A
【详解】A．过氧化钠具有强氧化性，故过氧化钠与二氧化硫发生氧化还原反应可生成硫酸钠，A正确；
B．明矾不具有杀菌消毒作用，但是可以用作净水剂，B错误；
C．用覆铜板制作印刷电路板，是利用过量的饱和氯化铁溶液与镀铜电路板上金属铜反应，然后用过量铁粉把生成的氯化铜置换得到金属铜。同时把过量的氯化铁溶液转变为氯化亚铁溶液，最后，进行过滤分离出金属铜而回收铜，并把滤液氯化亚铁再转化为氯化铁溶液循环利用，C错误；
D．合金的熔点不一定比各成分金属的低，铪是具有银白色光泽的稀有金属，其熔点为2227℃，而碳化铪为4160℃，D错误；
故选A。
4．C
【分析】由题干某原电池的总反应为可知，Fe在反应中由0价转化为+2价，化合价升高，发生氧化反应，故Fe作负极，Cu2+在反应中化合价由+2价降低为0价，化合价降低，发生还原反应，故在正极上发生该反应，据此分析解题。
【详解】A．由于Zn比Cu活泼，故Zn作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，A项错误；
B．装置中没有自发的发生氧化还原反应，B项错误；
C．由于Fe比Cu活泼，故Fe作负极，Cu为正极，电解质中的Cu2+被还原，C项正确；
D．装置中没有自发的发生氧化还原反应，D项错误；
答案选C。
5．B
【详解】A．加热时Mg能与CO2、N2反应生成MgO、Mg3N2，则电解法获得镁时，不能在CO2或N2中降温冷却，可在H2流中冷却，故A错误；
B．C、H2、CO、Al是等具有还原性，能将金属从其氧化物中还原出来，是热还原法炼金中常用的还原剂，故B正确；
C．金属Na、Mg均能通过电解熔融氯化物的方法获得，但熔融的氯化铝不能导电，不能用于电解法制备铝，工业上常用电解熔融氧化铝法制备金属铝，故C错误；
D．金属的活泼性越强，越容易发生反应生成离子，金属离子得电子能力也越弱，越活泼的金属越难冶炼，所以被发现的也越晚，故D错误；
故选B。
6．C
【详解】A．铝锅表面的Al与空气中的O2反应生成致密的氧化膜Al2O3，发生氧化还原反应，A不符合题意；
B．铁制菜刀生锈，是将Fe转化为Fe2O3，发生氧化还原反应，B不符合题意；
C．大理石雕像被酸雨腐蚀毁坏，是CaCO3与酸发生复分解反应，生成CaSO3或Ca(NO3)2等，C符合题意；
D．铜铸塑像上出现铜绿[Cu2(OH)2CO3]，是Cu与空气中的O2、H2O、CO2反应，D不符合题意；
故选C。
7．D
【详解】①Cl2是单质，既不是电解质又不是非电解质，故①错误；
②氧化还原反应的本质是电子转移，故②错误；
③电解质电离的条件是溶于水或加热熔化，电离不需要通电，故③错误；
④胶体和溶液的本质区别是分散质粒子直径不同，故④错误；
⑤Na2O2和酸反应生成盐、水、氧气，Na2O2是过氧化物，故⑤错误；
⑥碳酸钠碱性太强，碳酸钠不能用于治疗胃酸过多，故⑥错误；
说法错误的有6个，选D。
8．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。
9．D
【详解】A．铁丝在氯气中点燃，剧烈燃烧，产生棕褐色烟，产物为FeCl3，溶于水，溶液呈棕黄色，故A正确；
B．钠在空气中加热，先熔化成银白色小球，然后燃烧，发出黄色火焰，生成过氧化钠，为淡黄色固体，故B正确；
C．钠放入氯化铁溶液后，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，则现象为钠浮在水面，迅速游动，嘶嘶作响；生成的氢氧化钠与氯化铁反应生成氢氧化铁，氢氧化铁为红褐色，难溶于水，则现象为溶液中出现红褐色沉淀，故C正确；
D．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，中间产物具有漂白性，则滴加酚酞，溶液先变红后褪色，故D错误；
答案选D。
10．C
【详解】A．电子由锌片经导线流向铜片，电子不能进入溶液移动，故A错误；
B．总反应为，铜离子浓度降低，溶液蓝色变浅，故B错误；
C．负极反应式，负极质量减少；正极反应式，正极质量增加，故C正确；
D．该装置为原电池，能将化学能转化为电能，但不可能100%转化为电能，故D错误；
选C。
11．A
【分析】由题给流程可知，铁屑溶于稀盐酸，过滤得到氯化亚铁溶液；向氯化亚铁溶液中通入过量空气，将氯化亚铁转化为氯化铁；向氯化铁溶液中加入氢氧化钠溶液和次氯酸钠溶液，将氯化铁转化为高铁酸钠，向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，过滤得到高铁酸钾晶体。
【详解】A．碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，水解反应是吸热反应，升高温度，水解平衡向正反应方向移动，溶液中氢氧根离子浓度增大，能使油脂的水解程度增大，则酸溶前可用热的碳酸钠溶液处理铁屑表面的油污，故A正确；
B．由分析可知，氧化过程为过量空气将溶液中的氯化亚铁转化为氯化铁，反应的离子方程式为，故B错误；
C．由分析可知，制备高铁酸钠的反应中，氯化铁是反应的还原剂，次氯酸钠是反应的氧化剂，由得失电子数目守恒可知，氧化剂次氯酸钠和还原剂氯化铁的物质的量之比为3：2，故C错误；
D．由分析可知，转化中发生的反应为向得到的高铁酸钠溶液中加入饱和氢氧化钾溶液，将高铁酸钠转化为溶解度小的高铁酸钾，故D错误；
故选A。
12．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。
13．A
【详解】A．碳酸氢钠置于小试管，图示装置中碳酸钠和碳酸氢钠同时受热，其中碳酸钠连接的澄清石灰水无变化，碳酸氢钠连接的澄清石灰水变浑浊，说明碳酸氢钠受热分解生成了二氧化碳，可比较两者的热稳定性，A正确；
B．氯气密度大于空气，气体应该长进短出，B错误；
C．饱和FeCl3溶液滴入NaOH溶液中生成氢氧化铁沉淀而不是氢氧化铁胶体，C错误；
D．用浓硫酸配制稀硫酸时，需要先在烧杯中稀释浓硫酸，再将稀释后的溶液转移进入容量瓶，D错误；
故答案选A。
14．D
【详解】A．自然界中有少量铁以单质形式存在(如陨铁)，选项A错误；
B．铁在纯氧中燃烧产物是Fe3O4，其中铁的化合价有＋2价和＋3价两种价态，选项B错误；
C．铁与氯气反应无论氯气过量与否都会生成氯化铁，选项C错误；
D．金属活动顺序表中铁到铜是用还原法治炼，工业上在高温下用CO还原含Fe2O3的铁矿石炼铁，选项D正确；
答案选D。
15．B
【详解】A．加入金属铝有氢气放出的溶液可能呈酸性，也可能呈碱性；若溶液呈碱性，Mg2+不能存在；若溶液呈酸性，溶液中含有，Al和该溶液反应不能放出H2；A不符合题意；
B．Na+、、S2-、在碱性溶液中可以大量共存，B符合题意；
C．Fe3+和S2-会发生氧化还原反应，二者不能共存，C不符合题意；
D．在酸性溶液中具有强氧化性，会氧化Fe2+、I-，则、H+与Fe2+、I-不能共存，D不符合题意；
故选B。
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．(1)四 银白 磁体 导热 导电 四 Ⅷ
(2) 钝化
【详解】（1）铁为26号元素，是金属元素，位于周期表第四周期Ⅷ族，是银白色金属，可以被磁铁吸引，有良好的导电性，导热性，延展性，在地壳中排名位于第四位；
（2）铁和氯气在加热条件下生成氯化铁，方程式为：；铁丝在氧气中点燃生成四氯化三铁，方程式为：；硫和碘的氧化性较弱，和铁反应的时候只能生成二价铁，方程式为：；；水蒸气在高温条件下也可以和铁反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：；铁可以和酸反应生成二价铁和氢气，方程式为：；常温时铁在遇到浓硫酸时候会钝化；加热的时候铁可以和硫酸反应生成三价铁；铁比铜活泼，可以置换出铜，方程式为：；三价铁也可以和单质铁反应生成二价铁，方程式为：。
18．(1)盐
(2)D
(3) A B
(4)AB
(5)
【解析】(1)
该“价类二维图”中缺失的类别A为Fe2+、Fe3+，亚铁盐、铁盐，应为盐类；
(2)
生活中的钢铁制品如废旧铁锅，使用时间长久后若要丢弃，为金属合金可回收利用，应归为可回收垃圾；答案选D；
(3)
在烧制砖瓦时，用黏土作成的坯经过烘烧后，铁的化合物转化成Fe2O3而制得红色砖瓦，若烘烧后期从窑顶慢慢浇水，发生C+H2O H2+CO，生成还原性气体，与Fe2O3反应生成黑色的化合物F'e3O4，同时还有未燃烧的碳的颗粒，而制得了青色砖瓦；
答案选A；B；
(4)
要实现Fe转化为Fe2+，应选择弱氧化剂，稀盐酸、溶液符合，稀硝酸及浓硫酸氧化性较强不合适，答案选AB；
(5)
要实现Fe转化为，除了将Fe与氧气点燃外，也可将铁粉在高温下与水蒸气反应，反应的化学方程式为。
19．(1)1
(2)1:3
【解析】（1）
在加入HCl的体积在0～25 mL时发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，在加入盐酸溶液的体积在25～75 mL时发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。根据C元素守恒可知原混合溶液中n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=0.05 mol。由方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑中物质反应转化关系可知n(HCl)=n(NaHCO3)=0.05 mol，发生该反应的HCl体积是V(HCl)=75 mL-25 mL=50 mL，则该盐酸溶液的物质的量浓度c(HCl)=；
（2）
加入HCl的体积在0～25 mL时发生反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，可知原溶液中n(Na2CO3)=n(HCl)=1 mol/L×0.025 L=0.025 mol，则原固体中NaHCO3的物质的量为n(NaHCO3)=0.05 mol-0.025 mol=0.025 mol。当滴入的盐酸体积为12.5 mL时，反应消耗Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)=n(HCl)=1 mol/L×0.0125 L=0.0125 mol，因此此时溶液中剩余Na2CO3的物质的量为0.025 mol-0.0125 mol=0.0125 mol，其中含有的NaHCO3的物质的量为0.025 mol+0.0125 mol=0.0375 mol，所以此时n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=0.0125 mol：0.0375 mol=1:3，因此此时溶液中n()：n()=1:3。
20．(1)0.02mol
(2) 0.4 2：1
【分析】由图可知，0—150mL时发生的反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，150mL—200mL时发生的反应为NaHCO3+HCl═NaCl+CO2↑+H2O，200mL时生成0.448L二氧化碳，则由碳原子个数守恒可知，样品中碳酸钠的物质的量为=0.02mol，消耗盐酸的体积为50mL，所以盐酸的浓度为=0.4mol/L；0—150mL时，与氢氧化钠溶液反应消耗盐酸的体积为100mL，则样品中氢氧化钠的物质的量为0.4mol/L×0.1L=0.04mol，所以氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比为0.04mol：0.02mol=2：1。
【详解】（1）由图可知，盐酸加入200mL时生成二氧化碳的体积为0.448L，物质的量为=0.02mol，故答案为：0.02mol；
（2）由分析可知，盐酸的浓度为0.4mol/L，样品中氢氧化钠和碳酸钠的物质的量之比为2：1，故答案为：0.4；2：1。
21．(1)圆底烧瓶
(2)SO2+2ClO=2ClO2↑+SO
(3)b-c-e-f-d
(4) 冷凝收集ClO2 防止倒吸
(5)将ClO2气体通入FeSO4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化
(6)2.6
【分析】A为二氧化硫制取的发生装置，二氧化硫要通入氯酸钠溶液中，由于二氧化硫在水中的溶解度较大，所以要加安全瓶E防止倒吸，然后通入B中反应生成，再使用D收集产物（长管进、短管出），尾气有毒使用碱液吸收。
【详解】（1）A中盛装Na2SO3固体的仪器名称为圆底烧瓶；
（2）通过与酸性溶液反应制备，反应中氯元素化合价降低，则硫元素化合价升高，结合质量守恒可知还生成硫酸钠，B中反应为SO2+2ClO=2ClO2↑+SO；
（3）A为二氧化硫制取的发生装置，二氧化硫要通入氯酸钠溶液中，由于二氧化硫在水中的溶解度较大，所以要加安全瓶E防止倒吸，然后通入B中反应生成，再使用D收集产物（长管进、短管出），尾气有毒使用碱液吸收，故顺序应为a-g-h-b-c-e-f-d，故答案为：b-c-e-f-d；
（4）结合题干可知，ClO2的沸点为11℃，所以装置D盛放冰水的目的是冷凝收集ClO2；装置E的作用是防止倒吸；
（5）若ClO2的氧化性比Fe2+强，则二者可以发生反应生成Fe3+，再加入KSCN，观察颜色会发生变化，故答案为：将ClO2气体通入FeSO4溶液中，并滴入KSCN溶液，观察溶液颜色变化；
（6）二氧化氯中氯的还原产物为Cl-，所以共转移电子的物质的量n=×5≈0.074mol，氯气中Cl元素的化合价有0价降低到-1价，设转移0.074mol电子需要氯气x g，所以应该有×2=0.074，所以x=2.6。
22．(1)Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋
(2)白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色
(3) 打开 关闭
(4) 产生水蒸气 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 吸收未反应的水蒸气 收集H2，并检验其纯度
【分析】铁与盐酸反应，生成硫酸亚铁和氢气；硫酸亚铁与NaOH溶液反应，可生成Fe(OH)2沉淀，但Fe(OH)2的还原性比较强，易被空气中的氧气氧化，所以应设法控制空气与Fe(OH)2接触，以便能较长时间看到Fe(OH)2的颜色。
（1）
铁粉还原Fe2(SO4)3可生成FeSO4，反应的离子方程式是：Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋。答案为：Fe＋2Fe3＋=2Fe2＋；
（2）
白色Fe(OH)2沉淀在空气中易被氧气逐渐氧化，最后生成红褐色的Fe(OH)3，则颜色变化为：白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色。答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色最终变为红褐色；
（3）
制取Fe(OH)2时，左侧具支试管中产生FeSO4，然后由产生的氢气压入右侧广口瓶内，与NaOH溶液发生反应，从而生成Fe(OH)2沉淀。实验时，先让Fe与稀硫酸反应制取FeSO4和H2，所以应打开止水夹K，然后打开分液漏斗的玻璃塞和活塞，使稀硫酸与铁粉反应，一段时间后，关闭止水夹K，制得白色Fe(OH)2沉淀。答案为：打开；关闭；
（4）
①A装置是制水蒸气的装置，则作用是产生水蒸气，B中铁粉与高温水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。
②因为还原CuO的H2必须干燥，所以D的作用是吸收未反应的水蒸气。
③因为H2与空气混合时，点燃会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是收集H2，并检验其纯度。答案为：产生水蒸气；3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；吸收未反应的水蒸气；收集H2，并检验其纯度。
【点睛】图2中制取FeSO4溶液时，生成的H2有助于排出装置内的空气。
