2024届江苏省镇江市丹徒高级中学化学高一第一学期期末达标测试试题含解析

2024届江苏省镇江市丹徒高级中学化学高一第一学期期末达标测试试题
考生须知：
1．全卷分选择题和非选择题两部分，全部在答题纸上作答。

选择题必须用2B铅笔填涂；非选择题的答案必须用黑色字迹的钢笔或答字笔写在“答题纸”相应位置上。

2．请用黑色字迹的钢笔或答字笔在“答题纸”上先填写姓名和准考证号。

3．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，在草稿纸、试题卷上答题无效。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、下列离子方程式书写正确的是（）
A．向硫酸酸化的FeSO4溶液中加入过量的H2O2溶液：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O
B．用小苏打治疗胃酸过多：CO32﹣+2H+═CO2↑+H2O
C．碳酸镁与盐酸反应：CO32﹣+2H+═CO2↑+H2O
D．向Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液：Ca2++HCO3﹣+OH﹣═CaCO3↓+H2O
2、有两瓶无色溶液，一瓶为稀盐酸，一瓶为稀硝酸，能鉴别这两种溶液的合适试剂是（）
A．Na2CO3B．AgNO3C．NaOH D．BaCl2
3、下列说法正确的是( )
A．20 ℃、1.01×105Pa时，同体积的O2和CO2含有相同数目的分子数
B．1 mol气态物质，当体积为22.4 L时，该气体一定处于标准状况
C．2 mol任何气体体积都约为44.8 L
D．同温同压下，相同体积的任何气体单质所含分子数和原子数都相同
4、N A表示阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（）
A．常温常压下，22.4 L 二氧化碳中含有N A个二氧化碳分子
B．1.7 g双氧水中含有的电子数为0.9N A
C．标准状况下，2.24 L 水中含有的分子数等于0.1N A
D．分子数为N A的一氧化碳、乙烯混合气体体积约为22.4 L，质量为28 g
5、下列实验符合操作要求且能达到实验目的的是（）
A．I可用于制备氢气并检验其可燃性
B．II可用于除去CO2中的HCl
C．Ⅲ可用于配制一定物质的量浓度的NaOH溶液
D．IV可用于制备氢氧化亚铁并长时间保存
6、如图所示，在A处通入未经干燥的氯气。

当关闭B阀时C处的红布条看不到明显现象;当打开B阀后，C处的红布条逐渐褪色。

则D瓶中盛放的溶液可能是（）
①饱和NaCl溶液②NaOH溶液③H2O④浓硫酸
A．①B．①③C．②④D．③④
7、下列实验过程不可以达到实验目的的是( )
编号实验目的实验过程
向盛有2 mL黄色氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，观A 探究维生素C的还原性
察颜色变化
分別向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样B 比较金属镁和铝的活泼性
大小的镁片和铝片，比较反应现象
C 比较Fe3+和I2的氧化性强弱向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色
D 检验NaHCO3与Na2CO3溶液用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水
A．A B．B C．C D．D
8、化学用语正确的是()
A．硫的原子结构示意图：
B．NH4Cl的电子式：
O
C．原子核内有10个中子的氧原子：18
8
D．氮分子的电子式：
9、浓硫酸使木条变黑，体现浓硫酸的性质为
A．酸性B．吸水性C．脱水性D．强氧化性
10、下列离子方程式书写正确的是 ( )
A．酸性FeCl2溶液中加入双氧水：2Fe2++H2O2＝2Fe3++O2↑+2H+
B．向KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液至SO42－恰好完全沉淀：Al3++2SO42－+2Ba2++4OH－＝2BaSO4↓+AlO2－+2H2O C．碳酸钙和盐酸反应: CO32-+2H+=H2O+CO2↑
D．向铝中加入NaOH溶液：Al+4OH－＝ AlO2－+2H2↑
11、下列各组物质中，属于同位素的是（）
A．金刚石、石墨、C60B．小苏打、苏打、大苏打（Na2S2O3）
C．12C、13C、14C D．盐酸、次氯酸、高氯酸（HClO4）
12、在强酸性溶液中，下列离子组能大量共存且溶液为无色透明的是
A．Na+、K+、OH－、Cl－B．Na+、Cu2+、SO42－、NO3-
C．Ba2+、HCO3－、NO3－、K+D．Mg2+、Na+、SO42－、Cl－
13、下列说法错误的是
A．Na2O2可用作供氧剂
B．Al2O3可用作耐火材料
C．地沟油经处理后可用作燃料油
D．胶体和溶液的本质区别是胶体具有丁达尔现象
14、下列关于氢氧化铁胶体叙述错误的是（）
A．鉴别氢氧化铁胶体和氯化钠溶液用丁达尔效应
B．向氢氧化铁胶体中加入硫酸溶液现象是先沉淀后沉淀消失
C．除去氢氧化铁胶体中的铁离子用渗析的方法
D．制备氢氧化铁胶体用氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合制取
15、下列分散系属于悬浊液的是
A．牛奶B．泥浆水C．蔗糖溶液D．淀粉溶液
16、某同学设计下列实验装置进行卤素的性质实验．玻璃管内装有分别滴有不同溶液的棉球，反应一段时间后，对图中指定部位颜色描述正确的是（）
①②③④
A 白色先变红后无色橙色蓝色
B 白色红色橙色紫色
C 无色白色橙色蓝色
D 白色无色无色紫色
A．A B．B C．C D．D
二、非选择题（本题包括5小题）
17、已知A、B、C、D四种物质均含有铁元素，彼此转化关系如下：
请回答：
（1）反应①称为铝热反应（属于置换反应），写出该反应的化学方程式：__、其中Al作__剂。

（2）反应④的离子方程式为：__。

（3）新配制的C溶液中应加入__，以防止其转化为D。

检验D溶液中阳离子的常用试剂是__（填化学式），实验现象为__。

18、有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：
①W X＋H2O＋CO2↑②Z＋CO2→X＋O2
③Z＋H2O→Y＋O2↑④X＋Ca(OH)2→Y＋CaCO3↓
试回答下列问题：
（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)，反应中的氧化剂是____________(写化学式)，还原剂是____________(写化学式)。

（3）若反应④在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：
①离子方程式：________________。

②化学方程式：__________________。

19、为了证明在实验室制备得到的Cl2中会混有HCl，甲同学设计了如图所示的实验装置，按要求回答下列问题。

（1）请根据甲同学的示意图，所需实验装置从左至右的连接顺序：装置②→__________。

（2）装置②中主要玻璃仪器的名称__________、__________、__________。

（3）实验室制备Cl2的离子方程式为____________。

（4）装置③中Cu的作用__________（用化学方程式表示）。

（5）乙同学认为甲同学实验设计仍然存在缺陷，不能证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。

为此，乙同学提出气体通入装置①之前，要加装一个检验装置⑤，以证明最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。

你认为装置⑤应放入__________。

（6）丙同学看到甲同学设计的装置后提出无需多加装置，只需将原来烧杯中的AgNO3溶液换成紫色石蕊试液，如果观察到__________的现象，则证明制Cl2时有HCl挥发出来。

20、现有某铁碳合金，某化学兴趣小组为了测定铁碳合金中铁的质量分数，并探究浓硫酸的还原产物，设计了如图所示的实验装置和实验方案(夹持仪器已省略)，请你参与此项活动并回答相应问题：
（1）该装置的连接顺序a___(填接口字母)，连接好装置后，首先应进行的操作是____。

（2）mg铁碳合金中加入浓H2SO4，点燃酒精灯一段时间后，用滴管吸取A中的溶液滴入到适量水中作为试样，试样中所含金属离子的成分有以下三种可能：A：只含有Fe3＋；B：只含有Fe2＋；C：____，若为A，则A中反应的化学方程式为___，验证C种可能的实验方法___。

（3）待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下C并称重，C增重bg。

铁碳合金中铁的质量分数____(写表达式)。

（4）某同学认为利用此装置测得铁的质量分数偏大，请你写出可能的原因：_____。

（5）随着反应的进行，A中还可能发生某些离子反应。

写出相应的离子方程式____。

21、 (1) 如下图实验装置，当有16.8g铁粉参加反应时，生成的气体在标准状况下的体积是__L。

(2) 向Cu和CuO组成的混合物中，加入100mL 6.0mol·L-1稀硝酸溶液，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下NO 2.24 L。

请回答以下问题：
①原混合物中Cu和CuO的物质的量之比为______；
②假设反应后溶液的体积保持不变，所得溶液溶质的物质的量浓度为______mol·L-1；
③若将生成的NO气体完全溶解，需要标准状况下的氧气的物质的量为______。

参考答案
一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、A
【解题分析】
A. FeSO4溶液中加入过量H2O2，亚铁离子被双氧水氧化，反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，故A正确；
B. 小苏打是碳酸氢钠，离子方程式中碳酸氢根不能拆，与盐酸反应的离子方程式为：HCO3-+H+═CO2↑+H2O，故B错
误；
C. MgCO3微溶偏不溶于水，通常不以离子态参加反应，不能拆，故C错误；
D. 向Ca(HCO3)2溶液中加入过量的NaOH溶液，Ca(HCO3)2中两个HCO3-完全反应生成两个水分子，正确的方程式为：Ca2++2HCO3﹣+2OH﹣═CaCO3↓+2H2O，故D错误；
正确答案是A。

【题目点拨】
本题考查离子反应方程式的书写，题目难度中等，明确发生的化学反应是解答本题的关键，注意反应中反应物的过量与不足情况，要求学生熟悉离子反应方程式的书写方法。

2、B
【解题分析】
A. 盐酸、硝酸都能与Na2CO3反应放出二氧化碳气体，故不选A；
B. 盐酸与AgNO3反应生成氯化银沉淀，硝酸与AgNO3不反应，现象不同，故选B；
C. 盐酸、硝酸都能与NaOH反应，都没有明显现象，故不选C；
D. 盐酸、硝酸都不与BaCl2反应，故不选D。

3、A
【解题分析】
根据阿伏加德罗定律，同温同压下，同体积的任何气体都含有相同数目的分子数，故A正确，D错误；B中，1 mol 气态物质在非标准状况时，体积也有可能等于22.4 L；C中缺少标准状况条件。

4、B
【解题分析】
A. 常温常压下，22.4 L 二氧化碳的物质的量小于1mol，所含二氧化碳分子数小于N A，A错误；
B. 1.7 g双氧水的物质的量为0.5mol，每摩尔双氧水分子中含有18mol电子，则0.5mol双氧水中含有0.9mol电子，B 正确；
C. 标准状况下，水为固体，2.24 L水的物质的量不等于0.1mol，则所含水分子数也不等于0.1N A，C错误；
D. 分子数为N A的一氧化碳、乙烯混合气体体积在标准状况的体积约为22.4 L，质量为28 g，D错误；
答案选B。

5、B
【解题分析】
A．装置I可用于制备氢气，但不能立即点燃氢气，应先验纯再点燃，否则可能发生爆炸，A不正确；
B．装置II中往饱和碳酸氢钠溶液中通入混合气体，HCl可被吸收并生成CO2，CO2不会被饱和碳酸氢钠吸收，能够达到实验目的，B正确；
C．不能在容量瓶中溶解固体来配制溶液，而应在烧杯中溶解固体，C不正确；
D．在硫酸亚铁溶液中直接滴加NaOH溶液，生成的氢氧化亚铁会被氧化，无法达到实验目的，D不正确；
故选B。

6、C
【解题分析】
干燥的氯气不能使有色布条褪色，湿润的氯气能使有色布条褪色，关闭B阀，C处红布条看不到明显现象，氯气可能被吸收也可能被干燥。

【题目详解】
干燥的氯气不能使有色布条褪色，湿润的氯气能使有色布条褪色，关闭B阀，C处红布条看不到明显现象，氯气可能被吸收也可能被干燥，打开B阀后，C处红布条逐渐褪色，未经干燥的氯气通过B进入C，①饱和NaCl溶液不能吸收氯气，即从饱和氯化钠溶液出来的氯气中含有水蒸气，能使有色布条褪色，故①不符合题意；
②NaOH溶液：氯气能与NaOH溶液反应，氯气被吸收，故②符合题意；
③H2O：氯气能溶于水，但不能被水完全吸收，通过水后，湿润的氯气能使有色布条褪色，故③不符合题意；
④浓硫酸：浓硫酸能干燥氯气，干燥的氯气不能使有色布条褪色，故④符合题意；
②④符合题意，答案：C。

7、D
【解题分析】
A．氯化铁溶液的试管中滴加浓的维生素C溶液，黄色褪去，可知Fe元素的化合价降低，铁离子被还原，则维生素C 具有还原性，A正确；
B．分別向两只盛有等体积等浓度的稀硫酸烧杯中加入打磨过的同样大小的镁片和铝片，通过比较反应现象（产生气泡的快慢）可以比较金属镁和铝的活泼性，B正确；
C．向淀粉碘化钾溶液中滴入氯化铁溶液，溶液变蓝色说明有单质碘生成，即碘化钾被氯化铁氧化为单质碘，所以氧化性是铁离子强于单质碘，即可以比较Fe3+和I2的氧化性强弱，C正确；
D．NaHCO3与Na2CO3溶液均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀碳酸钙，不能检验二者，D错误；
答案选D。

【题目点拨】
本题考查化学实验方案的评价，为高频考点，把握物质的性质、物质的检验、氧化还原反应规律等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意实验的评价性分析。

8、C
【解题分析】
A.硫原子的核电荷数为16，核外有3个电子层，最外层有6个电子，原子结构示意图为，故A错误；
B.氯化铵是由铵根离子和氯离子形成的离子化合物，电子式为，故B错误；
O，故C正确；
C.原子核内有10个中子的氧原子的质子数为8，质量数为18，原子符号为18
8
D.氮气为双原子分子，分子中含有氮氮三键，电子式为，故D错误；
故选C。

9、C
【解题分析】
浓硫酸是强氧化性酸，有吸水性和脱水性，其中使木条变黑，是因其有脱水性的缘故，故答案为C。

【题目点拨】
考查浓硫酸的性质，浓硫酸除了具有酸固有的性质--酸性外，浓硫酸还具有自己特殊的性质，与稀硫酸有很大差别，主要原因是浓硫酸溶液中存在大量未电离的硫酸分子(H2SO4)，这些硫酸分子使浓硫酸有很特殊的性质，如浓硫酸与蔗糖或本条作用脱水性，和非金属反应体现强氧化性，和金属反应体现酸性和强氧化性，作干燥剂体现吸水性。

10、B
【解题分析】
A．酸性氯化亚铁溶液中加入双氧水，二者发生氧化还原反应，离子方程式为2Fe2++2H++H2O2═2Fe3++O2↑+2H2O，故A错误；B．向明矾[KAl（SO4）2]溶液中逐滴加入Ba（OH）2溶液至SO42-恰好沉淀完全反应生成硫酸钡、偏铝酸钠、水，离子反应为Al3++2SO42-+2Ba2++4OH-=AlO2-+2BaSO4↓+2H2O，故B正确；C．碳酸钙和盐酸反应，碳酸钙难溶于水，离子方程式：CaCO3+2H+=H2O+CO2↑+Ca2+，故C错误；D．Al与NaOH溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，离子反应为2Al+2OH-+3H2O═2AlO2－+3H2↑，故D错误；故选B。

【题目点拨】
本题考查了离子方程式的书写判断，明确离子方程式正误判断的常用方法是解题的关键。

本题的易错点为B，要注意KAl(SO4)2溶液中滴入Ba(OH)2溶液至SO42－恰好完全沉淀，铝离子恰好转化为偏铝酸根离子。

11、C
【解题分析】
根据同位素的定义判断，同位素是具有相同质子数，不同中子数的原子，不是单质、不是化合物。

【题目详解】
A．金刚石、石墨、C60是由碳元素构成的单质，是同素异形体，故A错误；
B．小苏打是碳酸氢钠，苏打是碳酸钠，大苏打是Na2S2O3，是含有钠元素的化合物，不是原子，不是同位素，故B 错误；
C．12C、13C、14C是碳元素的不同原子，属于同位素，故C正确；
D．盐酸、次氯酸、高氯酸(HClO4)是含有氯元素的化合物，不是原子，不是同位素，故D错误；
答案选C。

【题目点拨】
具有相同质子数，不同中子数的同一元素的不同核素互为同位素，不是单质，不是化合物。

12、D
【解题分析】
A．酸性溶液中OH-不能大量共存，A错误；
B．Cu2+在溶液中显蓝色，不是无色，不能大量共存，B错误；
C．酸性溶液中HCO3-不能大量共存，C错误；
D．Mg2+、Na+、SO42-、Cl-在强酸性溶液中不反应，且均是无色的，可以大量共存，D正确；
故答案选D。

【题目点拨】
掌握离子间发生的化学反应是解答的关键，分析离子间能否大量共存时一般可以从以下几个角度去把握：即能否发生复分解反应生成易挥发性物质或难电离物质或难溶性物质、能否生氧化还原反应、能否发生络合反应（中学化学中只需要掌握铁离子与KSCN的反应即可）等。

13、D
【解题分析】
A．Na2O2能与水和CO2反应生成氧气，可作供氧剂，故A正确；
B．Al2O3是高熔点氧化物，可用作耐火材料，故B正确；
C．可以将地沟油处理后，用作燃料油，提供废物的利用率，故C正确；
D．胶体和溶液的本质区别是分散质微粒直径的大小，鉴别胶体和溶液可利用丁达尔现象，故D错误；
答案为D。

14、D
【解题分析】
A、胶体具有丁达尔效应，溶液不具备，所以可用丁达尔效应鉴别氢氧化铁胶体和氯化钠溶液，A正确；
B、向胶体中加入电解质溶液，使胶体聚沉转化为沉淀，Fe(OH)3与H2SO4反应生成Fe2(SO4)3和H2O，所以现象是先沉淀后沉淀消失，B正确；
C、离子可透过半透膜，所以除去氢氧化铁胶体中的铁离子用渗析的方法，C正确；
D、氯化铁溶液和氢氧化钠溶液混合得到的是Fe(OH)3沉淀，无法得到Fe(OH)3胶体，D错误。

故选D。

15、B
【解题分析】A、牛奶属于乳浊液，A错误；B、泥浆水属于悬浊液，B正确；C、蔗糖溶液属于溶液，C错误；D、淀粉溶液属于溶液，D错误。

正确答案为B。

16、A
【解题分析】
氯气与水发生反应: Cl2+H2O=H++Cl-+HClO，HClO具有强氧化性和漂白性，可使品红褪色；H+与石蕊发生反应，先变成红色，因为HClO具有强氧化性和漂白性,最后石蕊变为无色；氯气可与NaBr、KI发生置换反应生成Br2,溶液变成橙色,最后生成I2，淀粉遇碘变蓝色；所以现象依次为白色、先变红色后白色、橙色、蓝色；正确选项A。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3还原剂2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 铁粉（屑）KSCN（或NH4SCN）溶液变红（或呈现血红色）
【解题分析】
氧化铁与铝单质在高温下发生铝热反应，生成A，则A为Fe，铁和水蒸气在高温下反应生成B，B为黑色磁性氧化物，则B为Fe3O4，Fe3O4中铁元素的化合价含有+2、+3价，与盐酸反应生成FeCl3和FeCl2，铁与过量盐酸反应生成FeCl2，则C为FeCl2，FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，则D为FeCl3，据此分析解答。

【题目详解】
(1)反应①称为铝热反应(属于置换反应)，该反应的化学方程式：2Al+Fe2O3高温2Fe+Al2O3，反应中Al有0价变为+3价，化合价升高，失电子，被氧化，作还原剂；
(2)反应④为FeCl2与双氧水反应生成FeCl3，离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；
(3)C为FeCl2，D为FeCl3，亚铁离子具有还原性，易被氧化，新配制的FeCl2溶液中应加入铁粉(屑)，以防止其转化为FeCl3。

检验三价铁离子常用试剂是KSCN(或NH4SCN)，三价铁离子遇SCN-变为血红色溶液。

18、NaHCO3Na2CO3NaOH Na2O2②③Na2O2Na2O2CO32﹣+Ca2+＝CaCO3↓
K2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+2KCl
【解题分析】
根据框图所示的内容，钠的化合物中，受热能分解生成三种产物的是碳酸氢钠，所以W是碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以X是碳酸钠，能和二氧化碳以及水反应生成氧气的是过氧化钠，所以Z是过氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，则Y是氢氧化钠，据此解答。

【题目详解】
（1）根据以上分析可知W、X、Y、Z的化学式分别是NaHCO3、Na2CO3、NaOH、Na2O2；
（2）以上4个化学反应中，反应2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2↑和2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑中有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，两个反应中化合价变化的均是过氧化钠中的氧元素，所以过氧化钠既是氧化剂又是还原剂；（3）碳酸钠和氢氧化钙反应的离子方程式为：CO32-+Ca2+＝CaCO3↓，此外该离子反应还可以表示氯化钙和碳酸钾之间的反应，即K2CO3+CaCl2＝CaCO3↓+KCl。

【题目点拨】
本题为物质推断题，完成此类题，关键是根据题干，找出解题的突破口，然后根据物质之间的性质关系，推出其他物质的化学式。

19、④→③→①圆底烧瓶分液漏斗酒精灯MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O Cu +
Cl2CuCl2湿润的KI-淀粉试纸溶液只变红，不褪色
【解题分析】
（1）实验目的为证明实验室制备的氯气中含有氯化氢，所以先制备氯气，然后除去氯气中的水蒸气，再除去氯气，最后检验氯化氢，所以用浓硫酸除水，用铜除去氯气，用硝酸银检验氯化氢，所以顺序为④→③→①；
（2）装置②为制备氯气的发生装置，玻璃仪器有圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯；
（3）实验室中用二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下反应生成氯化锰、氯气和水，离子方程式为：
MnO2+4H++2Cl-Mn2++ Cl2↑+2H2O；
（4）铜和氯气反应生成氯化铜。

方程式为Cu + Cl2CuCl2；
（5）①装置是为了检验氯化氢气体，为了确保实验结论的可靠性应排除氯气的干扰，在③吸收氯气之后要检验氯气是否完全除去，根据氯气的氧化性分析，可以用湿润的KI-淀粉试纸，若使淀粉碘化钾试纸变蓝，说明还有氯气，若不变蓝，则说明氯气完全除去；
（6）若硝酸银溶液改为紫色石蕊溶液，氯化氢溶于水显酸性，会使石蕊变红，但有氯气会先变红后褪色，若溶液只变红，不褪色，说明气体为氯化氢气体，不含氯气。

20、hicbfgde 检查装置气密性既有Fe2＋，又有Fe3＋2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、C ＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O 取试样少许于试管中，先滴加少量的硫氰酸钾溶液，振荡后溶液显示红
色证明有Fe3＋；再取少许试样于试管中，滴加少量的酸性KMnO4溶液，若紫色退去，证明溶液中含有Fe2＋11m-3b 11m
反应产生的CO2气体未能完全排到装置C中，则C增加的质量偏小，所以碳的质量会偏小，铁的质量分数会偏高Fe ＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋
【解题分析】
（1）铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸加热，浓硫酸具有强氧化性和铁在加热条件下反应生成硫酸铁、
二氧化硫和水；碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，二氧化硫具有漂白性，应先检验二氧化硫，用品红溶液，然后用过量高锰酸钾除去二氧化硫，用浓硫酸干燥后，剩余二氧化碳被碱石灰吸收，故连接顺序为：a h i c b f g d e；在进行气体制备实验前，应先检查装置气密性；故答案为：h i c b f g d e；检查装置气密性
（2）浓硫酸具有氧化性，与铁反应生成Fe3＋，随着反应的进行浓硫酸浓度减小，逐渐变为稀硫酸，若铁足量，与稀硫酸反应生成Fe2＋，若铁过量，过量的铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，因此反应后的溶液中含有的金属离子成分可能有三种：A：只含有Fe3＋；B：只含有Fe2＋；C：既有Fe2＋，又有Fe3＋；铁碳合金样品放入A中，再加入适量的浓硫酸加热，浓硫酸具有强氧化性和铁在加热条件下反应生成硫酸铁、二氧化硫和水；碳和浓硫酸加热反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，则A中反应的化学方程式为：2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，验证第三种可能的实验方法：取试样少许于试管中，先滴加少量的硫氰酸钾溶液，振荡后溶液显示红色证明有Fe3＋；再取少许试样于试管中，滴加少量的酸性KMnO4溶液，若紫色退去，证明溶液中含有Fe2＋。

答案为：既有Fe2＋，又有Fe3＋；2Fe＋6H2SO4(浓)Fe2(SO4)3＋3SO2↑＋6H2O、C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O；取试样少许于试管中，先滴加少量的硫氰酸钾溶液，振荡后溶液显示红色证明有Fe3＋；再取少许试样于试管中，滴加少量的酸性KMnO4溶液，若紫色退去，证明溶液中含有Fe2＋；
（3）称取mg铁碳合金，加入过量浓硫酸，加热待A中不再逸出气体时，停止加热，拆下C装置并称重，C增重bg，
则生成二氧化碳的质量为bg，根据质量守恒定律，则mg铁碳合金中含碳元素的质量=
bg
44g/mol
×12g/mol=
3b
11
g，则
含铁的质量为mg-3b
11
g，铁的质量分数=
3b
m-
11
m
×100%=
11m-3b
11m
×100%。

答案为：11m-3b
11m
×100%
（4）反应产生的CO2气体未能完全排到装置C中，则C增加的质量偏小，所以碳的质量会偏小，铁的质量分数会偏高，故答案为：反应产生的CO2气体未能完全排到装置C中，则C增加的质量偏小，所以碳的质量会偏小，铁的质量分数会偏高；
（5）浓硫酸具有氧化性，与铁反应生成Fe3＋，随着反应的进行浓硫酸浓度减小，逐渐变为稀硫酸，若铁足量，与稀硫酸反应生成Fe2＋，若铁过量，过量的铁与Fe3＋反应生成Fe2＋，还可能发生的离子反应为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；
答案为：Fe＋2H＋=Fe2＋＋H2↑、2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋；
21、8.96 3:2 2.50.075mol
【解题分析】
（1）16.8g铁的物质的量是16.8g÷56g/mol＝0.3mol，根据方程式3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2可知生成0.4mol氢
气，在标准状况下的体积是0.4mol×22.4L/mol＝8.96L；（2）①NO是2.24L÷22.4L/mol＝0.1mol，根据方程式3Cu＋8H ＋＋2NO3－＝3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O可知消耗硝酸是0.4mol，铜是0.15mol，所以与氧化铜反应的硝酸是
0.1L×6.0mol/L－0.4mol＝0.2mol，根据方程式CuO+2HNO3＝Cu(NO3)2+H2O可知氧化铜是0.1mol，则原混合物中Cu 和CuO的物质的量之比为0.15：0.1＝3：2；②根据铜原子守恒可知硝酸铜的物质的量是0.25mol，假设反应后溶液的体积保持不变，所得溶液溶质的物质的量浓度为0.25mol÷0.1L＝2.5mol·L-1；③根据4NO+3O2+2H2O=4HNO3可知需
要氧气是0.13
0.075
4
mol
mol
⨯
=。