高考化学复习河南省罗山高中高三化学二轮专题复习强化训练(有解

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河南省罗山高中2016届高三化学二轮专题复习强化训练（有解
析）：专题八 重要的非金属及其化合物
1、硫酸钙是一种用途非常广泛的产品，可用于生产硫酸、漂白粉等一系列物质（见下图）。

下列说法正确的是( )
A.CO 、SO 2、SO 3均是酸性氧化物
B.除去与水反应，图示转化反应均为氧化还原反应
C.工业上利用Cl 2和澄清石灰水反应来制取漂白粉
D.用CO 合成CH 3OH 进而合成HCHO 的两步反应，原子利用率均为100%
【答案】B
2、向红色溶液X 中通入气体Y ，溶液逐渐褪色，下列对X 、Y 的推断正确的是( )
A. 若X 为品红溶液，则Y 可能为CO2或SO2
B. 若X 为含酚酞的NaOH 溶液，则Y 可能是O3
C. 若X 为含KSCN 的FeCl3溶液，则Y 一定为HI
D. 若X 为含少量KMnO4的H2SO4溶液，则Y 一定为SO2
【答案】B
【解析】
3、下列叙述正确的是（ ）
A ．可用浓硝酸除去铝制品表面的铜镀层
B ．用催化法处理汽车尾气中的CO 和NO ：CO+NO −−−→催化剂
C+NO 2
C．浓硫酸具有吸水性，因此可用作干燥剂，能干燥氢气、硫化氢、氨气等气体
D．因为浓硫酸在常温下不可与铁或铝反应，因此常温下可用铁制或铝制容器储存浓硫酸
【答案】A
4、以下物质间的相互转化关系中（如图），A、B、C是常见的金属或非金属单质，D、E、F 是常见的三种氧化物，常温下，D、E呈气态，F呈固态。

下列推断正确的是( )
A．E和D中一定有A元素 B．A一定是金属单质
C．单质B肯定是氧化剂 D．C一定是氧气
【答案】AD
5、往含0.2mol NaOH和0.1mol Ca（OH）2的溶液中持续稳定地通入CO2气体，当通入气体为6.72L（S．T．P）时立即停止，则这一过程中，溶液中离子的物质的量和通入CO2气体的体积关系正确的图象是（气体的溶解忽略不计）（）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】n（CO2）==0.3mol，
含有0.2mol氢氧化钠和0.1mol氢氧化钙的溶液中：n（OH﹣）=0.2mol+0.1mol×2=0.4mol，n（Na+）=0.2mol，
n（Ca2+）=0.1mol，
通入CO2，发生：2OH﹣+CO2=CO32﹣+H2O，OH﹣+CO2=HCO3﹣+H2O，Ca2++CO32﹣=CaCO3↓，
设生成xmolCO32﹣，ymolHCO3﹣，
则，解得x=0.1，y=0.2，
所以反应后溶液中含有：n（Na+）=0.2mol，n（HCO3﹣）=0.2mol，
可依次发生：①2OH﹣+CO2=CO32﹣+H2O，
②Ca2++CO32﹣=CaCO3↓，离子浓度迅速减小，
③OH﹣+CO2=HCO3﹣，
所以图象C符合，
故选：C．
6、有一混合溶液,其中只含有Fe2+、Cl-、Br-、I-(忽水的电离)，其中Cl-、Br-、I-的个数比为2∶3∶4，向该溶液中通入氯气，使溶液中Cl-和Br-的个数比为3∶1，则通入氯气的物质的量与溶液中剩余的Fe2+的物质的量之比为(已知：还原性I-＞Fe2+＞Br-＞Cl-)（）
A．7∶1 B．7∶2 C．7∶3 D．7∶4
【答案】C
7、将22.4g铁粉逐渐加入到含HNO3 0.8mol的硝酸中，反应生成的气体的物质的量(x)(假设HNO3的还原产物只有NO)随消耗铁粉的物质的量(y)变化关系中正确的是()
【答案】C
【解析】发生的反应为Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O；Fe＋2Fe(NO3)3===3Fe(NO3)2通过计算，可得出正确答案。

8、向含Fe2+、I﹣、Br﹣的溶液中通入过量的氯气，溶液中四种粒子的物质的量变化如图所示，已知b﹣a=5线段Ⅳ表示一种含氧酸，且Ⅰ和Ⅳ表示的物质中含有相同的元素．下列说法正确的是（）
A．线段Ⅱ表示Br﹣的变化情况
B．原溶液中n（FeI2）：n（FeBr2）=3：1
C．根据图象无法计算a的值
D．线段Ⅳ表示IO的变化情况
【答案】D
【解析】解：向仅含Fe2+、I﹣、Br﹣的溶液中通入适量氯气，还原性I﹣＞Fe2+＞Br﹣，首先发生反应2I﹣+Cl2=I2+2Cl﹣，I﹣反应完毕，再反应反应2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣，Fe2+反应
完毕，最后发生反应2Br﹣+Cl2=Br2+2Cl﹣，故线段I代表I﹣的变化情况，线段Ⅱ代表Fe2+的变化情况，线段Ⅲ代表Br﹣的变化情况；
由通入氯气可知，根据反应离子方程式可知溶液中n（I﹣）=2n（Cl2）=2mol，溶液中n （Fe2+）=2n（Cl2）=2×（3mol﹣1mol）=4mol，Fe2+反应完毕，根据电荷守恒可知n（I﹣）+n（Br﹣）=2n（Fe2+），故n（Br﹣）=2n（Fe2+）﹣n（I﹣）=2×4mol﹣2mol=6mol，
A．根据分析可知，线段Ⅱ为亚铁离子被氯气氧化为铁离子，反应的离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl﹣，不是氧化溴离子，故A错误；
B．n（FeI2）：n（FeBr2）=n（I﹣）：n（Br﹣）=2mol：6mol=1：3，故B错误；
C．由分析可知，溶液中n（Br﹣）=2n（Fe2+）﹣n（I﹣）=2×4mol﹣2mol=6mol，根据2Br
﹣+Cl
2=Br2+2Cl ﹣可知，溴离子反应需要氯气的物质的量为3mol，故a=3+3=6，故C错误；
D．线段IV表示一种含氧酸，且I和IV表示的物质中含有相同的元素，该元素为I元素，已知碘单质的物质的量为2mol，反应消耗氯气的物质的量为5mol，根据电子守恒，
则该含氧酸中碘元素的化合价为：=+5价，则该含氧酸为HIO3，即：
线段Ⅳ表示IO3﹣的变化情况，故D正确；
故选D．
9、下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是（）
A.Ba(OH)2 KSCN NaCl Mg(NO3)2 (FeCl3溶液)
B.NaNO3 NaHCO3 (NH4)2SO3 Na2SiO3 (H2SO4溶液)
C.NH4Br K2CO3 NaI CaCl2 (AgNO3溶液)
D.(NH4)3PO4 NaBr CuSO4 AlCl3 (KOH溶液)
【答案】C
【解析】多种物质的相互鉴别通常采取列表的方式：
选项括号内试剂选项物质依次加入试剂的现象
A FeCl3溶液红褐色↓血红色溶液——
B H2SO4溶液—无色无味↑刺激性↑白色↓
C AgNO3溶液淡黄色↓白色↓黄色↓白色↓
D KOH溶液刺激性↑—蓝色↓白色↓
A项中，鉴别出Ba(OH)2后遇Mg(NO3) 2出现白色沉淀，所以选C。

10、下列推断正确的是( )
A.SiO2能与NaOH溶液、HF溶液反应，所以SiO2是两性氧化物
B.Na2O、Na2O2组成元素相同，阳离子与阴离子个数比也相同
C.CO、NO、NO2都是大气污染气体，在空气中都能稳定存在
D.新制氯水显酸性，向其中滴加少最紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈红色
【答案】B
【解析】A.SiO2能与NaOH溶液反应生成硅酸钠和水、与HF溶液反应生成四氟化硅气体和水，SiO2不是两性氧化物，错误； B.Na2O、Na2O2组成元素相同，阳离子与阴离子个数比也相同，正确；C.CO、NO、NO2都是大气污染气体，NO在空气中与氧气反应，不能稳定存在，错误；D.新制氯水显酸性，还含有HClO，向其中滴加少最紫色石蕊试液，充分振荡后溶液呈无色，错误；选B。

11、今有甲、乙、丙三瓶等体积的新制氯水,浓度均为0.1 mol· L-1。

如果在甲中加入
少量的碳酸氢钠晶体m mol,在乙中加入少量的亚硫酸氢钠晶体m mol,丙瓶不变,片刻后,甲乙丙三溶液中HClO的物质的量浓度大小关系是(溶液体积变化不计)( )
A.甲=乙>丙
B.甲>丙>乙
C.丙>甲=乙
D.乙>丙>甲
【答案】B
【解析】氯水中存在平衡Cl2+H2O H++HClO+Cl-,甲中加入少量的碳酸氢钠晶体,消耗
H+,平衡正移,c(HClO)增大;乙中加入少量的亚硫酸氢钠晶体,发生氧化还原,直接消耗HClO,c(HClO)下降;丙瓶不变。

12、某同学设计如下实验，测量m克铜银合金样品中铜的质量分数：
下列说法中错误的是（）
A．收集到的V L气体为 NO
B．若缺少操作Ⅱ，会导致实验结果偏小
C．被铜银合金还原的硝酸可能为
D．依据m、V不能确定铜的质量分数
【答案】D
【解析】试题分析：硝酸与铜银反应，无论生成的是NO或NO2，用排水法收集后得到的气体V L都是NO，A项正确；操作Ⅱ是洗涤，若没有洗涤沉淀，会导致测得的银的质量增加，铜的质量分数会偏小，B项正确；若使用的是稀硝酸，产物是NO，则还原的硝酸
的物质的量等于NO的物质的量，可能是，C项正确；根据V可以确定银和硝
酸失去的电子总数，再根据总质量，可以列出方程组计算出铜和银的质量，D项不正确。

考点：考查硝酸的性质及化学计算。

点评：硝酸与金属的反应要注意浓度对产物的影响。

13、除去SiO2固体中混有的CaCO3固体，方法正确的是
A．加水，过滤 B．加热
C．加盐酸，过滤 D．加NaOH溶液，过滤
【答案】C
14、在20 ℃、1个大气压下，将三个分别盛满氨气、氯化氢、二氧化氮的等容积烧瓶分别倒置于盛有水的水槽中，当水进入烧瓶中，并使气体充分溶解后(假设试管中的溶液不向外扩散)，三种溶液的物质的量浓度之比为（）
A．1∶1∶1 B．3∶3∶2 C．1∶2∶3 D．1∶1∶2
【答案】A
【解析】设烧瓶容积为V L,20 ℃、1个大气压下的气体摩尔体积为V m L/mol。

氨气、
氯化氢极易溶于水，水全部充满烧瓶，所得溶液的物质的量浓度为 (mol/L)，而NO2与水反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，水充满烧瓶的2/3，所得溶液中HNO3的物质的
量为 (mol)，物质的量浓度为 (mol/L)，A对。

15、有Fe2+﹑NO3－﹑Fe3+、NH4+﹑H2O和H+六种微粒，分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物，下列叙述错误的是（）
A．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶1
B．还原产物为NH4+
C．若有1 mol NO3－参加还原反应，则转移8mol e－
D．若把该反应设计为原电池，则负极反应为Fe2+—e－= Fe3+
【答案】A
【解析】试题分析：Fe2+﹑NO3－﹑Fe3+、NH4+﹑H2O和H+六种微粒，分别属于一个氧化还原反应中的反应物和生成物，根据氧化性和还原性的强弱可以知道NO3－H+ 和Fe2+是反
应物Fe3+、NH4+﹑H2O是生成物，根据化合价升高降低一致，可以得到离子方程式是
NO3－+10H+ + 8Fe2+=8Fe3+ + NH4++ 3H2O，所以氧化剂还原剂的物质的量之比为1∶8
A错；B．还原产物为NH4+，正确；C．若有1 mol NO3－参加还原反应，则转移8mol e－正确；在上式中可以看到，亚铁离子做的是还原剂，失去电子，所以若把该反应设计为原电池，负极反应为Fe2+—e－= Fe3+。

故选A。

考点：氧化还原反应
点评：解答本题需要学生熟悉常见的氧化性离子和还原性离子，准确分析判断氧化剂和还原剂，电子转移守恒是计算的基础。

16、把滤纸用淀粉和碘化钾的溶液浸泡，晾干后就是实验室常用的淀粉碘化钾试纸，这种试纸润湿后遇到氯气会发生什么变化？为什么？
【答案】试纸会变蓝色，因为Cl2能将KI中的I-氧化为I2，I2使淀粉变蓝色
17、某同学旅游时发现，苗族人的银饰美丽而富有民族文化，制作银饰时可以选用Fe(NO3)3溶液做蚀刻剂。

受此启发，该同学所在的化学兴趣小组在实验室选用Fe(NO3)3溶液清洗做过银镜反应的试管，发现不但银镜溶解，而且较少产生刺激性气体。

化学兴趣小组对Fe(N03)3溶液溶解银的原理进行探究：
提出假设
假设1: Fe(N03)3溶液显酸性，在此酸性条件下NO3-能氧化Ag;
假设2:Fe3+具有氧化性，能氧化Ag
验证假设
(1)甲同学验证假设1。

①用淡紫色的Fe(NO3)3·9H20晶体（分析纯，M r=404)配制1.5mol/L的Fe(N03)3溶液100mL。

需要称取__ g Fe(N03)3·9H20晶体，配制过程中所用到的仪器除烧杯、玻璃棒外还必需：。

②测得1.5mol/L的Fe(NO3)3溶液pH约为1，其原因用化学用语表示为_。

③将pH=1的HN03溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜慢慢溶解，产生无
色气体并在液面上方变为红棕色，溶液中发生反应的离子方程式应是。

④将1.5mol/L的Fe(NO3)3溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜很快溶解，并且溶液颜色加深。

(2)乙同学为验证假设2。

分别用溶质的质量分数为2%、10%的足量FeCl3溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，都看不出银镜溶解。

乙同学由此得出结论，假设2不成立。

你是否同意乙的结论?_______,简述理由：_______。

思考与交流甲同学的实验④中，溶液颜色为什么会加深？查阅资料得知，Fe2+能与 NO 形成配离子：（棕色)。

已知，同浓度的硝酸氧化性比Fe3+略强。

根据以上信息综合分析，浓、稀Fe(NO3)3溶液溶解银镜时，发生的反应有何不同？
____________ ____。

【答案】验证假设：（1）①60.6100 mL容量瓶、胶头滴管
②Fe3+＋3H 2O Fe(OH)3＋3H+③3Ag＋NO－3＋4H+==3Ag+＋NO↑＋2H2O
（2）不同意没有检验是否生成了Fe2+，可能是Fe3+与Ag发生了反应，但生成的Ag+与Cl－形成沉淀阻止了反应继续进行，也可能是FeCl3溶液浓度太小而不能溶解银。

思考与交流：Fe(NO3)3浓溶液中，Fe3+、NO－3都氧化了Ag，Fe(NO3)3稀溶液中可能只有NO－3氧化了Ag。

【解析】验证假设：（1）①用淡紫色的Fe（N03）3？9H20晶体配制1.5mol/L的Fe（N03）溶液100mL，依据硝酸铁溶质物质的量为0.15mol，所以需要晶体质量
3
=0.15mol×404g/mol=60.6g；配制溶液的过程和步骤分析可知需要的仪器除烧杯、玻璃棒外还必需100ml的容量瓶，胶头滴管；
②测得1.5mol/L的Fe（NO3）3溶液pH约为1说明溶液呈酸性，是铁离子水解的原因，反应的离子方程式为：Fe3++3H 2O Fe（OH）3+3H+；
③将pH=1的HN03溶液加入到镀有银镜的试管中，振荡，观察到银镜慢慢溶解，产生无色气体并在液面上方变为红棕色，溶液中发生反应的离子方程式应是：
3Ag+NO3-+4H+═3Ag++NO↑+2H2O；
（2）假设2中，铁离子的氧化性和铁离子的浓度大小有关，且生成的银离子在溶液中生成氯化银沉淀阻止反应进行，可能是浓度小或阻止反应进行，需要验证亚铁离子的存在证明铁离子是否发生还原反应；没有检验是否生成了Fe2+，可能是Fe3+与Ag发生了反应，但生成的Ag+与Cl-形成沉淀阻止了反应继续进行，也可能是FeCl3溶液浓度太小而不能溶解银，所以不同意乙的结论；
思考与交流]：已知，同浓度的硝酸氧化性比Fe3+略强．根据以上信息综合分析，浓、稀Fe（NO3）3溶液溶解银镜时的原理不同，Fe（NO3）3浓溶液中，Fe3+、NO3-都氧化了Ag，Fe（NO3）3稀溶液中可能只有NO3-氧化了Ag。

18、利用下列实验装置进行NH3、Cl2性质的实验(图中夹持装置有省略)。

(1)用A装置制取氨气时，A中固体宜选用(选填以下选项的字母组合)。

a．碱石灰b．氯化钙c．氯化铵d．氢氧化钠
从上面所给的仪器装置中选取合适的装置，用于制备、收集干燥纯净的氨气并考虑尾气的处理，其连接顺序是()接()接()接()(填装置编号)。

将收集到的氨气通入水中即得到氨水，实验室用一定物质的量浓度的盐酸标准液可通过酸碱中和滴定测定氨水的物质的量浓度，通常待测液氨水应放在中(填仪器名称)。

(2)B为探究氯气与氨气反应的装置，已知3Cl2+2NH3===6HCl+N2。

实验时按C接L接K接b，关闭c打开a、b(a接尾气处理装置)，待烧瓶B中充满黄绿色气体后，关闭b、打开a，从a向B中充入足量氨气后会看到，然后关闭a、b打开c，会看到(填有关现象)，产生该现象的原因是_____________________________________。

(3)请利用C、D装置设计一个简单的实验验证Cl2、Fe3+、I2的氧化性强弱。

请回答D中试剂M为_______________溶液，发生所有反应的离子方程式(请按发生反应的先后顺序写出)____________________________________________________________________。

【答案】(1)ac A J I G锥形瓶
(2)黄绿色消失有白烟产生液体上升有喷泉形成B中气体除少量的N2外都是NH3，NH3极易溶于水，使体系压强降低形成喷泉
(3)FeI2Cl2+2I-===I2+2Cl-、Cl2+2Fe2+===2Fe3++2Cl-
19、把26g含有二氧化硅的碳酸钙固体在高温下加热到质量不再改变，冷却后称量为17.2g。

问原物质中二氧化硅的质量是多少?
【答案】6g
【解析】CaCO3CaO ＋CO2↑
100g 44g
x 26－17.2
x=20 g m（SiO2）==26－20 =6g
20、从以下公共安全事件中，你能得到关于氯气性质的一些什么信息？
马来西亚中部怡保市郊区2010年3月22日下午发生氯气中毒事件，造成近千人受到不同程度的中毒，其中有16人中毒较重，被送入怡保中央医院治疗。

2004年4月15日下午，处于主城区的重庆天原化工总厂氯氢分厂工人在操作中发现，2号氯冷凝器出现穿孔，有氯气泄漏，厂方随即进行处置。

16日1时左右，裂管发生爆炸；凌晨4时左右，再次发生局部爆炸，大量氯气向周围弥漫。

由于附近民居和单位较多，重庆市连夜组织人员疏散居民。

16日17时57分，5个装有液氯的氯罐在抢险处置过程中突然发生爆炸，事故共造成9人死亡和失踪，3名重伤已脱离生命危险。

死伤人员均为天原化工总厂领导技术人员和职工。

事故发生后，重庆市消防特勤队员昼夜连续用高压水网（碱液）进行高空稀释，在较短的时间内控制了氯气的扩散。

【答案】氯气有毒；氯气对金属有一定腐蚀性；液氯容易汽化；碱液可吸收氯气消除氯气的毒性。

【解析】氯气中毒首先说明了氯气有毒的性质；氯气冷凝器出现穿孔说明氯气对金属有一定的腐蚀性；液氯罐在抢险过程中发生爆炸，说明液氯受热后很容易汽化，导致容器内压强过大而爆炸；消防队处理时用高压水网（碱液），说明碱液可以消除氯气的毒性
21、下图是由常见元素组成的一些单质及其化合物之间的转化关系图。

常温常压下，B、
E、F、H、I均为气体，F为无色无味，且能使澄清石灰水变混浊；B、E、I均有刺激性气味，E能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，B、E在空气中相遇会产生白烟，I为红棕色。

A
是一种常见的肥料。

C、G、K的焰色反应呈黄色。

（反应中生成的部分物质已略去）
请回答下列问题：
（1）物质D的化学式为；
（2）写出反应③的化学方程式；
（3）写出反应④的离子方程式；
（4）写出反应⑤的化学方程式，并在方程式上标出电子转移的方向和数目。

【答案】
（4）
22、海水中溴元素以Br－形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如图：
(1)步骤①反应的离子方程式是__________________________。

(2)步骤③反应的化学方程式是_________________________，
从理论上考虑，下列也能吸收Br2的是________。

A．NaOH B．FeCl2C．Na2SO3 D．H2O
(3)Br的原子序数是__________，在周期表中位于第________周期________族。

(4)步骤⑤蒸馏的过程中，温度应控制在80℃～90℃。

温度过高或过低都不利于生产，请解释原因____________________________
_________________________________________________________。

(5)为什么不直接用“溴水混合物Ⅰ”而要用“溴水混合物Ⅱ”进行蒸馏而得到液溴？____________________________________。

【答案】(1)2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－
(2)SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr ABC
(3)35 四ⅦA
(4)若温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低
(5)“溴水混合物Ⅰ”中虽然有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高，而“溴水混合物Ⅱ”实际上将溴水浓缩了
【解析】(1)(2)(3)问相对简单，读懂流程图，结合学过的重点方程式，可以写出2Br－＋Cl2===Br2＋2Cl－，SO2＋Br2＋2H2O===2HBr＋H2SO4；只从理论上考虑，NaOH具有强碱性，能吸收Br2，Fe2＋、SO2－3具有强还原性也能吸收Br2，但Br2在水中的溶解度较小，不能充分吸收。

溴是35号元素，位于第四周期ⅦA族。

(4)温度过高，大量水蒸气随溴排出，溴气中水蒸气的含量增加，温度过低，溴不能完全蒸出，产率太低。

(5)“溴水混合物Ⅰ”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高。

经过“空气吹出、SO2吸收、氯化”等步骤实际上是将溴水浓缩了。

23、以橄榄石(主要成分是Mg9FeSi5O20)等为原料生产硅胶、碱式碳酸镁[Mg2(OH)2CO3]的部分工艺流程如下图所示：
(1) Mg9FeSi5O20中铁元素的化合价为____，为提高镁的浸出率，可采取的两种主要措施是
，渣料Ⅱ的成分是____。

(2)若试剂b是氯碱工业中的某种气体产物，写出加入b后反应的离子方程式；试剂c 的用途是调节溶液的pH，比较恰当的物质是（写化学式，后同），余液中溶质的主要成分是。

(3)操作I的名称是，写出生成碱式碳酸镁（同时有气体生成）的离子方程式____。

24、利用如图进行浓硫酸与铜反应，并验证二氧化硫的性质。

实验操作如下：连接仪器和安放药品，用酒精灯加热1分钟后撤去酒精灯，将铜丝伸入液面以下，一段时间后拉起铜丝。

请回答下列问题：
(1)将反应后的试管充分静置，观察到试管底部有白色固体出现，中间层是浅黄色液体(浓硫酸)，上层是蓝色溶液。

白色固体的化学式为，上述现象中体现了浓硫酸的性质有(填序号)。

①酸性②强氧化性③吸水性④脱水性
(2)直玻璃管中依次观察到的现象是。

(3)某次实验中小烧杯中澄清石灰水始终未观察到浑浊，你猜想可能的原因是
，请设计实验证明它：。

【答案】(1)CuSO4①②③
(2)蓝色石蕊试纸变为红色；红色滤纸变为白色；紫红色滤纸变为白色
(3)SO2易溶于水，大量SO2与Ca(OH)2生成易溶于水的Ca(HSO3)2而不产生CaSO3浑浊取小烧杯中溶液少许于另一支试管中，加入足量NaOH溶液，若有白色沉淀生成，则证明猜想合理
【解析】
25、某研究性学习小组对过量炭粉与氧化铁反应的气体产物成分进行研究。

⑴提出假设①该反应的气体产物是CO2。

②该反应的气体产物是CO。

③该反应的气体产物是。

⑵设计方案如图所示，将一定量的氧化铁在隔绝空气的条件下与过量炭粉完全反应，测定参加反应的碳元素与氧元素的质量比。

⑶查阅资料
氮气不与碳、氧化铁发生反应。

实验室可以用氯化铵饱和溶液和亚硝酸钠（NaNO2）饱和溶液混合加热反应制得氮气。

请写出该反应的离子方程式：。

⑷实验步骤
①按上图连接装置，并检查装置的气密性，称取3.20g氧化铁、2.00g碳粉混合均匀，放入48.48g的硬质玻璃管中；
②加热前，先通一段时间纯净干燥的氮气；
③停止通入N2后，夹紧弹簧夹，加热一段时间，澄清石灰水（足量）变浑浊；
④待反应结束，再缓缓
．．通入一段时间的氮气。

冷却至室温，称得硬质玻璃管和固体总质量为52.24g；
⑤过滤出石灰水中的沉淀，洗涤、烘干后称得质量为2.00g。

步骤②、④中都分别通入N2，其作用分别为。

⑸数据处理
试根据实验数据分析，写出该实验中氧化铁与碳发生反应的化学方程式。

⑹实验优化学习小组有同学认为应对实验装置进一步完善。

①甲同学认为：应将澄清石灰水换成Ba(OH)2溶液，其理由是。

②从环境保护的角度，请你再提出一个优化方案：。

【答案】⑴CO2、CO的混合物⑶NH4++NO2— N2↑+2H2O
⑷步骤②中是为了排尽空气；步骤④是为了赶出所有的CO2，确保完全吸收
⑸2C+Fe2O32Fe+CO↑+CO2↑
⑹①Ba(OH)2溶解度大，浓度大，使CO2被吸收的更完全；M (BaCO3)＞M(CaCO3)，称量时相对误差小。

②在尾气出口处加一点燃的酒精灯或增加一尾气处理装置。