第3章 物质的性质与转化 章节测试
一、单选题
1．2022年10月将在湖南长沙召开可持续废物处理和资源回收国际会议，该会议将汇集世界各地的科学家、工程师和其他专家，共同为环境可持续发展和低碳生活贡献智慧。下列做法中不利于实现可持续发展和绿色化学理念的是（ ）
A．工业生产过程产生的三废不加处理任意排放
B．生活垃圾不随意丢弃，分类回收处理再利用
C．使用高效催化剂将汽车尾气转化为氮气和二氧化碳
D．利用工业废气中的二氧化碳制造全降解塑料
2．2019 年上海、西安等城市先后开始实施生活垃圾分类，分类的目的是提高垃圾的资源价值和经济价值，力争物尽其用，垃圾是放错地方的资源，同时也是建立环境友好型国家的重要举措。下列关于垃圾分类的说法正确的是（ ）
A．废电池、过期药品属于有害垃圾，无需回收，为防止污染环境应当深埋处理
B．其它垃圾包括防新型冠状病毒用的口罩、烟头等物品无法利用，应当弃去不要
C．废纸类、废塑料、废玻璃、废金属、废油漆桶等属于可回收物
D．厨余垃圾经生化处理转化为沼气和有机肥料，从而生产绿色有机食品和清洁燃料
3．我国积极启动“蓝天工程”和“绿水工程”，是保护生态环境、提高全体人民生活质量的重要举措。下列环境问题与氮氧化物无关的是（ ）
A．酸雨 B．光化学烟雾 C．温室效应 D．臭氧层空洞
4．化学与环境、工农业生产等密切相关，下列说法错误的是（ ）
A．不能使蛋白质变性，所以不能用作食品防腐剂
B．在食品包装袋内放入铁粉可以防止食品因氧化而变质
C．在葡萄酒中添加微量作抗氧化剂
D．根据纤维燃烧时产生的气味，可以鉴别蚕丝与棉花
5．工业制硫酸的适宜条件不包括（ ）
A．矿石粉碎成粉末可加快反应速率
B．原料气进入转化器之前需净化处理
C．SO2转化为SO3时用铁触媒作催化剂
D．用98.3%的浓硫酸吸收SO3
6．工业上常采用溶液吸收工业尾气中的和，其原理如下：
反应Ⅰ：
反应Ⅱ：
溶液浓度越大黏稠度越高。控制其他条件不变，将和体积比为、的混合气体分别通过体积相同、浓度不同的溶液后，氮氧化物吸收率变化如图所示。下列说法不正确的是（ ）
A．曲线Ⅰ表示体积比为的混合气体吸收率的变化
B．当浓度高于时，吸收率下降的原因可能是黏稠度过高，不利于氮氧化物气体的吸收
C．向体积比为的和混合气体中通入少量，可提高氮氧化物的吸收率
D．将和混合气体通入足量溶液中完全吸收，所得溶液中
7．现有容积相同的4个集气瓶，分别收集满下列各气体并倒扣到盛有足量水的水槽中，则经过充分反应后剩余气体最多的是（ ）
A．N2和NH3体积各占50% B．NO和O2体积各占50%
C．NO2和O2体积各占50% D．NO2和N2体积各占50%
8．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应的本质并不改变的是（ ）
A．Na和O2 B．澄清石灰水和CO2
C．Na2O2和CO2 D．木炭(C)和O2
9．根据如下实验：
①把浓度为溶液和的溶液等体积混合(假设混合后溶液的体积等于混合前两溶液体积之和)
②向①中加入一定量的铁粉，充分反应后，有固体存在，过滤
③取②中滤液，向其中滴加溶液，观察现象
判断下列说法正确的是（ ）
A．①中
B．②中固体只含有
C．③中会观察到溶液变红
D．②中
10．H2S是一种大气污染物。干法氧化铁脱硫是目前除去煤气中H2S的常用方法，其原理如图所示。下列说法错误的是（ ）
A．单质硫为淡黄色固体
B．脱硫反应为3H2S+Fe2O3·H2O=Fe2S3·H2O+3H2O
C．再生过程中，硫元素被还原
D．脱硫过程中，增大反应物的接触面积可提高脱硫效率
11．下列有关氨的叙述中错误的是（ ）
A．氨分子中氮元素的化合价为最低价，氨具有还原性
B．氨的催化氧化反应的化学方程式是4NH3+5O2 4NO+6H2O
C．氨的催化氧化反应中，若氧气过量，则有红棕色气体生成
D．可以用玻璃棒蘸取浓硫酸检验氨的存在
12．下列有关环境问题的说法不正确的是（ ）
A．燃煤时加入适量石灰石，可减少废气中SO2的含量
B．京津冀、长三角、珠三角雾霾的形成与煤的燃烧、化工厂大量排放含硫、含氮氧化物、颗粒物和汽车排放的尾气等有关
C．pH小于7.0的降雨通常称为酸雨
D．使用洁净能源、为汽车安装尾气转化装置、对硝酸厂排放的废气进行碱处理能有效控制氮氧化物对空气的污染
13．化学与生产、生活密切相关。下列叙述中正确的是（ ）
A．绿化造林助力实现碳中和目标
B．PM2.5在空气中一定能产生丁达尔效应
C．用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧
D．氯气和活性炭均可作为漂白剂，若同时使用，漂白效果会明显加强
14．浅绿色的Fe（NO3）2溶液中逐渐加入少量稀盐酸时，溶液的颜色变化应该是（ ）
A．颜色变浅 B．变为红色 C．没有改变 D．变为黄色
15．下列叙述正确的是（ ）
A．铁在潮湿的空气中会生锈
B．氢气和氯气混合，在暗处可爆炸
C．高温下铁与水蒸气反应，生成氧化铁
D．铁与硫酸铜溶液反应，生成硫酸铁和铜
16．以下物质间的每步转化，不能通过一步反应实现的是（ ）
A． B．
C． D．
二、综合题
17．书写下列反应方程式并回答相关问题,能写离子反应的书写离子反应方程式。
（1）工业上合成氨气
（2）铜和稀硝酸
其中硝酸的作用为
（3）氨气的催化氧化 ，其中氧化剂与还原剂物质的量之比为
（4）用离子反应表示如何检验NH4＋
18．已知氨可以与灼热的氧化铜反应得到氮气和金属铜，用下图中的装置可以实现该反应。
（1）A中加入的物质是 ，发生反应的化学方程式是 。
（2）B中加入的物质是 ，其作用是 。
（3）实验时在C中观察到的现象是 ，发生反应的化学方程式是 。
（4）实验时在D中观察到的现象是 ，D中收集到的物质是 ，检验该物质的方法和现象是 。
19．燃煤的烟气中含有SO2，为了治理雾霾天气，工厂采用多种方法实现烟气脱硫。石灰一石膏法和烧碱法是常用的烟气脱硫法。
I．石灰一石膏法的吸收流程如图1所示。
II．烧碱法的吸收流程如图2所示，该法的特点是氢氧化钠碱性强、吸收快、效率高。
已知：
试剂 Ca(OH)2 NaOH
价格(元/kg) 0.36 2.9
吸收SO2的成本(元/mol) 0.027 0.232
（1）石灰一石膏法和烧碱法相比，石灰一石膏法的优点是 ，缺点是 。
（2）某学习小组在石灰一石膏法和烧碱法的基础上，设计了一个改进的、能实现物料循环的烟气脱硫方案，流程如图3所示。流程图中的甲、乙、丙分别是 (填化学式，下同)、 、 。 流程图中氧化过程反应的化学方程式为 。
20．聚合硫酸铁是水处理中重要的絮凝剂。以黄铁矿的烧渣 主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等 为原料制取聚合硫酸铁(Fe2(OH)x(SO4)(3-))的工艺流程如图所示：
（1）“酸浸”时最合适的酸是 写化学式 。
（2）“酸浸”后溶液中主要的金属阳离子有 。
（3）加入KClO3的目的是 (结合离子方程式说明)。
（4）“过程a”中生成聚合硫酸铁的过程是先水解再聚合，将下列水解反应原理的化学方 程式补充完整。Fe2(SO4)3+ H2O Fe2(OH)x(SO4)(3-)+ 。
（5）盐基度B是衡量絮凝剂絮凝效果的重要指标，通常盐基度越高，絮凝效果越好。已知盐基度B的表达式为B= ×100%(n为物质的量 。为测出聚合硫酸铁的盐基度，进行如下实验操作：
取聚合硫酸铁样品mg，加入过量盐酸，充分反应，再加入煮沸后冷却的蒸馏水，再加入KF溶液屏蔽Fe3+，使Fe3+不与OH-反应，然后以酚酞为指示剂，用c mol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定，到终点时消耗NaOH溶液V0mL。
做空白对比实验：取与步骤i等体积等浓度的盐酸，以酚酞为指示剂，用c mol/L的标准NaOH溶液进行中和滴定，到终点时消耗NaOH溶液V mL。
①该聚合硫酸铁样品中，n(OH-)= mol。
②已知该样品中Fe的质量分数为 ，则盐基度B= 。
21．黄铁矿（FeS2）是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料．
（1）其中一个反应为3FeS2+8O2=6SO2+Fe3O4，则氧化产物为 ，若有3mol FeS2参加反应，则转移 mol 电子．
（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为 ．
（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，其原理是 （用离子方程式表示）．
（4）铁红是一种红色颜料，其成分是Fe2O3，将一定量的铁红溶于160mL 5molL 盐酸中，再加入一定量铁粉，两者恰好完全溶解，并收集到2.24L（标准状况）H2，经检测，溶液中无Fe3+，则参加反应的铁粉的质量为 g
（5）FeCl3与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】A．工业生产过程产生的三废不加处理任意排放会造成严重的环境污染，不利于实现可持续发展和绿色化学理念，故A选；
B．生活垃圾不随意丢弃，分类回收处理再利用可减轻环境污染、减少垃圾处理量以及增加资源化利用价值，有利于实现可持续发展和绿色化学理念，故B不选；
C．使用高效催化剂将汽车尾气中有毒有污染的CO和NO转化为无毒污染物的氮气和二氧化碳，有利于实现可持续发展和绿色化学理念，故C不选；
D．利用工业废气中的二氧化碳制造全降解塑料，可以降低大气中CO2含量，减少白色污染，有利于实现可持续发展和绿色化学理念，故D不选；
故答案为：A。
【分析】A.三废应当处理达标后再排放。
2．【答案】D
【解析】【解答】A. 废电池中含有重金属，需回收，不应当深埋处理，会造成水土污染，故A不符合题意；
B. 医疗垃圾应该无害化处理，故B不符合题意；
C. 废油漆桶属于危化品需要集中处理的废物，故C不符合题意；
D. 厨余垃圾经生化处理转化为沼气和有机肥料，从而生产绿色有机食品和清洁燃料，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A、废电池等有害垃圾中含有重金属离子，污染环境，不能随意深埋处理
B、口罩属于医疗垃圾，应当进行无害化处理
C、废油漆桶需要集中进行处理
D、D项是处理厨余垃圾的正确处理方法，既保护环境，又能节约资源
3．【答案】C
【解析】【解答】A．氮氧化物的排放能够引起硝酸型酸雨，与氮氧化物有关，故A不符合题意；
B．氮氧化物的排放在光照的条件下发生一系列反应能引起光化学烟雾，与氮氧化物有关，故B不符合题意；
C．二氧化碳的大量排放是引起温室效应主要原因，氮氧化物的排放不会引起温室效应，与氮氧化物无关，故C符合题意；
D．氮氧化物能够破坏臭氧层，与氮氧化物有关，故D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】氮氧化物会破坏臭氧层，引起光化学烟雾，形成硝酸型酸雨。
4．【答案】A
【解析】【解答】A．氯化钠虽然不能使蛋白质变性，但常用作食品防腐剂，A符合题意；
B．铁具有强还原性，所以食品包装袋内放入铁系保鲜剂可以防止食品因氧化而变质，B不符合题意；
C．二氧化硫具有还原性，在葡萄酒中添加微量，可作抗氧化剂，C不符合题意；
D．蚕丝的主要成分是蛋白质，燃烧时产生烧焦羽毛气味的气体，而棉花的主要成分是纤维素，燃烧时没有烧焦羽毛气味的气体产生，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】B.铁粉具有还原性，可作抗氧化剂；
C.二氧化硫具有还原性；
D.蚕丝的主要成分是蛋白质，棉花的主要成分是纤维素。
5．【答案】C
【解析】【解答】A．矿石粉碎成粉末增大了与空气的接触面积，可以加快反应速率，A不合题意；
B．接触室内发生的反应是二氧化硫催化氧化生成三氧化硫，为了防止催化剂中毒需要原料气进入(接触室)转化器之前需净化处理，B不合题意；
C．SO2转化为SO3时不用铁触媒作催化剂，而是用五氧化二钒作催化剂，铁触媒作合成氨的催化剂，C符合题意；
D．在吸收塔中三氧化硫与水反应生成硫酸，但水直接吸收三氧化硫会形成酸雾，是三氧化硫的吸收率降低，生成实践中用98.3%的浓硫酸吸收SO3，可以防止形成酸雾，是SO3吸收完全，D不合题意；
故答案为：C。
【分析】A、增大接触面积速率加快；
B、原料进入转化器需要进行除杂；
C、二氧化硫转化为三氧化硫的催化剂使五氧化二钒；
D、工业上采用的是浓硫酸吸收三氧化硫。
6．【答案】D
【解析】【解答】A、混合气体1：1混合时，即两者按照化学计量数之比1：1反应，两种物质同时转化为亚硝酸钠，吸收效果好，混合气体2：1混合时，一氧化氮有剩余，则氮氧化物吸收不完全，A则I表示的是1：1混合的气体，A错误；
B、氢氧化钠浓度过高时，粘稠度过高，导致氮氧化物吸收不完全，B错误；
C、混合气体2：1混合时，通入氧气，可以将过量的一氧化氮转化为二氧化氮，使其发生反应II，提高氮氧化物的吸收率，C错误；
D、 将和混合气体通入足量溶液中，先发生反应I，则1mol NO和1mol NO2转化为2mol NaNO2，再发生反应II，剩余2mol NO2在转化为1mol NaNO2和1mol NaNO3，则过程中生成NaNO2为3mol，NaNO3为1mol ，D正确；
故答案为：D
【分析】A、根据气体的比例判断吸收的情况；
B、浓度越高，粘稠度越高，则自由移动的离子越少；
C、氧气可以和一氧化氮反应生成二氧化氮；
D、结合化学计量数之比等于物质的量之比判断。
7．【答案】D
【解析】【解答】A.N2不溶于水，NH3极易溶于水，故充分反应后，剩余气体为50%的N2；
B.混合气体与水接触后发生反应4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，充分反应后，O2有剩余，且剩余O2为12.5%；
C.混合气体与水接触后发生反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，充分反应后，O2有剩余，且剩余O2为37.5%；
D.混合气体中N2不溶于水，NO2能与水发生反应3NO2＋H2O=2HNO3＋NO，反应后剩余气体为50%的N2和16.7%的NO；
综上，充分反应后，剩余气体最多的为D，D符合题意；
故答案为：D
【分析】根据各气体的水溶性、或与水发生的反应进行分析即可。
8．【答案】C
【解析】【解答】A．如果加热则生成过氧化钠，不加热生成氧化钠，A不符合；
B．如果CO2过量，则生成碳酸氢钙，不过量生成碳酸钙和水，B不符合；
C．过氧化钠和二氧化碳反应只能生成碳酸钠和氧气，C符合；
D．氧气过量则生成CO2，氧气不足则生成CO，D不符合；
故答案为：C。
【分析】物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)， 化学反应的本质并不改变指的是反应产物不会改变，利用此观点解决问题。
9．【答案】D
【解析】【解答】A．溶液和溶液等体积混合后，，故A不符合题意；
B．向和的混合溶液中加入铁粉，可发生反应：Ⅰ.、Ⅱ.、Ⅲ.，加入一定量铁粉时，固体可能只含有，也可能是和的化合物，故B不符合题意；
C．由上面的分析可知，当有固体存在时，溶液中不可能存在，③中不会观察到溶液变红，故C不符合题意；
D．和溶液等体积混合后、，根据上述分析可知：恰好与粉恰好完全反应时，此时溶液中无固体，，铁粉足量时，，此时完全反应，，故，故D符合题意
故答案为：D。
【分析】A.等体积混合后，溶液体积变为原来的两倍，铜离子浓度为原来的一半；
B.铁粉过量时，固体为铁和铜；
C.铜、铁均能与Fe3+反应，因此有固体存在时，溶液中不存在铁离子，不会变红。
10．【答案】C
【解析】【解答】A．单质硫为淡黄色的固体，A不符合题意；
B．根据图示脱硫反应时H2S与Fe2O3·H2O生成Fe2S3·H2O和H2O，方程式为：3H2S+Fe2O3·H2O=Fe2S3·H2O+3H2O，B不符合题意；
C．再生过程中Fe2S3·H2O生成S，硫元素化合价升高，被氧化，C符合题意；
D．脱硫过程中，增大反应物的接触面积能加快反应速率，提高脱硫效率，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】再生过程中S从-1价升高到0价，发生氧化反应，被氧化
11．【答案】D
【解析】【解答】A．氨分子中氮元素的化合价为-3，所以氨具有还原性，故A不符合题意；
B．氨的催化氧化生成一氧化氮和水，反应的化学方程式是4NH3+5O2 4NO+6H2O，故B不符合题意；
C．氨的催化氧化生成一氧化氮和水，若氧气过量，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，所以有红棕色气体生成，故C不符合题意；
D．硫酸不挥发，氨气和硫酸反应不能生成白烟，所以不能用玻璃棒蘸取浓硫酸检验氨的存在，故D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A.根据氮原子的化合价的情况，氮的最低价态是-3价，化合价只能上升，被氧化，具有还原性
B.氧气的氧化性不足以将氨气氧化为二氧化氮，只能氧化为一氧化氮方程式符合要求
C.一氧化氮具有还原性，与氧气反应产生红棕色气体
D.检验氨气用的是浓盐酸
12．【答案】C
【解析】【解答】解：A、煤燃烧时应加入适量的石灰石，以减少废气中的二氧化硫，煤燃烧时生成的二氧化硫能和它们反应生成硫酸钙或亚硫酸钙等物质，故A正确；
B、京津冀、长三角、珠三角工业发达，大量使用煤的燃烧、化工厂大量排放含硫、含氮氧化物、颗粒物和汽车排放的尾气，造成了雾霾的形成，所以京津冀、长三角、珠三角雾霾的形成与煤的燃烧、化工厂大量排放含硫、含氮氧化物、颗粒物和汽车排放的尾气等有关，故B正确；
C、pH小于5.6的降水属于酸雨，而不是小于7.0，故C错误；
D、汽车安装尾气转化装置发生NO和CO反应，生成CO2和N2，变成无污染的气体，故D正确；
故选：C．
【分析】A、煤燃烧时生成的二氧化硫能和它们反应生成硫酸钙或亚硫酸钙等物质；
B、京津冀、长三角、珠三角工业发达，大量使用煤的燃烧、化工厂大量排放含硫、含氮氧化物、颗粒物和汽车排放的尾气，造成了雾霾的形成；
C、pH小于5.6的降水属于酸雨；
D、汽车安装尾气转化装置发生NO和CO反应，生成CO2和N2．
13．【答案】A
【解析】【解答】A．绿色植物的光合作用可以吸收二氧化碳，绿化造林可助力实现碳中和目标，A符合题意；
B．PM2.5指的是直径小于等于2.5 μm(即2500nm)的颗粒物，不一定处于1~100nm之间，所以不一定能产生丁达尔效应，B不符合题意；
C．金属钠着火时会生成过氧化钠，过氧化钠与CO2反应可以生成助燃的氧气，所以不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钠的燃烧，C不符合题意；
D．氯气和活性炭不反应，但活性炭吸附能力强、能吸附氯气分子，减弱漂白效果，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】利用物质的性质判断现象、用途。
14．【答案】D
【解析】【解答】往浅绿色的Fe（NO3）2溶液中逐滴加入稀盐酸时，发生反应的离子方程式为：3Fe2++NO3-+4H+═3Fe3++NO↑+2H2O，三价铁离子为棕黄色；
故答案为：D。
【分析】Fe2+被氧化为黄色的Fe3+。
15．【答案】A
【解析】【解答】A．铁在潮湿的空气中会生锈，实际上是铁跟空气中的氧气和水共同作用的结果，A符合题意；
B．氢气和氯气混合，在暗处不会爆炸，在光照或加热条件下才会发生爆炸，B不符合题意；
C．高温下铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，C不符合题意；
D．铁与硫酸铜溶液反应，生成硫酸亚铁和铜，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】依据铁的性质分析。
16．【答案】B
【解析】【解答】A．钠与氧气在常温下反应生成Na2O，Na2O和水反应生成NaOH，NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，都能一步实现，故A不选；
B．氧化铝与水不反应，Al2O3→Al(OH)3不能一步实现，故B选；
C．铁与盐酸反应生成氯化亚铁，氯化亚铁与氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化亚铁，氢氧化亚铁与氧气和水反应生成氢氧化铁，Fe→FeCl2→Fe(OH)2→Fe(OH)3都能通过一步反应得到，故C不选；
D．硅与氧气高温反应生成二氧化硅，二氧化硅与氢氧化钠反应生成硅酸钠和水，硅酸钠与盐酸反应生成硅酸和氯化钠，Si→SiO2→Na2SiO3→H2SiO3都能一步实现，故D不选；
故答案为：B。
【分析】依据物质的性质分析，其中氧化铝与水不反应，Al2O3→Al(OH)3不能一步实现。
17．【答案】（1）N2 + 3H2 2NH3
（2）3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O；氧化剂
（3）4NH3+5O2 4NO+6H2O；5:4
（4）NH4+ + OH- NH3↑+ H2O
【解析】【解答】（1）合成氨的反应为氮气和氢气在高温高压、催化剂的条件下的可逆反应：N2 + 3H2 2NH3。（2）铜和稀硝酸反应得到NO，方程式为：3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO↑+ 4H2O。硝酸的作用是表现酸性和强氧化性。（3）氨气的催化氧化反应为：4NH3+5O2 4NO+6H2O，反应中有5个氧气被还原，4个氨气被氧化，所以氧化剂与还原剂物质的量之比为5:4。（4）检验铵根离子的方法为加入浓氢氧化钠溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验气体。所以反应为：NH4+ + OH- NH3↑+ H2O。
【分析】书写离子反应时需要注意的是：先写出化学反应方程式；将可以拆分的物质拆成离子形式；删掉没有参与反应的离子；检查离子方程式中是否有味标注的符号等。
18．【答案】（1）NH4Cl和Ca(OH)2；2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O
（2）碱石灰(或CaO)；除去NH3气流中的水汽
（3）黑色粉末部分逐渐变为红色；2NH3＋3CuO N2＋3H2O＋3Cu
（4）出现无色液体；氨水；用红色石蕊试纸检验、试纸变蓝、用无水硫酸铜检验、无水硫酸铜变蓝
【解析】【解答】（1）此实验是为了实现NH3和CuO的反应，故装置A应产生NH3，因此试管A中的固体应为NH4Cl和Ca(OH)2的混合物，该反应的化学方程式为：2NH4Cl＋Ca(OH)2 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O；
（2）U型管中，应装有干燥剂，用于除去NH3中混有的水蒸气；
（3）装置C中NH3与CuO反应生成Cu、N2和H2O，故可观察到装置C内黑色固体变为红色，该反应的化学方程式为：2NH3＋3CuO N2＋3H2O＋3Cu；
（4）装置D中冰水的作用为冷凝，故实验过程中可观察到装置D中出现无色液体，该无色液体为氨水；检验氨水时，可用红色石蕊试纸检验，可观察到试纸变蓝色；检验试管D中的水时，可用无水硫酸铜，可观察到白色固体变蓝的现象；
【分析】（1）此实验是为了实现NH3和CuO的反应，故装置A应产生NH3，据此作答；
（2）U型管中应装有干燥剂；
（3）根据装置C中发生的反应，确定实验现象；
（4）根据装置D的用途确定其现象，以及确定装置D中收集到的物质；由物质的成分确定检验方法和现象；
19．【答案】（1）原料便宜，成本低；吸收慢，效率低
（2）NaOH；Ca(OH)2；Na2SO3；2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4 2H2O
【解析】【解答】(1)对比两个流程可知，基本反应原理都为二氧化硫与碱发生反应，氢氧化钙原料廉价易得，成本低，但氢氧化钙溶解度不大，吸收慢，效率低，故答案为：原料便宜，成本低；吸收慢，效率低；
(2)分析流程并对比前两个流程可知，该流程的目的是改进前两个流程的缺点，即氢氧化钙吸收效率低，应用吸收效率较高的氢氧化钠，则甲为氢氧化钠，又氢氧化钠成本高，需要循环利用，则可用氢氧化钙制备氢氧化钠，则乙为氢氧化钙，由此可推知丙为亚硫酸钠，亚硫酸钠与氢氧化钙可以发生复分解反应生成氢氧化钠和亚硫酸钙，实现氢氧化钠的再生，降低成本，故答案为： NaOH；Ca(OH)2；Na2SO3；亚硫酸钙被氧气氧化反应生成CaSO4 2H2O，化学方程式为2CaSO3+O2+4H2O=2CaSO4 2H2O；
【分析】石灰一石膏法为二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙，亚硫酸钙被氧气氧化，生成带有结晶水的硫酸钙；烧碱法是二氧化硫与氢氧化钠反应生成亚硫酸钠。
20．【答案】（1）H2SO4
（2）Fe3+、Fe2+
（3）将Fe2+氧化为Fe3+；ClO3-+6Fe2++6H+=Cl-+6Fe3++3H2O
（4）x；1； H2SO4
（5）10-3cV0-10-3cV； ×100%
【解析】【解答】(1)通过以上分析知，加入的酸为H2SO4；(2)酸浸后的溶液中含有硫酸铁、硫酸亚铁和过量的稀硫酸，所以含有的阳离子有Fe3+、Fe2+、H+，其中的金属阳离子为Fe3+、Fe2+；(3)氯酸钾具有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子而制取聚合物，所以氯酸钾的作用是将Fe2+氧化为Fe3+，涉及的方程式为6H++ClO3-+6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O；(4)根据元素守恒，该反应方程式为Fe2(SO4)3+xH2O Fe2(OH)x(SO4)(3-)+ H2SO4，故空项分别是x；1； H2SO4；(5)①n(OH-)=cmol/L×10-3V0L-cmol/L×10-3VL=10-3c(V0-V)mol；
②该样品中Fe的质量分数w，则n(Fe)= mol，盐基度B= ×100%= ×100%= ×100%。
【分析】黄铁矿的烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等，向烧渣中加入酸浸取，由制备目的可知，加入的酸为稀硫酸，Fe2O3、FeO是金属氧化物，和稀硫酸反应分别得到硫酸铁、硫酸亚铁，SiO2是酸性氧化物，不溶于硫酸，过滤后得到的滤液I中含有硫酸铁、硫酸亚铁和过量的稀硫酸，向滤液I中加入废铁屑，Fe和硫酸铁反应生成硫酸亚铁，过滤后得到的滤液II中含有硫酸亚铁，将溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到绿矾，向绿矾中加入稀硫酸、氯酸钾，发生反应6H++ClO3-+6Fe2+=6Fe3++Cl-+3H2O，然后发生水解、聚合反应Fe2(SO4)3+xH2O Fe2(OH)x(SO4)(3-)+ H2SO4，以此解答该题。
21．【答案】（1）SO2、Fe3O4；32
（2）2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+
（3）Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+
（4）11.2
（5）2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2
【解析】【解答】解：（1）反应3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2，前后各元素化合价的变化情况如下：Fe：+2→+3，化合价升高；S：﹣1→+4，化合价升高；O：0→﹣2，化合价降低；因此，在反应中FeS2还原剂，O2是氧化剂，Fe3O4既是氧化产物也是还原产物，SO2既是氧化产物也是还原产物；在上述反应中共转移32个电子，有3molFeS2参加反应，转移电子的物质的量为32mol．故答案为：SO2和Fe3O4；32；（2）氯化铁溶液常用作印刷电路铜板腐蚀剂，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+，故答案为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；（3）Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体可以净水，Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+，故答案为：Fe3++3H2O Fe（OH）3+3H+；（4）氢气的物质的量为 0.1mol，
由关系式：
Fe～～～ 2HCl～～～ H2，
0.1mol 0.2mol 0.1mol
根据氯原子守恒，所以氯化铁的物质的量为 ×（0.16L×5mol/L﹣0.2mol）=0.2mol，
Fe～～～ 2FeCl3
0.1 mol 0.2 mol
所以参加反应的铁粉的质量为（0.1mol+0.1mol）×56g/mol=11.2g，
故答案为：11.2；（5）氯化铁具有氧化性碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质，反应的离子方程式为2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2，故答案为：2Fe3++2I﹣=2Fe2++I2；
【分析】（1）反应3FeS2+8O2=Fe3O4+6SO2中Fe元素化合价又+2→+3，化合价升高，S元素化合价由﹣1→+4，化合价升高，O元素化合价由0→﹣2，化合价降低；（2）铁离子具有氧化性能氧化铜生成铜离子；（3）Fe3+水解生成Fe（OH）3胶体可以净水；（4）铁先与Fe3+反应，然后再与氢离子反应，结合反应的离子方程式计算；（5）氯化铁具有氧化性碘化氢具有还原性，二者发生氧化还原反应生成氯化亚铁和碘单质；
