第六章 化学反应与能量 课时练习
一、单选题
1．下列电池不属于二次电池（可充电电池）的是（ ）
A． 锌锰电池 B． 锂离子电池
C． 铅蓄电池 D． 镍镉电池
2．化学反应速率在工农业生产和日常生活中都有重要作用，下列说法正确的是
A．将肉类食品进行低温冷藏，能使其永远不会腐败变质
B．化学工业都必须使用催化剂
C．夏天面粉的发酵速率与冬天面粉的发酵速率相差不大
D．茶叶使用真空包装，能显著延长茶叶的储存时间
3．下列有关叙述正确的是（ ）
A．固体不导电，所以不是电解质
B．既有单质参加，又有单质生成的反应一定是氧化还原反应
C．不加入还原剂也能实现
D．根据树状分类法可知，硫酸钠属于钠盐、硫酸盐、正盐
4．10月11日早上7点30分，万众瞩目的神舟十一号飞船发射成功．其运载火箭点火后，偏二甲肼与四氧化二氮发生剧烈的氧化还原反应：（CH3）2NNH2+2N2O4═2CO2+4H2O+3N2，该反应中四氧化二氮属于（ ）
A．还原剂 B．氧化剂 C．还原产物 D．氧化产物
5．下列装置中，能构成原电池的是
A．只有甲 B．只有乙
C．只有丙 D．除乙之外均可以
6．下列反应属于放热反应的是（ ）
A． 与 反应 B． 与 反应
C． 与 高温反应生成 D． 分解制备
7．下列各反应中，氧化反应与还原反应在同种元素中进行的是（ ）
A．3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O
B．2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑
C．2Mg+CO2 2MgO＋C
D．2FeCl2+Cl2=2FeCl3
8．下列叙述中，正确的是（ ）
A．氧化还原反应的本质是元素化合价发生了变化
B．含化合价升高元素的反应物被氧化
C．得到电子的物质被氧化
D．氧化还原反应中，氧化剂和还原剂一定是两种物质
9．用来表示可逆反应2A（g）+B（g） 2C（g）（正反应为放热反应）的正确图象为（ ）
A． B．
C． D．
10．工业制备锰(Mn)单质的过程中会产生高浓度SO2。酸性条件下，用MnO2进行脱硫处理的原理如下图所示。
下列说法中，错误的是
A．反应1中，锰元素化合价升高
B．反应2属于氧化还原反应
C．脱硫的最终产物为MnSO4
D．上述过程中Fe2+、Fe3+可以循环使用
11．下列变化过程中，画横线的元素被氧化的是（ ）
A．CO2→CO B．KI→I2 C．FeCl3→FeCl2 D．HCl→AgCl
12．将4 mol A和2 mol B放入2 L密闭容器中发生反应：2A（g）＋B（g） 2C（g） ΔH<0，4 s后反应达到平衡状态，此时测得C的浓度为0.6 mol/L。下列说法正确的是（ ）
A．4 s内，v(B)＝0.075 mol/(L·s)
B．4 s后平衡状态下，c(A)∶c(C)＝2∶1
C．达到平衡状态时，若只升高温度，则C的物质的量浓度增大
D．达到平衡状态后，若温度不变，缩小容器的体积，则A的转化率降低
13．锌铜原电池装置如图所示，其中阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，下列有关叙述正确的是（ ）
A．铜电极上发生氧化反应
B．电池工作一段时间后，甲池的C(SO42-)减小
C．电池工作一段时间后，乙池溶液的总质量增加
D．阳离子通过交换膜向正极移动，阴离子通过交换膜向负极移动，保持溶液中电荷平衡
14．一定条件下，通过下列反应可以制备特种陶瓷的原料MgO：
MgSO4（s）+CO（g） MgO（s）+CO2（g）+SO2（g）△H＞0
该反应在恒容的密闭容器中达到平衡后，若仅改变图中横坐标x的值，重新达到平衡后，纵坐标y随x变化趋势合理的是（ ）
选项 x y
A 温度 容器内混合气体的密度
B CO的物质的量 CO2与CO的物质的量之比
C SO2的浓度 平衡常数K
D MgSO4的质量（忽略体积） CO的转化率
A．A B．B C．C D．D
15．已知：H2O2是一种强氧化剂。Mg H2O2电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，示意图如图所示。该电池工作时，下列说法错误的是
A．Mg电极是该电池的负极
B．H2O2在石墨电极上发生氧化反应
C．该装置能将化学能转化为电能
D．溶液中Cl－向Mg电极移动
16．列依据热化学方程式得出的结论正确的是（ ）
A．已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)为放热反应，则SO2的能量一定高于SO3的能量
B．已知2SO2(g)＋O2(g) 2SO3(g)为放热反应，达到平衡后，再加入SO2反应的ΔH减小
C．已知H＋(aq)＋OH－(aq)=H2O(l) ΔH=－57.3 kJ·mol－1，则任何酸碱中和反应的热效应均为57.3 kJ
D．已知2C(s)＋2O2(g)=2CO2(g) ΔH1， 2C(s)＋O2(g)=2CO(g) ΔH2，则ΔH1＜ΔH2
二、综合题
17．近几年来关于氮污染的治理备受关注．
（1）混合氧化物LAGM是一种催化效果优异的汽车尾气三效催化剂，其组成为LaAlGeMn0.3O2.4．氧元素位于周期表中第 周期 族．Ge（锗）与碳同主族，与钾同周期，则Ge的原子结构示意图为 ．
（2）三效催化剂能同时实现汽车尾气中的CO、CxHy、NOx三种成分的净化，其催化剂表面物质转化的关系如图所示，
①在图示的转化中，X的化学式为 ．
②SCR技术可使NOx与NH3的直接反应，实现无害转化．当NO与NO2的物质的量之比为4：1时与NH3发生反应的化学方程式： ．
（3）过量次氯酸钠可使废水中NH4+ 完全转化为N2，若处理废水产生了0.112L N2（标准状况），则需消耗0.25mol L﹣1的次氯酸钠的体积为 mL．
18．按要求填空．
（1）现有一瓶A和B的混合液，已知它们的性质如表．
物质 熔点/℃ 沸点/℃ 密度/g cm﹣3 溶解性
A ﹣11.5 198 1.11 A、B互溶，且均易溶于水
B 17.9 290 1.26
据此分析，将A和B相互分离的常用方法是 ．
（2）有下列物质：①铜；②硫酸钡；③NaHCO3固体；④稀硫酸；⑤熔融硝酸钾；⑥乙醇；⑦液态氯化氢；⑧金刚石；⑨二氧化硫；⑩醋酸．其中属于电解质的有 ；写出物质③在水溶液中的电离方程式：
（3）已知反应①2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2；②H2SO3+I2+H2O=2HI+H2SO4则HI、FeCl2、H2SO3 三种物质的还原性由强到弱的顺序为 ．
（4）一定条件下，XO3n﹣与I﹣发生反应的离子方程式为：XO3n﹣+6I﹣+6H+═X﹣+3I2+3H2O，试推断XO3n﹣中X元素的化合价为 ，n的数值为 ．
19．如图，在玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，用试管收集产生的经干燥的水蒸气，并靠近火焰点燃。
（1）写出该反应的化学方程式 ，氧化剂是 。
（2）加热烧瓶的作用是 ，烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是 。干燥管里可装入的试剂是 ，其作用是 。
（3）实验开始时应先点燃 （填“酒精灯”或“酒精喷灯”）。
20．我国政府为了消除碘缺乏病，规定在食盐中必须加入适量的碘酸．检验食盐中是否加碘，可利用如下反应：
KIO3+5KI+3H2SO4═3K2SO4+3I2+3H2O
（1）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 ；
（2）如果反应中转移0.5mol电子，则生成I2的物质的量为 ；
（3）若要提取生成的碘，所用的萃取剂可以是 （填序号）．
①水 ②酒精 ③淀粉溶液 ④四氯化碳．
21．A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）B中反应的离子方程式为 。
（2）A中作正极的金属是 ，该电极上看到的现象为 。
（3）C中作负极的金属是 ，该电极反应方程式为 。
（4）现有未知金属A，将A与Fe用导线相连后放入稀硫酸溶液中，观察到A上有气泡，在A上发生 反应。(填“氧化”或“还原”)。
答案解析部分
1．【答案】A
【解析】【解答】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等可以反复充电放电属于可充电电池，是二次电池；碱性锌锰电池不能充电，完全放电后不能再使用，是一次电池；
故答案为：A。
【分析】铅蓄电池、镍镉电池、锂离子电池等属于可充电电池，是二次电池，锌锰电池不能充电，是一次电池，据此解答。
2．【答案】D
【解析】【解答】A．降温只能减缓反应速率，不能使肉类永远不会腐败变质，A不符合题意；
B．并不是所用的化工生产都需要催化剂，如氯碱工业，B不符合题意；
C．夏天温度高，面粉发酵速率快，冬天温度低，面粉发酵速率慢，C不符合题意；
D．茶叶使用真空包装，能隔绝氧气，显著延长茶叶的储存时间，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A、低温可降低反应速率；
B、不一定所有的化学工业都需要使用催化剂；
C、温度越高速率越快；
D、隔绝氧气可以减慢反应速率。
3．【答案】C
【解析】【解答】A．在熔融状态下和在水溶液中都能导电，所以KNO3是电解质，A不符合题意；
B．既有单质参加，又有单质生成的反应不一定是氧化还原反应，例如3O2=2O3，B不符合题意；
C．Cl2与水反应Cl2+H2O=HClO+HCl，可知不加入还原剂也能实现，C符合题意；
D．该方法是交叉分类法，不是树状分类法，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、电解质固体不导电；
B、同素异形体的转化不是氧化还原反应；
C、氯气和水的反应不需要额外加入氧化剂和还原剂；
D、该分类法是树状分类法。
4．【答案】B
【解析】【解答】解：N2O4中N为+4价，反应生成N2，N2O4中N元素的化合价降低，则N2O4是氧化剂，故选B．
【分析】反应中（CH3）2NNH2+2N2O4═2CO2+4H2O+3N2中，（CH3）2NNH2中N元素的化合价为﹣3价，H为+1价，C为﹣1价，N2O4中N为+4价，以此解答该题
5．【答案】C
【解析】【解答】甲没有形成闭合回路，不能构成原电池；乙两个电极是相同的电极材料，且能与电解质溶液发生氧化还原反应，不能构成原电池；丙满足两个活泼性不同电极，两个电极间导线连接，形成了闭合回路，能构成原电池； 丁中酒精是非电解质，不能构成原电池；
故答案为：C
【分析】原电池构成条件：两根不同材料的导体作为电极，有电解质溶液，形成自发的氧化还原反应，有导线连接形成闭合回路。
6．【答案】B
【解析】【解答】A． 与 反应属于吸热反应，故A不符合题意；
B． 与 反应属于放热反应，故B符合题意；
C． 与 高温反应生成CO属于吸热反应，故C不符合题意；
D． 分解制备 属于吸热反应，故D不符合题意；
本题答案B。
【分析】吸热反应是指在过程中吸收热量的化学反应；吸热反应：大多数的分解反应，C、C、O、H2还原金属氧化物，带八个结晶水的氢氧化钡与氯化铵反应，大多数盐的水解反应，少数化合反应(一般不要求掌握)；在化学反应中，反应物总能量大于生成物总能量的反应叫做放热反应。放热反应：大多数的的化合反应，酸碱中和的反应，金属与酸的反应，金属与水的反应，燃烧反应，爆炸反应。
7．【答案】A
【解析】【解答】A. 3Cl2+6NaOH 5NaCl+NaClO3+3H2O中只有氯元素的化合价发生变化，氧化反应与还原反应在同种元素中进行，A选；
B. 2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑中Mn元素化合价降低，O元素化合价升高，氧化反应与还原反应不在同种元素中进行，B不选；
C. 2Mg+CO2 2MgO＋C中C元素化合价降低，Mg元素化合价升高，氧化反应与还原反应不在同种元素中进行，C不选；
D. 2FeCl2+Cl2=2FeCl3中氯元素化合价降低，铁元素化合价升高，氧化反应与还原反应不在同种元素中进行，D不选；
故答案为：A。
【分析】A.氯元素化合价有升有降，且无其他元素化合价变化；
B.锰元素和氧元素化合价均变化；
C.镁和碳元素化合价均变化；
D.铁和氯元素化合价变化。
8．【答案】B
【解析】【解答】解：A．氧化还原反应的特征是元素化合价的变化，氧化还原反应的本质是有电子的得失，故A错误；
B．元素化合价升高失电子的物质被氧化，元素化合价升高得到电子的物质被还原，故B正确；
C．元素化合价升高失电子的物质被氧化，元素化合价升高得到电子的物质被还原，故C错误；
D．氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是一种物质，如氯气与水的反应，氯气既是氧化剂又是还原剂，故D错误．
故选B．
【分析】A．氧化还原反应的本质是有电子的得失；
B．元素化合价升高失电子被氧化；
C．得到电子的物质被还原；
D．氧化还原反应中，氧化剂和还原剂可以是一种物质．
9．【答案】C
【解析】【解答】解：A．温度越高越先达平衡状态，500℃先达平衡；而且温度升高，反应向逆反应方向移动，C的质量分数减小，与图象符合，故A错误；
B．升高温度，正逆反应速率都增大，与图象不符，故B错误；
C．反应物气体的计量数之和大于生成物，增大压强，平衡正向移动，正反应速率大于逆反应速率，故C正确；
D．增大压强，平衡正向移动，A的转化率增大，升高温度，平衡逆向移动，A的转化率减小，图象不符，故D错误．
故选C．
【分析】题中涉及温度、压强的影响，对于反应2A（g）+B（g） 2C（g）（正反应为放热反应），反应物气体的计量数之和大于生成物，增大压强，平衡正向移动，正反应放热，升高温度，平衡逆向移动，以此解答该题．
10．【答案】A
【解析】【解答】A．反应1中，锰元素化合价由+4降低为+2，故A符合题意；
B．反应2中Fe、S元素化合价有变化，属于氧化还原反应，故B不符合题意；
C．根据图示，总反应为MnO2+SO2= MnSO4，脱硫的最终产物为MnSO4，故C不符合题意；
D．根据流程图，可知Fe2+、Fe3+可以循环使用，故D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、二氧化锰中的锰元素为+4价；
B、化合价发生变化，为氧化还原反应；
C、结合箭头起始和箭头终点判断总反应；
D、亚铁离子和铁离子既是反应物也是生成物，可以重复利用。
11．【答案】B
【解析】【解答】A、CO2→CO中碳元素化合价降低，得到电子，被还原，A不符合题意；
B、KI→I2中碘元素化合价升高，失去电子，被氧化，B符合题意；
C、FeCl3→FeCl2中铁元素化合价降低，得到电子，被还原，C不符合题意；
D、HCl→AgCl中元素的化合价不变，不是氧化还原反应，D不符合题意，
故答案为：B。
【分析】元素的化合价升高，失电子发生氧化反应，被氧化，据此进行分析解答。
12．【答案】A
【解析】【解答】A.4 s后反应达到平衡状态，此时测得C的浓度为0.6 mol/L，则用C表示的反应速率是0.6mol/L÷4s＝0.15 mol/(L·s)。反应速率之比是化学计量数之比，则4 s内，v(B)＝0.15 mol/(L·s)÷2＝0.075 mol/(L·s)，A符合题意；
B.4 s后消耗A的浓度是0.6mol/L，则剩余A的浓度是1.4mol/L，所以平衡状态下，c(A)∶c(C)＝7∶3，B不符合题意；
C.正反应放热，达到平衡状态时，若只升高温度，平衡向逆反应方向进行，则C的物质的量浓度减小，C不符合题意；
D.达到平衡状态后，若温度不变，缩小容器的体积，压强增大，平衡向正反应方向进行，因此A的转化率增大，D不符合题意，
故答案为：A。
【分析】A.根据反应速率之比等于化学计量数之比进行计算；
B.根据化学平衡计算的模式进行计算；
C.升高温度平衡向逆反应方向移动；
D.增大压强平衡向正反应方向移动。
13．【答案】C
【解析】【解答】A、由图像可知该原电池反应原理为Zn+Cu2＋= Zn2＋+Cu，故Zn电极为负极失电子发生氧化反应，Cu电极为正极得电子发生还原反应，A不符合题意；
B、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，故两池中c(SO42－)不变，B不符合题意；
C、电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池，乙池中Cu2＋+2e-= Cu，故乙池中为Cu2＋～Zn2＋，摩尔质量M(Zn2＋)>M(Cu2＋)，故乙池溶液的总质量增加，C符合题意；
D、该装置中为阳离子交换膜只允许阳离子和水分子通过，电解过程中溶液中Zn2＋由甲池通过阳离子交换膜进入乙池保持溶液中电荷平衡，阴离子并不通过交换膜，D不符合题意。
故答案为：C
【分析】铜锌原电池中，锌为负极、铜为正极，分别发生氧化反应和还原反应，结合阳离子交换膜的作用等进行分析即可.
14．【答案】A
【解析】【解答】解：该反应为正方向体积增加且吸热．
A、升高温度，平衡正向移动，气体的质量增加，密度增大，故A正确；
B、增加CO的量，平衡正向移动，但压强增大，CO的转化率，没有上一平衡多，故比值减小，故B错误；
C、平衡常数只与温度有关，浓度变化平衡常数不变，故C错误；
D、因MgSO4为固体，增加其量，对CO的转化率无影响，故D错误；
故选A．
【分析】A、升温平衡正向进行，气体质量增大，根据密度等于质量除以体积分析；
B、加入一氧化碳达到平衡状态，正向是压强增大的反应，一氧化碳量增大；
C、平衡常数随温度变化；
D、固体不影响气体达到的平衡；
15．【答案】B
【解析】【解答】A．金属镁只能失电子，做原电池的负极，A不符合题意；
B．H2O2是一种强氧化剂，在原电池的正极上发生还原反应，B符合题意；
C．该装置为化学能变为电能的装置，为原电池，C不符合题意；
D．溶液中Cl－向负极（镁电极）移动，D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．原电池中一般活泼金属作负极，不活泼金属或碳棒用正极；
B．负极失电子发生氧化反应；正极得电子，发生还原反应；
C．原电池为化学能变为电能的装置；
D．原电池，阳离子移向正极，阴离子移向负极。
16．【答案】D
【解析】【解答】A. 放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量，所以2SO2(g)和O2(g)的总能量大于2SO3(g)的总能量，故A不符合题意；
B.ΔH与化学计量数有关，与可逆反应的限度无关，当该反应达到平衡后再加入SO2，该反应应的ΔH不变，故B不符合题意；
C. 在稀溶液中强碱和强酸反应生成1mol水放出的热量为中和热，△H=-57.3kJ/mol，弱酸或弱碱电离吸热，所以其中和热小于57.3kJ/mol，故C不符合题意；
D. 已知2C(s)+2O2(g)=2CO2(g) △H1，2C(s)+O2(g)=2CO(g) △H2，一氧化碳生成二氧化碳放热，焓变是负值，所以△H1＜△H2，故D符合题意。
故答案为：D。
【分析】A.放热反应中反应物的总能量大于生成物的总能量；
B.ΔH与可逆反应的限度无关；
C.中和热的定义要求必须是稀溶液中强碱和强酸反应，如果是弱酸和弱碱则中和热不是57.3kJ/mol；
D.焓变是负值，完全反应放出的热量多。
17．【答案】（1）二；VIA；
（2）Ba（NO3）2；8NH3+8NO+2NO2 9N2+12H2O
（3）60
【解析】【解答】解：（1）氧元素为8号元素，位于周期表中第二周期，第VIA族；Ge（锗）与碳同主族，所以最外层4个电子与钾同周期，所以是四个电子层，所以Ge的原子结构示意图为 ，故答案为：二；VIA； ；（2）①（2）由X+CO+CxHy→BaO+N2+H2O+CO2可知，碳元素的化合价升高，所以必有另一种元素的化合降低，只能是氮元素，根据质量守恒，X中必有钡元素，所以X是Ba（NO3）2，故答案为：Ba（NO3）2；
②NO与NO2的物质的量之比为4：1时与NH3发生反应生成氮气，设一氧化氮的物质的量为4mol，所以二氧化氮的物质的量为1mol，则两种气体共得电子的物质的量为：2×4+4=12mol，所以氨气的物质的量为3mol，根据得失电子守恒，反应为：4NO+NO2+4NH3= N2+6H2O，所以化学方程式为：8NH3+8NO+2NO2 9N2+12H2O，故答案为：8NH3+8NO+2NO2 9N2+12H2O；（3）由2NH4++3ClO﹣=N2↑+3Cl﹣+2H++3H2O得，处理废水产生了0.112L 即 =0.005mol N2（标准状况），则需消耗浓度为0.25mol L﹣1的次氯酸钠的体积为 ×1000mL=60mL，
故答案为：60．
【分析】（1）氧元素为8号元素，位于周期表中第二周期，第VIA；Ge（锗）与碳同主族，所以最外层4个电子与钾同周期，所以是四个电子层，根据化合价代数和为0分析解答；（2）①由X+CO+CxHy→BaO+N2+H2O+CO2可知，碳元素的化合价升高，所以必有另一种元素的化合降低，只能是氮元素，由此分析解答；②NO与NO2的物质的量之比为4：1时与NH3发生反应生成氮气，设一氧化氮的物质的量为4mol，所以二氧化氮的物质的量为1mol，则两种气体共得电子的物质的量为：2×4+4=12mol，所以氨气的物质的量为3mol，根据得失电子守恒，反应为：4NO+NO2+4NH3= N2+6H2O；（3）根据反应的离子方程式进行计算．
18．【答案】（1）蒸馏
（2）②③⑤⑦⑩；NaHCO3═Na++HCO3﹣
（3）H2SO3＞HI＞FeCl2
（4）+5；1
【解析】【解答】解：（1）由表格数据可知，二者互溶，但沸点不同，则将A和B相互分离的常用方法是蒸馏，故答案为：蒸馏；（2）电解质必须为化合物，且在熔化或溶于水可发生电离，则属于电解质的为②③⑤⑦⑩；NaHCO3为弱酸的酸式盐，为强电解质，完全电离生成钠离子和碳酸氢根离子，电离方程式为NaHCO3═Na++HCO3﹣，故答案为：②③⑤⑦⑩；NaHCO3═Na++HCO3﹣；（3）①中I元素的化合价升高，HI为还原剂，②中S元素的化合价升高，H2SO3为还原剂，由还原剂的还原性大于还原产物的还原性可知，HI、FeCl2、H2SO3 三种物质的还原性由强到弱的顺序为H2SO3＞HI＞FeCl2，故答案为：H2SO3＞HI＞FeCl2；（4）由电荷守恒可知，n=1，XO3﹣中正负化合价的代数和为﹣1，设X元素的化合价为x，则x+（﹣2）×3=﹣1，解得x=+5，故答案为：+5；1．
【分析】（1）由表格数据可知，二者互溶，但沸点不同；（2）电解质必须为化合物，且在熔化或溶于水可发生电离；NaHCO3为弱酸的酸式盐，为强电解质，完全电离生成钠离子和碳酸氢根离子；（3）①中I元素的化合价升高，HI为还原剂，②中S元素的化合价升高，H2SO3为还原剂，结合还原剂的还原性大于还原产物的还原性分析；（4）由电荷守恒可知，n=1，XO3﹣中正负化合价的代数和为﹣1．
19．【答案】（1）3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2；水蒸气（或水）
（2）为实验提供水蒸气；防止暴沸；碱石灰(合理即可)；干燥反应产生的H2
（3）酒精灯
【解析】【解答】由图可知，烧瓶中加热水得到水蒸气，在硬质玻璃管中Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，
（1）该反应的化学方程式3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 ；水中氢元素化合价降低，水作氧化剂；
（2）加热烧瓶的作用是：为实验提供水蒸气；烧瓶底部放了几片碎瓷片，其作用是：防止暴沸；干燥管里可装入的试剂是：干燥管内可装入的试剂是碱石灰（或无水CaCl2硅胶等）(合理即可) ，干燥反应产生的H2；
（3）点燃加热仪器时，本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯A，排掉硬质玻璃管内空气，为Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气。
【分析】（1）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，水是氧化剂；
（2）根据反应判断水蒸汽的来源、实验安全以及氢气的干燥等进行分析即可；
（3）实验开始需要用水蒸气将装置中的空气排净.
20．【答案】（1）1：5
（2）0.3mol
（3）④
【解析】【解答】解：（1）KIO3为氧化剂，KI为还原剂，由方程式可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：5，故答案为：1：5；（2）在上述反应中，转移5mol电子生成碘单质的量是3mol，所以如果反应中转移0.5mol电子，则生成I2的物质的量为0.3moL，
故答案为：0.3mol；（3）碘在有机溶液中的溶解度远大于在水中的溶解度，所以采用萃取的方法提取碘，可以选用四氯化碳作萃取，
故答案为：④．
【分析】反应物KIO3中I元素化合价为+5价，KI中I元素化合价为﹣1价，反应中I元素化合价分别由+5价、﹣1价变化为0价，KIO3为氧化剂，KI为还原剂，结合元素化合价的变化解答该题．
21．【答案】（1）Fe+2H+=Fe2++H2↑
（2）Cu；有气泡产生
（3）Zn；Zn-2e-=Zn2+
（4）还原
【解析】【解答】(1) B中是铁和稀硫酸反应，故其离子方程式为Fe+2H+=Fe2++H2↑；
(2) A中铁比铜活泼，故铁作负极，铜作正极，该原电池正极上看到的现象为有气泡产生；
(3) C中锌比铁更活泼，故锌作负极，负极上通常是电极本身失电子被氧化，故电极反应方程式为Zn-2e-=Zn2+；
(4)观察到A上有气泡，故A上发生电极反应为 ，故为还原反应 。
【分析】（1）A中Fe与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气；
（2）B中构成原电池，Fe为负极，Cu为正极，正极上氢离子得到电子生成氢气；
（3）C中构成原电池，Zn为负极，负极上Zn失去电子；
（4）将A与Fe用导线相连后放入稀硫酸溶液中，观察到A上有气泡，可知Fe为负极，A为正极，正极上得到电子发生还原反应。
