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2022届高三化学一轮复习实验专题强化练25物质的组成探究型实验含解析
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这是一份2022届高三化学一轮复习实验专题强化练25物质的组成探究型实验含解析，共25页。试卷主要包含了单选题，实验题等内容，欢迎下载使用。
物质的组成探究型实验
一、单选题（共14题）
1．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：
下列说法不正确的是
A．固体2是氧化铁
B．X的化学式可以表示为Fe3C2
C．将溶液甲在空气中加热、蒸干、灼烧也可得到24.0g固体
D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
2．某白色粉末由两种物质组成，取少量样品加入适量水中有少量气泡并有少量黄色不溶物，再向其中加入足量盐酸，固体不溶解；将上述悬浊液过滤，滤渣中加入浓硝酸并加热，固体全部溶解。则可推得该白色粉末可能为
A．Na2S2O3、NaHSO4 B．NaHCO3、KA1(SO4)2·12H2O
C．Na2SiO3、(NH4)2SO4 D．(NH4)2SO4、Ba(OH)2
3．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)。若将原来的粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质最大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是
A．粉末中一定有Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3 B．无法确定是否含有NaHCO3
C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl D．无法确定是否含有Na2CO3和NaCl
4．某固体物质X中可能含有Fe、Fe2O3、CuO、KCl和Na2CO3中的若干种，为确定其组成，取物质X做如下实验。下列说法正确的是：
A．固体N可能是Fe、Cu的混合物
B．溶液Z一定含有KCl和Na2CO3
C．物质X中一定含有Fe、CuO、Na2CO3
D．向溶液M中加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明物质X中不含Fe2O3
5．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某固体混合物进行实验，测得如下表数据(盐酸的物质的量浓度相等)：
实验编号
①
②
③
盐酸体积
50mL盐酸
50mL盐酸
50mL盐酸
m(混合物)
9.2g
16.56g
27.6g
V(CO2)(标况)
2.24L
3.36L
3.36L
分析表中数据，下列说法不正确的是
A．由①、②可知：①中的固体不足而完全反应
B．由②、③可知：混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全
C．由①可以计算出盐酸的物质的量浓度
D．由①可以计算出混合物的NaHCO3的质量分数
6．某兴趣小组查阅资料得知：保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能定量吸收O2，CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO，且易被O2氧化。拟设计实验方案，采用上述两种溶液和KOH溶液及量气装置，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成。下列说法不正确的是
A．其他两种吸收剂不变，O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代
B．采用上述3种吸收剂，气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO
C．反应结束，恢复至室温，调整水准管内液面与量气管液面齐平，可观察到量气管液面下降
D．保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式为2+3O2+4OH-=4+2H2O
7．若物质组成相似，可相互推算组成元素的相对原子质量。已知锗酸钠和硅酸钠组成相似。某学习小组模拟求算锗的相对原子质量，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数，他们还需查阅的数据是（ ）
A．氧元素的相对原子质量 B．硅元素的相对原子质量
C．钠元素的相对原子质量 D．碳元素的相对原子质量
8．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下实验：
下列有关说法正确的是
A．步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
B．步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu
C．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
D．根据上述步骤Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1
9．下列实验方案中不能确定试样的组成的是：（ ）
A．取混合物充分加热，质量减少
B．取混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到固体
C．取混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应，得到溶液
D．取混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加
10．现有一包固体粉末，可能含有SiO2、KOH、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2中的一种或几种。某同学为探究固体粉末的组成，取适量样品进行如下实验。 下列说法不正确的是
A．固体粉末中一定不含KOH
B．固体粉末中一定含有BaCl2和Na2CO3
C．取溶液1先加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若未产生白色沉淀，则样品中无硫酸钠
D．为进一步确定原样品组成，可以向固体2中加入NaOH溶液
11．某固体X可能含有、、、、、、，中的一种或几种物质，进行如下实验以确定其组成：
下列有关说法正确的是
A．若固体X中不含，则一定含
B．固体X中一定含有
C．滤液A中一定含有
D．气体B一定是纯净物
12．某红色固体粉末可能是Cu、Fe2O3、Cu2O中的一种或几种，为探究其组成，称a g该固体粉末样品，用过量的稀H2SO4充分反应后(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)，最终还剩下固体且称量得质量为b g。则下列推断不合理的是
A．最后剩余的固体只有Cu
B．反应后溶液中大量存在的阳离子最多有3种
C．b的取值范围：0＜b≤a
D．若b =a，则红色固体粉末一定为纯净物
13．无色的混合气体甲，可能含有NO、、、、中的某几种。将100mL甲气体经过如下图的实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体的组成为（ ）
A．、、 B．、、
C．、NO、 D．NO、、
14．某固体混合物 X 可能是由 Na2SiO3、 Fe 、 Na2CO3、 BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成，设计实验方案如下图所示（所加试剂均过量）。下列说法不正确的是：
A．该固体混合物一定含有 Fe、 Na2CO3、 BaCl2
B．气体A一定是混合气体
C．白色沉淀B在空气中逐渐变灰绿色，最后变红褐色
D．沉淀A一定是 H2SiO3
二、实验题（共7题）
15．为探究某抗酸药X的组成，进行如下实验：
查阅资料：
①抗酸药X的组成通式可表示为：MgmAln(OH)p(CO3)q（m、n、p、q为≥0的整数）。
②Al(OH)3是一种两性氢氧化物，与酸、碱均可反应生成盐和水。Al3+在pH=5.0时沉淀为Al(OH)3，在pH>12溶解为AlO2－。
③Mg2+在pH=8.8时开始沉淀，pH=11.4时沉淀完全。
实验过程：
步骤
实验操作
实验现象
I
向X的粉末中加入过量盐酸
产生气体A，得到无色溶液
II
向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5~6，过滤
生成白色沉淀B
III
向沉淀B中加过量NaOH溶液
沉淀全部溶解
IV
向II得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12
生成白色沉淀C
（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是__________。
（2）II中生成B反应的离子方程式是__________。
（3）III中B溶解反应的离子方程式是__________。
（4）沉淀C的化学式是__________。
（5）若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶2∶3，则X的化学式是__________。
16．某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。
查阅资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
探究一：用如图所示装置进行实验，回答下列问题：
（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，______________________ ，则说明装置A的气密性良好。
（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是______（填选项）
A．稀硫酸和锌片 B．稀硝酸和铁片
C．氢氧化钠溶液和铝片 D．浓硫酸和镁片
（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①____________③（填序号）。
①打开止水夹
②熄灭C处的酒精喷灯
③C处冷却至室温后，关闭止水夹
④点燃C处的酒精喷灯
⑤收集氢气并验纯
⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气
探究二：
（4）甲同学取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu2O；乙同学认为观点不正确，其原因是_____________(用离子方程式表示)；丙同学另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体．证明样品中一定含有________，其反应的离子方程式为_____；丁同学设计实验证明另一种物质是否存在，则其设计方案中检验另一种物质所有试剂名称为______________。
（5）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中Fe2+有1.0mol，则样品中n（Cu2O）=_________mol．
17．碱式碳酸铜矿石又叫孔雀石。已知碱式碳酸铜粉末不溶于水和醇，用CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可以得到碱式碳酸铜，为了探究该反应得到的碱式碳酸铜的化学式，某班同学设计了如下实验：
【碱式碳酸铜的制备】
称取12.5g胆矾，研细，滴加4滴稀硫酸，溶于适量蒸馏水中，充分搅拌后得到CuSO4溶液。向其中加入适量Na2CO3溶液，充分振荡，将所得蓝绿色悬浊液静置后过滤，依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤所得蓝绿色固体，最后低温烘干备用。
(1)配制CuSO4溶液时，滴加稀硫酸的作用是__________________________________。
(2)用无水乙醇洗涤蓝绿色固体的目的是_____________________________________。
【实验探究】
同学们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验。
请按要求答下列问题：
(3)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前需通入一段时间气体N2,然后关闭弹簧夹K,再点燃A处酒精灯加热，控制C中导管均匀地产生气泡。通入N2的作用是____________，N2的电子式为____________。
(4)点燃A处酒精灯后，能观察到的现象是_________________________________。
(5)装置C中所发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(6)同学们查阅文献得知：Ksp[CaCO3]=2.8×10-9,Ksp[BaCO3]=5.1×10-9，经讨论认为用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式会更好，其原因是_________________(选填下列字母代号)。
a．Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强
b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收 CO2
c．相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
d．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
(7)若蓝绿色固体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2。取干燥后的蓝绿色固体10.84g,煅烧至完全分解后得到8.00g固体及1.08gH2O。则该蓝绿色固体的化学式为___________。
18．碱式碳酸铜可用于有机催化剂、杀虫剂及饲料中铜的添加剂，还可用于烟火和颜料制造。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应能否得到碱式碳酸铜？某班同学进行相关探究。
（沉淀制备）取一定量胆矾（CuSO4·5H2O）溶于水，再滴几滴稀硫酸，充分搅拌后得到一定体积的CuSO4溶液。向其中加适量Na2CO3溶液，将所得蓝绿色悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤。
（1）滴加稀硫酸的作用是________。
（2）用无水乙醇洗涤的目的是________。
（实验探究）同学们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验：
（3）D装置加热前，需要首先打开活塞K，用A装置制取适量N2，然后关闭K，点燃D处酒精灯。A中产生的N2将装置中的空气排除，避免干扰。C中盛装的试剂应是________。
（4）装置A中发生反应的离子方程式为________。
（5）若蓝绿色固体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2，实验能观察到的现象是________。
（6）同学们查阅文献知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(BaCO3)＝5.1×10-9，经讨论认为需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式，其原因是________。
a．Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强
b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2
c．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
d．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是________。若定量分析所取蓝绿色固体质量为27.1 g，装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后，装置E的质量增加2.7 g，F中产生沉淀19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为________。
19．科学研究发现，三种金属或两种金属可以组成准晶体。某准晶体样品M可能由铁、铜和铝中的三种或两种组成。
（实验目的）探究 金属的成分
（提出假设）猜想1：M的成分是铁和铜；
猜想2：M的成分是铁和铝；
猜想3：M的成分是______；
猜想4：M的成分是铁、铜和铝
（设计实验）取两份质量均为m g的M样品，按图1和图2装置分别进行实验：实验前后条件都是常温、常压，待样品M充分反应后，按图1、图2实验方案完成实验并测得气体体积分别为V1L和V2L（所测定的气体体积已折合成标准状况）。
（1）完成实验目的和猜想填空内容。________
（2）若该实验需要0.50mol/LNaOH溶液240mL，用规格仪器配制时应称量____g NaOH（用托盘天平），若称量的NaOH固体中混有Na2O杂质会导致所配溶液浓度_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（3）进行实验1前，B瓶中的水没有装满，使测得的气体体积 _______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），实验2中的导管a的作用为_____________并能防止因加入液体而排出锥形瓶内部分空气，导致测定的气体体积偏大。
（4）若V1≠0，则推测上述猜想 ________（填“1”、“2”、“3”或“4”）一定不成立，若猜想3成立，则V1________V2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）若V1＜V2≠0，则M样品中铁的质量为____________g（用含V1和V2式子表示）
20．Ⅰ.（1）某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是 （填序号）
序号
A
B
C
装置
原理
通入V升空气，测定生成沉淀的质量
当KMnO4溶液刚好褪色时，测定通入空气的体积V
通入V升空气，测定U型管增加的质量
（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe3+是否能氧化SO2，设计了如下实验装置。
（1）如上图连接好装置。实验前应进行 操作
（2）观察到装置C中产生了白色沉淀，同学们提出了以下猜想（每个猜想只考虑一种物质的氧化性）。
猜想1： ；
猜想2：SO2被Fe3+氧化了；
猜想3：SO2被NO3—氧化了
（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
（4）乙同学认为猜想2正确，则装置C中反应的离子方程式是
（5）丙同学认为猜想3正确，他利用甲同学的实验装置，设计实验验证猜想。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：NaNO3溶液、KSCN溶液、FeCl3溶液、BaCl2溶液、Fe(NO3)3溶液
实验步骤
预期现象和结论
21．某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤：
步骤Ⅰ如图连接装置，检查装置气密性，装入药品；
步骤Ⅱ打开分液漏斗旋塞，缓缓滴入水，并点燃酒精喷灯；
步骤Ⅲ当硬质玻璃管中固体质量不再改变时，停止加热，继续通入—段时间的O2
步骤Ⅳ实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液；
……
请回答：
⑴仪器a的作用为______________________。
(2)步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2，其目的为__________________。
(3)步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有___________________。
(4)取25. 00 mL步骤IV中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66g。则FexSy的化学式为___________________。
(5)问题讨论：有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案________(填“是”或“否”)合理，原因为_______________________。
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
理论推测：溶液中除含有Na2SO4外，还可能含有Na2SO3。
实验探究：滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。
可供选择的试剂：①0.10 mol • L-1KMnO4酸性溶液②30%H2O2③0.10 mol • L-1KI淀粉溶液
(6)所选试剂为___________(填序号)；所选试剂应装在_____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(7)所利用的反应原理为__________________(用离子方程式表示)。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
铁碳化合物X，在足量空气中煅烧得固体1为铁的氧化物，可以有+2价或+3价的铁，溶于盐酸所得溶液中可能含Fe2+和Fe3+，再通入足量的氯气，溶液中都为+3价的铁，加热蒸干，铁离子水解生成氢氧化铁，灼烧后氢氧化铁分解得固体2为氧化铁，24g氧化铁中含有铁元素的质量为24g×=16.8g，根据铁原子守恒可计算得化合物X中铁元素的质量也是16.8g，因此X中碳元素的质量为18g-16.8g=1.2g，所以在X中铁、碳原子的物质的量之比为：=3：1，所以X的化学式为Fe3C，则
A．根据以上分析可知，固体2是氧化铁，故A正确；
B．X的化学式可以表示为Fe3C，故B错误；
C．溶液甲为氯化亚铁和氯化铁的混合物，在空气中加热、蒸干、灼烧，最终也可以得到24.0g氧化铁，故C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，Fe3C与热的浓硝酸发生氧化还原反应，碳元素可被氧化成二氧化碳，硝酸中的氮可被还原成二氧化氮，因此X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成，故D正确；
答案选B。
【点睛】
本题考查铁及其化合物的相关性质和计算，涉及到二价铁到三价铁的转化及利用元素守恒思想进行计算来确定化学式的问题，掌握物质的性质、转化特点以及灵活应用守恒思想计算是解答的关键。易错点是氯化铁水解原理的应用，注意氯化氢易挥发的特点。
2．A
【解析】
A、Na2S2O3与NaHSO4溶于水发生反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，S不溶于盐酸，可被热的浓硫酸氧化，选项A正确；B、NaHCO3与KA1(SO4)2·12H2O溶于水，发生反应：Al3++3HCO3-= A1(OH)3+3CO2↑，A1(OH)3可溶于盐酸，选项B错误；C、Na2SiO3与(NH4)2SO4混合反应生成H2SiO3，H2SiO3不溶于盐酸或浓硝酸，选项C错误；D、(NH4)2SO4和Ba(OH)2溶于水生成BaSO4沉淀，硫酸钡不溶于盐酸或浓硝酸，选项D错误。答案选A。
点晴：本题考查物质的检验和鉴别，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，注意把握物质的性质差异为解答该题的关键。注意相关基础知识的积累。易错点是选项B，其中应该注意铝离子与碳酸氢根离子的双水解而产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，且产生的氢氧化铝是两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱。
3．D
【解析】
将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，说明固体中含有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3三种物质中至少一种；X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)，有剩余气体说明气体中含有CO2、O2，则原固体中一定含有Na2O2，而Na2CO3、NaHCO3至少含有其中的一种物质。由于将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出说明一定含有NaHCO3，Na2CO3则不能确定。由于NaHCO3分解产生的二氧化碳气体和水都能与Na2O反应，最终能使固体质量增加，导致加热后剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，说明一定还含有Na2O。在题干实验中没有涉及NaCl的知识，不能确定是否存在。则一定含有Na2O、Na2O2、NaHCO3；不能确定的物质是NaCl、Na2CO3，答案选D。
4．C
【解析】
【分析】
①将X加入足量水中，得到不溶物Y和溶液Z，Y可能为Fe、FeO、CuO中的物质，Z溶液显碱性，则肯定有Na2CO3，可能有KCl；
②取少量Y加入足量稀盐酸，有固体生成，说明反应后有Cu生成，说明Y中含有的CuO与酸反应生成的CuCl2被置换出来了，可说明Y中还含有Fe，所以Y中含有Fe、CuO；
③向Z溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀，可能为氯化银或碳酸银沉淀，以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知，
A. 因稀盐酸足量，则固体N中不可能含Fe，A项错误；
B. 结合上述分析①③可知，溶液Z肯定有Na2CO3，可能有KCl，B项错误；
C. 综上分析可知，物质X中一定含有Fe、CuO、Na2CO3，C项正确；
D. 向溶液M中加入KSCN溶液，由于溶液M中的Fe3+被Fe还原为Fe2+，因此溶液不变红，不能说明物质X中一定不含Fe2O3，D项错误；
答案选C。
5．C
【分析】
混合物发生反应：H++HCO3-═CO2↑+H2O，由①②数据可知，继续增大混合物的质量，气体的体积增大，说明实验①中盐酸有剩余、固体混合物完全反应。若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，但是根据②③数据可知，实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，根据实验①的数据可知，生成3.36L二氧化碳需要固体混合物的质量为9.2g×(3.36L÷2.24L)=13.8 g＜16.56g，说明实验②中盐酸完全反应、固体混合物有剩余，据此解答。
【详解】
混合物发生反应：H++HCO3-═CO2↑+H2O，由①②数据可知，继续增大混合物的质量，气体的体积增大，说明实验①中盐酸有剩余、固体混合物完全反应。若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，由②③数据可知，实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，根据实验①的数据可知，生成3.36L二氧化碳需要固体混合物的质量为9.2g×(3.36L÷2.24L)=13.8 g＜16.56g，说明实验②中盐酸完全反应、固体混合物有剩余。
A．由上述分析可知，实验①中的固体不足，完全反应，盐酸有剩余，选项A正确；
B．若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，由②③数据可知，在实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，选项B正确；
C.由于①中盐酸过量，固体不足，所以不能根据①可以计算出盐酸的物质的量浓度，选项C错误；
D．加入9.2g混合物时，盐酸有剩余，混合物完全反应，根据H++HCO3-═CO2↑+H2O，可知n(混合物)=n(CO2)=0.1mol，假设9.2 g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为x和y，则有：x+y=0.1mol、84x+100y=9.2g，解得x=0.05mol，y=0.05mol，再计算出NaHCO3质量，最后根据NaHCO3质量与总质量的比得到NaHCO3的质量分数，选项D正确；
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查混合物的计算。根据二氧化碳的体积变化判断盐酸是否完全反应是解题关键，侧重于考查学生对元素、化合物知识掌握及数据分析和处理能力，较好的考查学生的思维能力。
6．A
【分析】
测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成，由于CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO，且易被O2氧化，所以依次用KOH溶液吸收CO2、用保险粉吸收氧气、用CuCl的盐酸溶液吸收CO，最后用排水量气法测定氮气的体积。
【详解】
A．其他两种吸收剂不变，O2的吸收剂若用灼热的铜网替代，氧气和铜反应生成氧化铜，氧化铜和CO反应生成二氧化碳和铜，故A错误；
B．由于CuCl的盐酸溶液易被O2氧化，所以先用KOH溶液吸收CO2，再用保险粉吸收氧气，后用CuCl的盐酸溶液吸收CO，故B正确；
C．反应结束，有氮气剩余，恢复至室温，调整水准管内液面与量气管液面齐平，可观察到量气管液面下降，故C正确；
D．保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收O2，S2O4被氧化为，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为2+3O2+4OH-=4+2H2O，故D正确；
选A。
7．B
【详解】
根据题意知Na2GeO3和Na2SiO3属于结构相似的物质，化学式中Na与Ge、Na与Si的物质的量之比均为2:1，即在Na2GeO3中，在Na2SiO3中，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数只要知道硅的相对原子质量即可得出锗的相对原子质量，故选B。
8．D
【详解】
A.步骤Ⅰ中，加入过量氢氧化钠溶液固体质量减少了3 g，溶解的物质可能是Al2O3和SiO2中的一种或两种，不一是混合物，故A错误；
B.步骤Ⅱ中加入过量盐酸反应后得到蓝色溶液和不溶的固体，说明Fe2O3溶解后生成铁离子，铁离子又和Cu发生反应生成铜离子，故减少的固体是Fe2O3和Cu，故B错误；
C. 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分中一定含有Fe2O3和Cu，可能含有SiO2 与Al2O3中的一种或两种，故C错误；
D.步骤Ⅱ中发生的总反应为Fe2O3＋Cu＋6HCl===2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，不溶的固体是铜，溶解的固体(6.4－1.92＝4.48 g)中，Fe2O3和Cu的物质的量相等，设其物质的量为xmol，则有160x+64x=4.48，解得x=0.02，其中m(Fe2O3)=0.02mol×160g/mol=3.2g，m(Cu)=0.02mol×64g/mol+1.92g=3.2g，即有m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1，故D正确；
答案选D。
9．C
【详解】
A．NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可确定试样的组成，故A不符合题意；
B．Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可确定试样的组成，故B不符合题意；
C．混合物与足量的NaOH溶液充分反应，只得到溶液质量，无法确定试样的组成，故C符合题意；
D．混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体经干燥后是二氧化碳，即碱石灰增加的质量是二氧化碳的质量，能确定试样的组成，故D不符合题意；
答案选C。
10．C
【详解】
A.在样品中加入足量的水，形成溶液，焰色反应，透过蓝色钴玻璃未观察到紫色，说明没有氢氧化钾，选项A不选；
B.在样品中加入足量水，有固体产生，并在固体中加入足量盐酸有气体产生，说明一定有氯化钡和碳酸钠，选项B不选；
C.取溶液1先加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若未产生白色沉淀不能证明样品中无硫酸钠，有可能硫酸钠少量，被反应完全，选项C选；
D.确定原样品的组成可以向固体2中加入足量氢氧化钠溶液，如果沉淀消失则证明无硫酸钠，若沉淀部分消失则含有二氧化硅和硫酸钠，若无变化则不含二氧化硅，选项D不选。
答案选C。
【点睛】
本题考查了物质鉴别，为高频考点，掌握物质的性质、反应以及现象是解题的关键，侧重分析与实验能力的考查。
11．A
【分析】
由血红色溶液可知溶液中含有Fe3+，结合固体X加水，可知滤渣中可能含FeO、Fe2O3中至少一种还可能含有，加浓盐酸加热后，可能发生反应的有Fe2O3，FeO，，生成的氯气具有强氧化性，能把Fe2+氧化成Fe3+，所以固体X中不一定含有Fe2O3；
滤液可能含有：、、，与盐酸反应后有气体产生，可能含有、，在与氯化钡反应生成白色沉淀，则白色沉淀为 BaSO4,气体C为CO2或SO2,即X中含K2SO3、K2CO3中的至少一种 ,.若X中含K2SO3和,与盐酸反应后被氧化成。
【详解】
A.根据上述分析，若固体X中不含，则一定含，把亚硫酸根氧化成硫酸根离子，故A正确；
B.根据上述分析：固体X中不一定含有，如果含有，加浓盐酸加热后，可能发生反应的有，，FeO+2HCl=FeCl2+H2O生成的氯气具有强氧化性，能把Fe2+氧化成Fe3+,故B错误；
C.是活泼金属，能和水反应，所以滤液A中一定不含有，故C错误；
D.根据上述分析可知，气体B可能是CO2或SO2,或者两者都有，故D错误；
答案：A。
【点睛】
本题的突破口是血红色溶液，推断原物质中一定含有铁元素；根据加氯化钡反应生成白色沉淀，说明含有硫酸根离子，可能是原溶液中含有的硫酸根离子，也可能是亚硫酸根被氧化的结果，根据加盐酸有气体产生，说明含有碳酸根离子。
12．D
【分析】
Fe2O3能溶于稀H2SO4，Cu不和稀H2SO4反应，Cu2O和稀H2SO4反应后有不溶物生成。根据a、b的关系可以分析出剩余固体的成分。
【详解】
A、Fe2O3能溶于稀H2SO4，Cu不和稀H2SO4反应，Cu2O和稀H2SO4反应后有Cu生成，故最后剩余的固体只有Cu，A正确；
B、Fe2O3溶于稀H2SO4后产生Fe3+，剩余固体中有Cu，则Fe3+全部和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，稀H2SO4过量，则反应后的溶液中还含有H+，故反应后溶液中大量存在的阳离子最多有3种，B正确；
C、有固体剩余，则b>0，且红色粉末中不可能只有Fe2O3；若固体中只有Cu，则b=a；若固体中有Cu2O，则a
故选D。
13．C
【详解】
无色的混合气体甲，说明没有NO2，将100mL甲气体通入足量浓硫酸剩余80mL气体，说明有20mL气体与浓硫酸反应，则为NH3，经过足量过氧化钠得到红棕色气体，说明是NO2，则说明原来气体NO与反应生成的氧气反应变为NO2，CO2和过氧化钠反应生成氧气，即含有NO和CO2，二氧化氮、氧气和水按照一定比例恰好完全反应生成硝酸，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明不含有N2，因此含有NH3、NO、CO2，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
14．A
【详解】
由实验可知，A与澄清石灰水变浑浊，则A一定含有CO2，混合物与足量盐酸反应有沉淀A生成，沉淀A是H2SiO3，溶液A与NaOH反应后生成白色沉淀B，则B是Fe(OH)2，溶液B与稀硝酸、硝酸银反应生成沉淀C是氯化银，则原混合物中一定有Na2SiO3、 Fe 、 Na2CO3，可能有BaCl2。A、原混合物中一定有Na2SiO3、 Fe 、 Na2CO3，可能有BaCl2，故A错误；B、气体A是二氧化碳和氢气的混合气体，故B正确；C、白色沉淀Fe(OH)2在空气中逐渐变灰绿色，最后变红褐色，故C正确；D、沉淀A一定是 H2SiO3，故D正确；故选A。
15．CO2 Al3++3NH3·H2O===Al (OH)3↓+3NH4+ Al (OH)3+OH－===AlO2－+2H2O Mg(OH)2 Mg3Al2(OH)10CO3
【分析】
利用信息、根据实验现象，进行分析推理回答问题。
【详解】
(1)抗酸药X的通式中有CO32－、实验I中加入稀盐酸，可知能使澄清石灰水变浑浊的气体A只能是CO2。
(2)实验I的溶液中溶质有MgCl2、AlCl3、HCl。据资料②③可知，用氨水调节pH至5~6，Mg2+不沉淀、Al3+完全沉淀。则实验II中生成B的离子方程式Al3++3NH3·H2O＝Al (OH)3↓+3NH4+ 。
(3)实验III中Al (OH)3溶解于NaOH溶液，离子方程式是Al(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2O。
(4)实验II的滤液中溶有MgCl2、NH4Cl。滴加NaOH溶液调节pH至12时，Mg2+完全沉淀，则C为Mg(OH)2。
(5)n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶2∶3，即CO32－、Al3+、Mg2+的物质的量之比为1∶2∶3。设CO32－、Al3+、Mg2+物质的量分别为1mol、2mol、3mol，据电荷守恒OH-为10mol。该抗酸药X的化学式为Mg3Al2(OH)10CO3。
【点睛】
根据实验现象分析推理过程中，要充分利用题目所给信息。任何化合物或电解质溶液都符合电荷守恒规则，这是解题的隐含条件。
16． 向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变 AC ⑥⑤④② 2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+ Cu2O Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O 盐酸 硫氰化钾 0.55
【解析】(1)仪器组装完成后，夹好止水夹，在长颈漏斗中加水形成一段水柱，且不发生变化证明气密性完好，向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变，故答案为：向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变；
(2)由反应原理和物质性质可知，稀酸和锌反应生成氢气，金属铝和强碱溶液反应生成氢气；A．稀硫酸和锌片反应生成硫酸锌和氢气，故A符合； B．稀硝酸和铁片反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，不能生成氢气，故B不符合；C．氢氧化钠溶液和铝片反应生成偏铝酸钠和氢气，故C符合；D．浓硫酸和镁片反应生成硫酸镁、二氧化硫和水，故D不符合；故答案为：AC；
(3)氢气混有空气加热发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹生成氢气，通过后续装置充满氢气，目的是排出装置中的空气，检验最后U型管出来的气体氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后先撤酒精灯，玻璃管冷却再停氢气，操作位熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的铜被空气中氧气氧化，正确的存在顺序为：①⑥⑤④②③；故答案为：⑥⑤④②；
(4)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，可能是铁离子溶解生成的红色铜，不能证明样品中不含Cu2O，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体，氧化亚铜的氧化性大于硫离子，证明样品中一定含有Cu2O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O，离子方程式为Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O，要设计实验证明另一种物质氧化铁是否存在，需要首先用盐酸将固体溶解，然后依据铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液设计，若加入硫氰化钾溶液变红色，证明含有铁离子，否则不含有铁离子；故答案为：2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+；Cu2O；Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O；盐酸、硫氰化钾；
(5)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O，固体为铜，铁离子全部反应生成亚铁离子，生成1.0molFe2+，消耗Cu0.5mol，剩余Cu物质的量=3.2g64g/mol=0.05mol，原样品中Cu2O物质的量=0.05mol+0.5mol=0.55mol，故答案为：0.55。
点睛：本题考查了物质组成的探究实验。本题的易错点和难点为(4)，要注意理解实验的原理和氧化还原反应方程式的书写与配平。
17． 抑制Cu2+水解，防止所配制的CuSO4溶液变浑浊 除去沉淀表面的水分，以利于晶体的干燥 排尽装置中的空气，避免对实验造成干扰 硬质玻璃管中蓝绿色固体逐渐变成黑色，B 中白色固体变蓝,C 中溶液变浑浊 Ca2++2OH-+CO2=H2O+CaCO3↓ bd 2CuCO3·3Cu(OH)2 或3Cu(OH)2·2CuCO3 或Cu5(OH)6(CO3)2
【解析】（1）氢氧化铜属于弱碱，所以Cu2+会发生水解，配制硫酸铜溶液的时候，加入硫酸是为了抑制Cu2+的水解。
（2）用无水乙醇洗涤蓝绿色固体的目的是将固体表面的水换为乙醇，乙醇远比水易挥发，而且沸点和汽化热都要低，这样在后续的干燥过程中，会比较容易在低温下得到干燥的晶体。
（3）通入氮气的作用是排除装置内的空气，因为该实验是要定量测定生成的二氧化碳和水蒸气的质量，原装置内空气中含有的二氧化碳和水蒸气会对实验结果产生干扰。氮气的电子式为。
（4）点燃酒精灯后碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水蒸气，所以观察到的现象是：A中固体变为黑色，B 中白色固体变蓝，C 中溶液变浑浊。
（5）装置C中是二氧化碳气体与氢氧化钙溶液反应，离子方程式为：Ca2++2OH-+CO2=H2O+CaCO3↓。
（6）氢氧化钙和氢氧化钡都是强碱，不能说哪个的碱性更强，而且该溶液的主要作用是吸收二氧化碳，只要碱性足够就可以，不需要太强，选项a错误。氢氧化钡易溶于水，氢氧化钙微溶于水，所以氢氧化钡溶液的浓度远大于氢氧化钙，体积相同的前提下，氢氧化钡能吸收的二氧化碳的量一定远大于氢氧化钙，选项b正确。根据Ksp的值，两者的溶解度差异不大，选项c错误。吸收等量的二氧化碳气体，应该得到等物质的量的碳酸钡或碳酸钙沉淀，因为碳酸钡沉淀的质量一定大于碳酸钙，这样测定的误差较小，选项d正确。所以答案为bd。
（7）8.00g固体为CuO，其物质的量为0.1mol，1.08g水的物质的量为0.06mol，得到氢氧根离子的物质的量为0.12mol，所以得到碱式碳酸铜中Cu2+：OH- = 5:6，即得到如下结果：Cu5(OH)6(CO3)a，最后根据化合价代数之和为0，计算出a=2，所以该化合物为Cu5(OH)6(CO3)2，或者改写为2CuCO3·3Cu(OH)2 或3Cu(OH)2·2CuCO3。
点睛：本题中的（6）中的选项d考查了实验中的误差大小的比较。这类问题的思路是：实验中使用的各种量器都是由本身精度的限制的，例如：托盘天平的精度就只能是0.1g，即用托盘天平测定物质的质量一定有0.1g的误差，如果需要测定的物质的质量越小，则测定的误差就会越大。如果假设需要测定的是0.5g的物质，则其误差就会达到20%，而如果需要测定的是100g物质，则误差就会减小到0.1%，所以得到物质的质量越大，测量的误差越小的结论。其他的测量也有相同的结论。
18．抑制Cu2+水解，防止溶液变浑浊 利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水 浓硫酸 NO２－＋NH４＋ N2↑＋2H2O 硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊 b d 让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差 2CuCO3·3Cu(OH)2或3Cu(OH)2·2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2
【解析】
【分析】
由题中信息可知，CuSO4溶液中加适量Na2CO3溶液，可以得到蓝绿色的沉淀。探究其组成的实验装置中，A用于制备氮气，B是安全瓶，C用于干燥氮气，D用于加热所制得的蓝绿色沉淀，E用于检验和吸收D中的水，F用于检验和吸收D中生成的二氧化碳，最后的干燥管是防止空气中的二氧化碳影响实验结果。
【详解】
（1）铜离子水解，因此滴加稀硫酸的作用是抑制Cu2+水解，防止溶液变浑浊。
（2）乙醇和水互溶，易挥发，所以用无水乙醇洗涤的目的是利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水。
（3）装置内有残留的空气，所以A中产生N2的作用是排除装置中的空气，避免干扰；生成的氮气中含有水蒸气，会干扰后续实验，所以C中盛装的试剂应是浓硫酸，除去氮气中的水蒸气。
（4）NaNO2与NH4Cl加热生成氯化钠、氮气和水的离子方程式为NO２－＋NH４＋ N2↑＋2H2O。
（5）若蓝绿色固体的组成为xCuCO3•yCu(OH)2，因此受热分解生成氧化铜、CO2和水蒸气，则实验能观察到的现象是硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊。
（6）由于Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2，吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小，所以需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式，选bd。待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差。若定量分析所取蓝绿色固体质量为27.1 g，装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后，装置E的质量增加2.7 g，即水蒸气是2.7g，物质的量是0.15mol。F中产生沉淀19.7 g，即碳酸钡是19.7g，物质的量是0.1mol，根据元素守恒x：y＝2：3，则该蓝绿色固体的化学式为2CuCO3•3Cu(OH)2。
19．铝和铜 5.0g 偏大 无影响 平衡压强使硫酸顺利流下 1 = 56（V2-V1）/22.4g或2.5（V2-V1）g
【解析】
【详解】
（1）根据提出假设，推出猜想3中M的成分是铝和铜；
（2）m(NaOH)=250×10－3L×0.50mol·L－1×40g·mol－1=5.0g；62gNa2O生成2mol的NaOH，每31gNa2O能获得1molNaOH，即NaOH固体中混有Na2O杂质导致所配溶液浓度偏大；
（3）如果实验前B瓶液体没有装满水，不影响实验结果，因为理论上B管收集的气体体积等于排入C管里液体的体积；实验2中导管a的作用为平衡压强，使硫酸顺利流下；
（4）因为V1不等于0，说明有气体产生，能与NaOH溶液反应生成气体的金属是Al，即猜想1不成立；猜想3为铝和铜，铜不与NaOH和稀硫酸反应，Al与NaOH反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，Al与稀硫酸：2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑，相同质量的Al，产生的氢气量相同，即V1=V2；
（5）若猜想2成立，V2－V1即为铁与硫酸反应生成的氢气，则铁单质的质量为。
【点睛】
易错点是氢氧化钠质量的计算，实验室容量瓶的规格为100mL、250mL、500mL、1000mL，因此需要用250mL容量瓶，即NaOH质量为250×10－3L×0.50mol·L－1×40g·mol－1=5.0g，因为是托盘天平，因此称量的质量为5.0g。
20．Ⅰ. （1）B（2）66.7%
Ⅱ（1）检查装置的气密性 （2）空气与SO2进入H2O中，生成了H2SO4
(4)SO2+ 2Fe3++ Ba2++ 2H2O==BaSO4↓+ 2Fe2++ 4H+
(5)
实验步骤
预期现象和结论
将装置C中的溶液换为NaNO3和BaCl2的混合溶液，
然后打开分液漏斗活塞进行反应
反应一段时间后，若C中出现白色沉淀，则证明猜想3正确
【解析】
试题分析：Ⅰ．（1）A、通入二氧化硫气体不会生成沉淀，错误。B、二氧化硫和高锰酸钾反应生成了硫酸根，紫色褪色，正确；空气中含有二氧化碳也会与碱石灰反应，错误；（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO2和N2组成的混合气体Y，将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式的书写，将产物中的氢溴酸和硫酸拆成离子，所以离子方程式为SO2+Br2+2H2O═2Br-+SO42-+4H+，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，可以先洗涤然后再过滤来获得纯净的硫酸钡沉淀，则n（混合气体）=0．336L/22．4=0．015mol，根据关系式SO2～BaSO4，n（SO2）=0.01mol，则 SO2的体积分数：×100％=66．7％。Ⅱ.（1）连接好装置，实验前应进行检查装置的气密性。（2）根据可会把SO2氧化为正6价的硫，还有可能是空气中的氧气，故猜想1： 空气与SO2进入H2O中，生成了H2SO4。（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。（4）根据氧化还原反应原理，由于三价铁离子有强氧化性能把二氧化硫转化为硫酸根离子，则装置C中反应的离子方程式是SO2+ 2Fe3++ Ba2++ 2H2O=BaSO4↓+ 2Fe2++ 4H+。（5）只要把三价铁离子不要引入这样就会避免干扰就行，故可选实验试剂：NaNO3溶液BaCl2溶液进行实验，将装置C中的溶液换为NaNO3和BaCl2的混合溶液，然后打开分液漏斗活塞进行反应。反应一段时间后，若C中出现白色沉淀，猜想3正确。
考点：铁及其化合物的性质
21．防止倒吸 使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 250 mL容量瓶、胶头滴管 FeS2 否 部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重 ① 酸式 2MnO4-+5SO32-+6H+= 5SO42-+2 Mn2++3H2O
【详解】
⑴生成的SO2被氢氧化钠溶液吸收，容易倒吸，因此仪器a的作用为防止倒吸。
(2)由于装置中有残留的SO2气体，因此步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2的目的为使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收。
（3）步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有250 mL容量瓶、胶头滴管。
（4）取25. 00 mL步骤IV中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66g，即硫酸钡是4.66g，硫酸钡物质的量是4.66g÷233g/mol=0.02mol，则根据S原子守恒可知化合物中S原子的物质的量是0.02mol×＝0.2mol，质量是0.2mol×32g/mol=6.4g，因此铁原子的质量是12g－6.4g=5.6g，n（Fe）=5.6g÷56g/mol=0.1mol，则n（Fe）：n（S）=0.1mol：0.2mol=1：2，FexSy的化学式为FeS2。
（5）由于部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重，所以将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管的方案不合理；
（6）由于Na2SO3具有还原性，KMnO4酸性溶液和H2O2都具有氧化性，且酸性高锰酸钾溶液显紫红色，不需要另加指示剂，所以所选试剂为0.10 mol ·L-1 KMnO4酸性溶液；KMnO4酸性溶液应装在酸式滴定管中。
（7）高锰酸钾具有氧化性，能氧化亚硫酸钠，方程式为2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O。
【点睛】
明确物质的性质和实验原理是解答的关键，注意实验方案的设计要点及评价角度：
（1）设计要点：实验方案的设计要明确以下要点：①题目有无特殊要求 ②题给的药品、装置的数量 ③注意实验过程中的安全性操作 ④会绘制简单的实验装置图 ⑤注意仪器的规格 ⑥要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施 ⑦同一仪器在不同位置的相应作用等 ⑧要严格按照“操作(实验步骤)＋现象＋结论”的格式叙述。
（2）评价角度：①操作可行性评价：实验原理是否科学、合理，操作是否简单、可行，基本仪器的使用、基本操作是否正确。②经济效益评价：原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。③环保评价：原料是否对环境有污染，产物是否对环境有污染，污染物是否进行无毒、无污染处理。
物质的组成探究型实验
一、单选题（共14题）
1．球墨铸铁中含有一种铁碳化合物X。实验小组为测定化合物X的组成设计实验如下：
下列说法不正确的是
A．固体2是氧化铁
B．X的化学式可以表示为Fe3C2
C．将溶液甲在空气中加热、蒸干、灼烧也可得到24.0g固体
D．X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成
2．某白色粉末由两种物质组成，取少量样品加入适量水中有少量气泡并有少量黄色不溶物，再向其中加入足量盐酸，固体不溶解；将上述悬浊液过滤，滤渣中加入浓硝酸并加热，固体全部溶解。则可推得该白色粉末可能为
A．Na2S2O3、NaHSO4 B．NaHCO3、KA1(SO4)2·12H2O
C．Na2SiO3、(NH4)2SO4 D．(NH4)2SO4、Ba(OH)2
3．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)。若将原来的粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质最大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是
A．粉末中一定有Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3 B．无法确定是否含有NaHCO3
C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl D．无法确定是否含有Na2CO3和NaCl
4．某固体物质X中可能含有Fe、Fe2O3、CuO、KCl和Na2CO3中的若干种，为确定其组成，取物质X做如下实验。下列说法正确的是：
A．固体N可能是Fe、Cu的混合物
B．溶液Z一定含有KCl和Na2CO3
C．物质X中一定含有Fe、CuO、Na2CO3
D．向溶液M中加入KSCN溶液，若溶液不变红，说明物质X中不含Fe2O3
5．某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某固体混合物进行实验，测得如下表数据(盐酸的物质的量浓度相等)：
实验编号
①
②
③
盐酸体积
50mL盐酸
50mL盐酸
50mL盐酸
m(混合物)
9.2g
16.56g
27.6g
V(CO2)(标况)
2.24L
3.36L
3.36L
分析表中数据，下列说法不正确的是
A．由①、②可知：①中的固体不足而完全反应
B．由②、③可知：混合物质量增加，气体体积没有变化，说明盐酸已经反应完全
C．由①可以计算出盐酸的物质的量浓度
D．由①可以计算出混合物的NaHCO3的质量分数
6．某兴趣小组查阅资料得知：保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液能定量吸收O2，CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO，且易被O2氧化。拟设计实验方案，采用上述两种溶液和KOH溶液及量气装置，测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成。下列说法不正确的是
A．其他两种吸收剂不变，O2的吸收剂可以用灼热的铜网替代
B．采用上述3种吸收剂，气体被逐一吸收的顺序应该是CO2、O2和CO
C．反应结束，恢复至室温，调整水准管内液面与量气管液面齐平，可观察到量气管液面下降
D．保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收O2的离子方程式为2+3O2+4OH-=4+2H2O
7．若物质组成相似，可相互推算组成元素的相对原子质量。已知锗酸钠和硅酸钠组成相似。某学习小组模拟求算锗的相对原子质量，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数，他们还需查阅的数据是（ ）
A．氧元素的相对原子质量 B．硅元素的相对原子质量
C．钠元素的相对原子质量 D．碳元素的相对原子质量
8．某混合物X由Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2中的一种或几种物质组成。进行如下实验：
下列有关说法正确的是
A．步骤Ⅰ中减少的3 g固体一定是混合物
B．步骤Ⅱ中质量减少的物质一定是Cu
C．根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分为Al2O3、Fe2O3、Cu、SiO2
D．根据上述步骤Ⅱ可以得出m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1
9．下列实验方案中不能确定试样的组成的是：（ ）
A．取混合物充分加热，质量减少
B．取混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到固体
C．取混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应，得到溶液
D．取混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加
10．现有一包固体粉末，可能含有SiO2、KOH、Na2CO3、Na2SO4、BaCl2中的一种或几种。某同学为探究固体粉末的组成，取适量样品进行如下实验。 下列说法不正确的是
A．固体粉末中一定不含KOH
B．固体粉末中一定含有BaCl2和Na2CO3
C．取溶液1先加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若未产生白色沉淀，则样品中无硫酸钠
D．为进一步确定原样品组成，可以向固体2中加入NaOH溶液
11．某固体X可能含有、、、、、、，中的一种或几种物质，进行如下实验以确定其组成：
下列有关说法正确的是
A．若固体X中不含，则一定含
B．固体X中一定含有
C．滤液A中一定含有
D．气体B一定是纯净物
12．某红色固体粉末可能是Cu、Fe2O3、Cu2O中的一种或几种，为探究其组成，称a g该固体粉末样品，用过量的稀H2SO4充分反应后(已知：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O)，最终还剩下固体且称量得质量为b g。则下列推断不合理的是
A．最后剩余的固体只有Cu
B．反应后溶液中大量存在的阳离子最多有3种
C．b的取值范围：0＜b≤a
D．若b =a，则红色固体粉末一定为纯净物
13．无色的混合气体甲，可能含有NO、、、、中的某几种。将100mL甲气体经过如下图的实验处理，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余。则甲气体的组成为（ ）
A．、、 B．、、
C．、NO、 D．NO、、
14．某固体混合物 X 可能是由 Na2SiO3、 Fe 、 Na2CO3、 BaCl2中的两种或两种以上的物质组成。某兴趣小组为探究该固体混合物的组成，设计实验方案如下图所示（所加试剂均过量）。下列说法不正确的是：
A．该固体混合物一定含有 Fe、 Na2CO3、 BaCl2
B．气体A一定是混合气体
C．白色沉淀B在空气中逐渐变灰绿色，最后变红褐色
D．沉淀A一定是 H2SiO3
二、实验题（共7题）
15．为探究某抗酸药X的组成，进行如下实验：
查阅资料：
①抗酸药X的组成通式可表示为：MgmAln(OH)p(CO3)q（m、n、p、q为≥0的整数）。
②Al(OH)3是一种两性氢氧化物，与酸、碱均可反应生成盐和水。Al3+在pH=5.0时沉淀为Al(OH)3，在pH>12溶解为AlO2－。
③Mg2+在pH=8.8时开始沉淀，pH=11.4时沉淀完全。
实验过程：
步骤
实验操作
实验现象
I
向X的粉末中加入过量盐酸
产生气体A，得到无色溶液
II
向Ⅰ所得的溶液中滴加氨水，调节pH至5~6，过滤
生成白色沉淀B
III
向沉淀B中加过量NaOH溶液
沉淀全部溶解
IV
向II得到的滤液中滴加NaOH溶液，调节pH至12
生成白色沉淀C
（1）Ⅰ中气体A可使澄清石灰水变浑浊，A的化学式是__________。
（2）II中生成B反应的离子方程式是__________。
（3）III中B溶解反应的离子方程式是__________。
（4）沉淀C的化学式是__________。
（5）若上述n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶2∶3，则X的化学式是__________。
16．某红色固体粉末样品可能含有Fe2O3和Cu2O中的一种或两种，某校化学自主探究实验小组拟对其组成进行探究。
查阅资料：Cu2O在酸性溶液中会发生反应：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O
探究一：用如图所示装置进行实验，回答下列问题：
（1）仪器组装完成后，夹好止水夹，______________________ ，则说明装置A的气密性良好。
（2）装置A是氢气的发生装置，可以选用的药品是______（填选项）
A．稀硫酸和锌片 B．稀硝酸和铁片
C．氢氧化钠溶液和铝片 D．浓硫酸和镁片
（3）从下列实验步骤中，选择正确的操作顺序：①____________③（填序号）。
①打开止水夹
②熄灭C处的酒精喷灯
③C处冷却至室温后，关闭止水夹
④点燃C处的酒精喷灯
⑤收集氢气并验纯
⑥通入气体一段时间，排尽装置内的空气
探究二：
（4）甲同学取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，则说明样品中不含Cu2O；乙同学认为观点不正确，其原因是_____________(用离子方程式表示)；丙同学另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体．证明样品中一定含有________，其反应的离子方程式为_____；丁同学设计实验证明另一种物质是否存在，则其设计方案中检验另一种物质所有试剂名称为______________。
（5）取一定量样品于烧杯中，加入足量的稀硫酸，若反应后经过滤得到固体3.2g，滤液中Fe2+有1.0mol，则样品中n（Cu2O）=_________mol．
17．碱式碳酸铜矿石又叫孔雀石。已知碱式碳酸铜粉末不溶于水和醇，用CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应可以得到碱式碳酸铜，为了探究该反应得到的碱式碳酸铜的化学式，某班同学设计了如下实验：
【碱式碳酸铜的制备】
称取12.5g胆矾，研细，滴加4滴稀硫酸，溶于适量蒸馏水中，充分搅拌后得到CuSO4溶液。向其中加入适量Na2CO3溶液，充分振荡，将所得蓝绿色悬浊液静置后过滤，依次用蒸馏水、无水乙醇洗涤所得蓝绿色固体，最后低温烘干备用。
(1)配制CuSO4溶液时，滴加稀硫酸的作用是__________________________________。
(2)用无水乙醇洗涤蓝绿色固体的目的是_____________________________________。
【实验探究】
同学们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验。
请按要求答下列问题：
(3)检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前需通入一段时间气体N2,然后关闭弹簧夹K,再点燃A处酒精灯加热，控制C中导管均匀地产生气泡。通入N2的作用是____________，N2的电子式为____________。
(4)点燃A处酒精灯后，能观察到的现象是_________________________________。
(5)装置C中所发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(6)同学们查阅文献得知：Ksp[CaCO3]=2.8×10-9,Ksp[BaCO3]=5.1×10-9，经讨论认为用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式会更好，其原因是_________________(选填下列字母代号)。
a．Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强
b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2,能充分吸收 CO2
c．相同条件下,CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
d．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3,测量误差小
(7)若蓝绿色固体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2。取干燥后的蓝绿色固体10.84g,煅烧至完全分解后得到8.00g固体及1.08gH2O。则该蓝绿色固体的化学式为___________。
18．碱式碳酸铜可用于有机催化剂、杀虫剂及饲料中铜的添加剂，还可用于烟火和颜料制造。CuSO4溶液与Na2CO3溶液反应能否得到碱式碳酸铜？某班同学进行相关探究。
（沉淀制备）取一定量胆矾（CuSO4·5H2O）溶于水，再滴几滴稀硫酸，充分搅拌后得到一定体积的CuSO4溶液。向其中加适量Na2CO3溶液，将所得蓝绿色悬浊液过滤，用蒸馏水洗涤，再用无水乙醇洗涤。
（1）滴加稀硫酸的作用是________。
（2）用无水乙醇洗涤的目的是________。
（实验探究）同学们设计了如下装置，用制得的蓝绿色固体进行实验：
（3）D装置加热前，需要首先打开活塞K，用A装置制取适量N2，然后关闭K，点燃D处酒精灯。A中产生的N2将装置中的空气排除，避免干扰。C中盛装的试剂应是________。
（4）装置A中发生反应的离子方程式为________。
（5）若蓝绿色固体的组成为xCuCO3·yCu(OH)2，实验能观察到的现象是________。
（6）同学们查阅文献知：Ksp(CaCO3)＝2.8×10－9，Ksp(BaCO3)＝5.1×10-9，经讨论认为需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式，其原因是________。
a．Ba(OH)2的碱性比Ca(OH)2强
b．Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2
c．相同条件下，CaCO3的溶解度明显大于BaCO3
d．吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小
待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是________。若定量分析所取蓝绿色固体质量为27.1 g，装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后，装置E的质量增加2.7 g，F中产生沉淀19.7 g。则该蓝绿色固体的化学式为________。
19．科学研究发现，三种金属或两种金属可以组成准晶体。某准晶体样品M可能由铁、铜和铝中的三种或两种组成。
（实验目的）探究 金属的成分
（提出假设）猜想1：M的成分是铁和铜；
猜想2：M的成分是铁和铝；
猜想3：M的成分是______；
猜想4：M的成分是铁、铜和铝
（设计实验）取两份质量均为m g的M样品，按图1和图2装置分别进行实验：实验前后条件都是常温、常压，待样品M充分反应后，按图1、图2实验方案完成实验并测得气体体积分别为V1L和V2L（所测定的气体体积已折合成标准状况）。
（1）完成实验目的和猜想填空内容。________
（2）若该实验需要0.50mol/LNaOH溶液240mL，用规格仪器配制时应称量____g NaOH（用托盘天平），若称量的NaOH固体中混有Na2O杂质会导致所配溶液浓度_____（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（3）进行实验1前，B瓶中的水没有装满，使测得的气体体积 _______（填“偏大”、“偏小”或“无影响”），实验2中的导管a的作用为_____________并能防止因加入液体而排出锥形瓶内部分空气，导致测定的气体体积偏大。
（4）若V1≠0，则推测上述猜想 ________（填“1”、“2”、“3”或“4”）一定不成立，若猜想3成立，则V1________V2（填“＞”、“＜”或“＝”）。
（5）若V1＜V2≠0，则M样品中铁的质量为____________g（用含V1和V2式子表示）
20．Ⅰ.（1）某兴趣小组甲设计了以下装置和方法测定空气中SO2含量。你认为可行的操作是 （填序号）
序号
A
B
C
装置
原理
通入V升空气，测定生成沉淀的质量
当KMnO4溶液刚好褪色时，测定通入空气的体积V
通入V升空气，测定U型管增加的质量
（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO2和N2组成的混合气体Y,将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2.33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为 。
Ⅱ某化学兴趣小组丙为探究Fe3+是否能氧化SO2，设计了如下实验装置。
（1）如上图连接好装置。实验前应进行 操作
（2）观察到装置C中产生了白色沉淀，同学们提出了以下猜想（每个猜想只考虑一种物质的氧化性）。
猜想1： ；
猜想2：SO2被Fe3+氧化了；
猜想3：SO2被NO3—氧化了
（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。
（4）乙同学认为猜想2正确，则装置C中反应的离子方程式是
（5）丙同学认为猜想3正确，他利用甲同学的实验装置，设计实验验证猜想。请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论。限选实验试剂：NaNO3溶液、KSCN溶液、FeCl3溶液、BaCl2溶液、Fe(NO3)3溶液
实验步骤
预期现象和结论
21．某学习小组在实验室中利用下图装置(夹持装置略去)测定某铁硫化物(FexSy)的组成，并探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
(一)硫化物(FexSy)的组成
实验步骤：
步骤Ⅰ如图连接装置，检查装置气密性，装入药品；
步骤Ⅱ打开分液漏斗旋塞，缓缓滴入水，并点燃酒精喷灯；
步骤Ⅲ当硬质玻璃管中固体质量不再改变时，停止加热，继续通入—段时间的O2
步骤Ⅳ实验结束后，将D中所得溶液加水配制成250 mL溶液；
……
请回答：
⑴仪器a的作用为______________________。
(2)步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2，其目的为__________________。
(3)步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有___________________。
(4)取25. 00 mL步骤IV中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66g。则FexSy的化学式为___________________。
(5)问题讨论：有同学认为可将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管，通过测定反应前后干燥管的增重来计算硫元素的含量。你认为此方案________(填“是”或“否”)合理，原因为_______________________。
(二)探究反应后D装置所得溶液中含硫化合物的组成。
理论推测：溶液中除含有Na2SO4外，还可能含有Na2SO3。
实验探究：滴定法测定溶液中Na2SO3的含量。
可供选择的试剂：①0.10 mol • L-1KMnO4酸性溶液②30%H2O2③0.10 mol • L-1KI淀粉溶液
(6)所选试剂为___________(填序号)；所选试剂应装在_____________(填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
(7)所利用的反应原理为__________________(用离子方程式表示)。
参考答案
1．B
【解析】
【详解】
铁碳化合物X，在足量空气中煅烧得固体1为铁的氧化物，可以有+2价或+3价的铁，溶于盐酸所得溶液中可能含Fe2+和Fe3+，再通入足量的氯气，溶液中都为+3价的铁，加热蒸干，铁离子水解生成氢氧化铁，灼烧后氢氧化铁分解得固体2为氧化铁，24g氧化铁中含有铁元素的质量为24g×=16.8g，根据铁原子守恒可计算得化合物X中铁元素的质量也是16.8g，因此X中碳元素的质量为18g-16.8g=1.2g，所以在X中铁、碳原子的物质的量之比为：=3：1，所以X的化学式为Fe3C，则
A．根据以上分析可知，固体2是氧化铁，故A正确；
B．X的化学式可以表示为Fe3C，故B错误；
C．溶液甲为氯化亚铁和氯化铁的混合物，在空气中加热、蒸干、灼烧，最终也可以得到24.0g氧化铁，故C正确；
D．浓硝酸具有强氧化性，Fe3C与热的浓硝酸发生氧化还原反应，碳元素可被氧化成二氧化碳，硝酸中的氮可被还原成二氧化氮，因此X与足量的热浓硝酸反应有NO2和CO2生成，故D正确；
答案选B。
【点睛】
本题考查铁及其化合物的相关性质和计算，涉及到二价铁到三价铁的转化及利用元素守恒思想进行计算来确定化学式的问题，掌握物质的性质、转化特点以及灵活应用守恒思想计算是解答的关键。易错点是氯化铁水解原理的应用，注意氯化氢易挥发的特点。
2．A
【解析】
A、Na2S2O3与NaHSO4溶于水发生反应：S2O32-+2H+=S↓+SO2↑+H2O，S不溶于盐酸，可被热的浓硫酸氧化，选项A正确；B、NaHCO3与KA1(SO4)2·12H2O溶于水，发生反应：Al3++3HCO3-= A1(OH)3+3CO2↑，A1(OH)3可溶于盐酸，选项B错误；C、Na2SiO3与(NH4)2SO4混合反应生成H2SiO3，H2SiO3不溶于盐酸或浓硝酸，选项C错误；D、(NH4)2SO4和Ba(OH)2溶于水生成BaSO4沉淀，硫酸钡不溶于盐酸或浓硝酸，选项D错误。答案选A。
点晴：本题考查物质的检验和鉴别，侧重于元素化合物知识的综合理解和运用的考查，注意把握物质的性质差异为解答该题的关键。注意相关基础知识的积累。易错点是选项B，其中应该注意铝离子与碳酸氢根离子的双水解而产生氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，且产生的氢氧化铝是两性氢氧化物，既能溶于强酸又能溶于强碱。
3．D
【解析】
将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，说明固体中含有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3三种物质中至少一种；X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)，有剩余气体说明气体中含有CO2、O2，则原固体中一定含有Na2O2，而Na2CO3、NaHCO3至少含有其中的一种物质。由于将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出说明一定含有NaHCO3，Na2CO3则不能确定。由于NaHCO3分解产生的二氧化碳气体和水都能与Na2O反应，最终能使固体质量增加，导致加热后剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，说明一定还含有Na2O。在题干实验中没有涉及NaCl的知识，不能确定是否存在。则一定含有Na2O、Na2O2、NaHCO3；不能确定的物质是NaCl、Na2CO3，答案选D。
4．C
【解析】
【分析】
①将X加入足量水中，得到不溶物Y和溶液Z，Y可能为Fe、FeO、CuO中的物质，Z溶液显碱性，则肯定有Na2CO3，可能有KCl；
②取少量Y加入足量稀盐酸，有固体生成，说明反应后有Cu生成，说明Y中含有的CuO与酸反应生成的CuCl2被置换出来了，可说明Y中还含有Fe，所以Y中含有Fe、CuO；
③向Z溶液中滴加AgNO3溶液，生成白色沉淀，可能为氯化银或碳酸银沉淀，以此解答该题。
【详解】
根据上述分析可知，
A. 因稀盐酸足量，则固体N中不可能含Fe，A项错误；
B. 结合上述分析①③可知，溶液Z肯定有Na2CO3，可能有KCl，B项错误；
C. 综上分析可知，物质X中一定含有Fe、CuO、Na2CO3，C项正确；
D. 向溶液M中加入KSCN溶液，由于溶液M中的Fe3+被Fe还原为Fe2+，因此溶液不变红，不能说明物质X中一定不含Fe2O3，D项错误；
答案选C。
5．C
【分析】
混合物发生反应：H++HCO3-═CO2↑+H2O，由①②数据可知，继续增大混合物的质量，气体的体积增大，说明实验①中盐酸有剩余、固体混合物完全反应。若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，但是根据②③数据可知，实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，根据实验①的数据可知，生成3.36L二氧化碳需要固体混合物的质量为9.2g×(3.36L÷2.24L)=13.8 g＜16.56g，说明实验②中盐酸完全反应、固体混合物有剩余，据此解答。
【详解】
混合物发生反应：H++HCO3-═CO2↑+H2O，由①②数据可知，继续增大混合物的质量，气体的体积增大，说明实验①中盐酸有剩余、固体混合物完全反应。若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，由②③数据可知，实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，根据实验①的数据可知，生成3.36L二氧化碳需要固体混合物的质量为9.2g×(3.36L÷2.24L)=13.8 g＜16.56g，说明实验②中盐酸完全反应、固体混合物有剩余。
A．由上述分析可知，实验①中的固体不足，完全反应，盐酸有剩余，选项A正确；
B．若②中盐酸有剩余，继续增大混合物的质量，气体的体积会增大，由②③数据可知，在实验中气体的体积不变，说明实验②中盐酸完全反应，选项B正确；
C.由于①中盐酸过量，固体不足，所以不能根据①可以计算出盐酸的物质的量浓度，选项C错误；
D．加入9.2g混合物时，盐酸有剩余，混合物完全反应，根据H++HCO3-═CO2↑+H2O，可知n(混合物)=n(CO2)=0.1mol，假设9.2 g混合物中NaHCO3、KHCO3的物质的量分别为x和y，则有：x+y=0.1mol、84x+100y=9.2g，解得x=0.05mol，y=0.05mol，再计算出NaHCO3质量，最后根据NaHCO3质量与总质量的比得到NaHCO3的质量分数，选项D正确；
故合理选项是C。
【点睛】
本题考查混合物的计算。根据二氧化碳的体积变化判断盐酸是否完全反应是解题关键，侧重于考查学生对元素、化合物知识掌握及数据分析和处理能力，较好的考查学生的思维能力。
6．A
【分析】
测定高炉煤气中CO、CO2、N2和O2的百分组成，由于CuCl的盐酸溶液能定量吸收CO，且易被O2氧化，所以依次用KOH溶液吸收CO2、用保险粉吸收氧气、用CuCl的盐酸溶液吸收CO，最后用排水量气法测定氮气的体积。
【详解】
A．其他两种吸收剂不变，O2的吸收剂若用灼热的铜网替代，氧气和铜反应生成氧化铜，氧化铜和CO反应生成二氧化碳和铜，故A错误；
B．由于CuCl的盐酸溶液易被O2氧化，所以先用KOH溶液吸收CO2，再用保险粉吸收氧气，后用CuCl的盐酸溶液吸收CO，故B正确；
C．反应结束，有氮气剩余，恢复至室温，调整水准管内液面与量气管液面齐平，可观察到量气管液面下降，故C正确；
D．保险粉(Na2S2O4)和KOH的混合溶液吸收O2，S2O4被氧化为，根据得失电子守恒，反应的离子方程式为2+3O2+4OH-=4+2H2O，故D正确；
选A。
7．B
【详解】
根据题意知Na2GeO3和Na2SiO3属于结构相似的物质，化学式中Na与Ge、Na与Si的物质的量之比均为2:1，即在Na2GeO3中，在Na2SiO3中，测得了锗酸钠中Na和Ge的质量分数、硅酸钠中Na和Si的质量分数只要知道硅的相对原子质量即可得出锗的相对原子质量，故选B。
8．D
【详解】
A.步骤Ⅰ中，加入过量氢氧化钠溶液固体质量减少了3 g，溶解的物质可能是Al2O3和SiO2中的一种或两种，不一是混合物，故A错误；
B.步骤Ⅱ中加入过量盐酸反应后得到蓝色溶液和不溶的固体，说明Fe2O3溶解后生成铁离子，铁离子又和Cu发生反应生成铜离子，故减少的固体是Fe2O3和Cu，故B错误；
C. 根据步骤Ⅰ、Ⅱ可以判断混合物X的成分中一定含有Fe2O3和Cu，可能含有SiO2 与Al2O3中的一种或两种，故C错误；
D.步骤Ⅱ中发生的总反应为Fe2O3＋Cu＋6HCl===2FeCl2＋CuCl2＋3H2O，不溶的固体是铜，溶解的固体(6.4－1.92＝4.48 g)中，Fe2O3和Cu的物质的量相等，设其物质的量为xmol，则有160x+64x=4.48，解得x=0.02，其中m(Fe2O3)=0.02mol×160g/mol=3.2g，m(Cu)=0.02mol×64g/mol+1.92g=3.2g，即有m(Fe2O3)∶m(Cu)＝1∶1，故D正确；
答案选D。
9．C
【详解】
A．NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可确定试样的组成，故A不符合题意；
B．Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可确定试样的组成，故B不符合题意；
C．混合物与足量的NaOH溶液充分反应，只得到溶液质量，无法确定试样的组成，故C符合题意；
D．混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体经干燥后是二氧化碳，即碱石灰增加的质量是二氧化碳的质量，能确定试样的组成，故D不符合题意；
答案选C。
10．C
【详解】
A.在样品中加入足量的水，形成溶液，焰色反应，透过蓝色钴玻璃未观察到紫色，说明没有氢氧化钾，选项A不选；
B.在样品中加入足量水，有固体产生，并在固体中加入足量盐酸有气体产生，说明一定有氯化钡和碳酸钠，选项B不选；
C.取溶液1先加足量盐酸酸化，再加氯化钡溶液，若未产生白色沉淀不能证明样品中无硫酸钠，有可能硫酸钠少量，被反应完全，选项C选；
D.确定原样品的组成可以向固体2中加入足量氢氧化钠溶液，如果沉淀消失则证明无硫酸钠，若沉淀部分消失则含有二氧化硅和硫酸钠，若无变化则不含二氧化硅，选项D不选。
答案选C。
【点睛】
本题考查了物质鉴别，为高频考点，掌握物质的性质、反应以及现象是解题的关键，侧重分析与实验能力的考查。
11．A
【分析】
由血红色溶液可知溶液中含有Fe3+，结合固体X加水，可知滤渣中可能含FeO、Fe2O3中至少一种还可能含有，加浓盐酸加热后，可能发生反应的有Fe2O3，FeO，，生成的氯气具有强氧化性，能把Fe2+氧化成Fe3+，所以固体X中不一定含有Fe2O3；
滤液可能含有：、、，与盐酸反应后有气体产生，可能含有、，在与氯化钡反应生成白色沉淀，则白色沉淀为 BaSO4,气体C为CO2或SO2,即X中含K2SO3、K2CO3中的至少一种 ,.若X中含K2SO3和,与盐酸反应后被氧化成。
【详解】
A.根据上述分析，若固体X中不含，则一定含，把亚硫酸根氧化成硫酸根离子，故A正确；
B.根据上述分析：固体X中不一定含有，如果含有，加浓盐酸加热后，可能发生反应的有，，FeO+2HCl=FeCl2+H2O生成的氯气具有强氧化性，能把Fe2+氧化成Fe3+,故B错误；
C.是活泼金属，能和水反应，所以滤液A中一定不含有，故C错误；
D.根据上述分析可知，气体B可能是CO2或SO2,或者两者都有，故D错误；
答案：A。
【点睛】
本题的突破口是血红色溶液，推断原物质中一定含有铁元素；根据加氯化钡反应生成白色沉淀，说明含有硫酸根离子，可能是原溶液中含有的硫酸根离子，也可能是亚硫酸根被氧化的结果，根据加盐酸有气体产生，说明含有碳酸根离子。
12．D
【分析】
Fe2O3能溶于稀H2SO4，Cu不和稀H2SO4反应，Cu2O和稀H2SO4反应后有不溶物生成。根据a、b的关系可以分析出剩余固体的成分。
【详解】
A、Fe2O3能溶于稀H2SO4，Cu不和稀H2SO4反应，Cu2O和稀H2SO4反应后有Cu生成，故最后剩余的固体只有Cu，A正确；
B、Fe2O3溶于稀H2SO4后产生Fe3+，剩余固体中有Cu，则Fe3+全部和Cu反应生成Fe2+和Cu2+，稀H2SO4过量，则反应后的溶液中还含有H+，故反应后溶液中大量存在的阳离子最多有3种，B正确；
C、有固体剩余，则b>0，且红色粉末中不可能只有Fe2O3；若固体中只有Cu，则b=a；若固体中有Cu2O，则a
故选D。
13．C
【详解】
无色的混合气体甲，说明没有NO2，将100mL甲气体通入足量浓硫酸剩余80mL气体，说明有20mL气体与浓硫酸反应，则为NH3，经过足量过氧化钠得到红棕色气体，说明是NO2，则说明原来气体NO与反应生成的氧气反应变为NO2，CO2和过氧化钠反应生成氧气，即含有NO和CO2，二氧化氮、氧气和水按照一定比例恰好完全反应生成硝酸，结果得到酸性溶液，而几乎无气体剩余，说明不含有N2，因此含有NH3、NO、CO2，故C符合题意。
综上所述，答案为C。
14．A
【详解】
由实验可知，A与澄清石灰水变浑浊，则A一定含有CO2，混合物与足量盐酸反应有沉淀A生成，沉淀A是H2SiO3，溶液A与NaOH反应后生成白色沉淀B，则B是Fe(OH)2，溶液B与稀硝酸、硝酸银反应生成沉淀C是氯化银，则原混合物中一定有Na2SiO3、 Fe 、 Na2CO3，可能有BaCl2。A、原混合物中一定有Na2SiO3、 Fe 、 Na2CO3，可能有BaCl2，故A错误；B、气体A是二氧化碳和氢气的混合气体，故B正确；C、白色沉淀Fe(OH)2在空气中逐渐变灰绿色，最后变红褐色，故C正确；D、沉淀A一定是 H2SiO3，故D正确；故选A。
15．CO2 Al3++3NH3·H2O===Al (OH)3↓+3NH4+ Al (OH)3+OH－===AlO2－+2H2O Mg(OH)2 Mg3Al2(OH)10CO3
【分析】
利用信息、根据实验现象，进行分析推理回答问题。
【详解】
(1)抗酸药X的通式中有CO32－、实验I中加入稀盐酸，可知能使澄清石灰水变浑浊的气体A只能是CO2。
(2)实验I的溶液中溶质有MgCl2、AlCl3、HCl。据资料②③可知，用氨水调节pH至5~6，Mg2+不沉淀、Al3+完全沉淀。则实验II中生成B的离子方程式Al3++3NH3·H2O＝Al (OH)3↓+3NH4+ 。
(3)实验III中Al (OH)3溶解于NaOH溶液，离子方程式是Al(OH)3+OH－＝AlO2－+2H2O。
(4)实验II的滤液中溶有MgCl2、NH4Cl。滴加NaOH溶液调节pH至12时，Mg2+完全沉淀，则C为Mg(OH)2。
(5)n(A)∶n(B)∶n(C)=1∶2∶3，即CO32－、Al3+、Mg2+的物质的量之比为1∶2∶3。设CO32－、Al3+、Mg2+物质的量分别为1mol、2mol、3mol，据电荷守恒OH-为10mol。该抗酸药X的化学式为Mg3Al2(OH)10CO3。
【点睛】
根据实验现象分析推理过程中，要充分利用题目所给信息。任何化合物或电解质溶液都符合电荷守恒规则，这是解题的隐含条件。
16． 向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液柱，若液柱高度保持不变 AC ⑥⑤④② 2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+ Cu2O Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O 盐酸 硫氰化钾 0.55
【解析】(1)仪器组装完成后，夹好止水夹，在长颈漏斗中加水形成一段水柱，且不发生变化证明气密性完好，向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变，故答案为：向装置A中的长颈漏斗内注入液体至形成一段液注，若液柱高度保持不变；
(2)由反应原理和物质性质可知，稀酸和锌反应生成氢气，金属铝和强碱溶液反应生成氢气；A．稀硫酸和锌片反应生成硫酸锌和氢气，故A符合； B．稀硝酸和铁片反应生成硝酸铁、一氧化氮和水，不能生成氢气，故B不符合；C．氢氧化钠溶液和铝片反应生成偏铝酸钠和氢气，故C符合；D．浓硫酸和镁片反应生成硫酸镁、二氧化硫和水，故D不符合；故答案为：AC；
(3)氢气混有空气加热发生爆炸，所以开始先通氢气，打开止水夹生成氢气，通过后续装置充满氢气，目的是排出装置中的空气，检验最后U型管出来的气体氢气纯度，气体纯净后再点燃C处的酒精喷灯，反应完成后先撤酒精灯，玻璃管冷却再停氢气，操作位熄灭C处的酒精喷灯，待C处冷却至室温后，关闭止水夹，防止生成的铜被空气中氧气氧化，正确的存在顺序为：①⑥⑤④②③；故答案为：⑥⑤④②；
(4)取少量样品于试管中，加入适量的稀硫酸，若无红色物质生成，可能是铁离子溶解生成的红色铜，不能证明样品中不含Cu2O，反应的离子方程式为：2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；另取少量样品于试管中，加入适量的浓硝酸，产生红棕色的气体，氧化亚铜的氧化性大于硫离子，证明样品中一定含有Cu2O，氧化亚铜和浓硝酸反应生成硝酸铜，二氧化氮和水，反应的化学方程式为：Cu2O+6HNO3(浓)=2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O，离子方程式为Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O，要设计实验证明另一种物质氧化铁是否存在，需要首先用盐酸将固体溶解，然后依据铁离子和硫氰化钾溶液反应生成血红色溶液设计，若加入硫氰化钾溶液变红色，证明含有铁离子，否则不含有铁离子；故答案为：2Fe3++Cu =2 Fe2++Cu2+；Cu2O；Cu2O+6H++2NO3-=2Cu2++2NO2+3H2O；盐酸、硫氰化钾；
(5)2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，Cu2O+2H+═Cu+Cu2++H2O，固体为铜，铁离子全部反应生成亚铁离子，生成1.0molFe2+，消耗Cu0.5mol，剩余Cu物质的量=3.2g64g/mol=0.05mol，原样品中Cu2O物质的量=0.05mol+0.5mol=0.55mol，故答案为：0.55。
点睛：本题考查了物质组成的探究实验。本题的易错点和难点为(4)，要注意理解实验的原理和氧化还原反应方程式的书写与配平。
17． 抑制Cu2+水解，防止所配制的CuSO4溶液变浑浊 除去沉淀表面的水分，以利于晶体的干燥 排尽装置中的空气，避免对实验造成干扰 硬质玻璃管中蓝绿色固体逐渐变成黑色，B 中白色固体变蓝,C 中溶液变浑浊 Ca2++2OH-+CO2=H2O+CaCO3↓ bd 2CuCO3·3Cu(OH)2 或3Cu(OH)2·2CuCO3 或Cu5(OH)6(CO3)2
【解析】（1）氢氧化铜属于弱碱，所以Cu2+会发生水解，配制硫酸铜溶液的时候，加入硫酸是为了抑制Cu2+的水解。
（2）用无水乙醇洗涤蓝绿色固体的目的是将固体表面的水换为乙醇，乙醇远比水易挥发，而且沸点和汽化热都要低，这样在后续的干燥过程中，会比较容易在低温下得到干燥的晶体。
（3）通入氮气的作用是排除装置内的空气，因为该实验是要定量测定生成的二氧化碳和水蒸气的质量，原装置内空气中含有的二氧化碳和水蒸气会对实验结果产生干扰。氮气的电子式为。
（4）点燃酒精灯后碱式碳酸铜受热分解为氧化铜、二氧化碳和水蒸气，所以观察到的现象是：A中固体变为黑色，B 中白色固体变蓝，C 中溶液变浑浊。
（5）装置C中是二氧化碳气体与氢氧化钙溶液反应，离子方程式为：Ca2++2OH-+CO2=H2O+CaCO3↓。
（6）氢氧化钙和氢氧化钡都是强碱，不能说哪个的碱性更强，而且该溶液的主要作用是吸收二氧化碳，只要碱性足够就可以，不需要太强，选项a错误。氢氧化钡易溶于水，氢氧化钙微溶于水，所以氢氧化钡溶液的浓度远大于氢氧化钙，体积相同的前提下，氢氧化钡能吸收的二氧化碳的量一定远大于氢氧化钙，选项b正确。根据Ksp的值，两者的溶解度差异不大，选项c错误。吸收等量的二氧化碳气体，应该得到等物质的量的碳酸钡或碳酸钙沉淀，因为碳酸钡沉淀的质量一定大于碳酸钙，这样测定的误差较小，选项d正确。所以答案为bd。
（7）8.00g固体为CuO，其物质的量为0.1mol，1.08g水的物质的量为0.06mol，得到氢氧根离子的物质的量为0.12mol，所以得到碱式碳酸铜中Cu2+：OH- = 5:6，即得到如下结果：Cu5(OH)6(CO3)a，最后根据化合价代数之和为0，计算出a=2，所以该化合物为Cu5(OH)6(CO3)2，或者改写为2CuCO3·3Cu(OH)2 或3Cu(OH)2·2CuCO3。
点睛：本题中的（6）中的选项d考查了实验中的误差大小的比较。这类问题的思路是：实验中使用的各种量器都是由本身精度的限制的，例如：托盘天平的精度就只能是0.1g，即用托盘天平测定物质的质量一定有0.1g的误差，如果需要测定的物质的质量越小，则测定的误差就会越大。如果假设需要测定的是0.5g的物质，则其误差就会达到20%，而如果需要测定的是100g物质，则误差就会减小到0.1%，所以得到物质的质量越大，测量的误差越小的结论。其他的测量也有相同的结论。
18．抑制Cu2+水解，防止溶液变浑浊 利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水 浓硫酸 NO２－＋NH４＋ N2↑＋2H2O 硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊 b d 让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差 2CuCO3·3Cu(OH)2或3Cu(OH)2·2CuCO3或Cu5(OH)6(CO3)2
【解析】
【分析】
由题中信息可知，CuSO4溶液中加适量Na2CO3溶液，可以得到蓝绿色的沉淀。探究其组成的实验装置中，A用于制备氮气，B是安全瓶，C用于干燥氮气，D用于加热所制得的蓝绿色沉淀，E用于检验和吸收D中的水，F用于检验和吸收D中生成的二氧化碳，最后的干燥管是防止空气中的二氧化碳影响实验结果。
【详解】
（1）铜离子水解，因此滴加稀硫酸的作用是抑制Cu2+水解，防止溶液变浑浊。
（2）乙醇和水互溶，易挥发，所以用无水乙醇洗涤的目的是利用乙醇易挥发的性质带走沉淀上面的水。
（3）装置内有残留的空气，所以A中产生N2的作用是排除装置中的空气，避免干扰；生成的氮气中含有水蒸气，会干扰后续实验，所以C中盛装的试剂应是浓硫酸，除去氮气中的水蒸气。
（4）NaNO2与NH4Cl加热生成氯化钠、氮气和水的离子方程式为NO２－＋NH４＋ N2↑＋2H2O。
（5）若蓝绿色固体的组成为xCuCO3•yCu(OH)2，因此受热分解生成氧化铜、CO2和水蒸气，则实验能观察到的现象是硬质玻璃管中蓝绿色固体变黑色，E中白色固体变蓝，F中溶液变浑浊。
（6）由于Ba(OH)2溶解度大于Ca(OH)2，能充分吸收CO2，吸收等量CO2生成的BaCO3的质量大于CaCO3，测量误差小，所以需要用Ba(OH)2代替Ca(OH)2来定量测定蓝绿色固体的化学式，选bd。待D中反应完全后，打开活塞K，再次滴加NaNO2溶液产生N2，其目的是让停留在装置中的气体被充分吸收，减小实验误差。若定量分析所取蓝绿色固体质量为27.1 g，装置F中使用Ba(OH)2溶液，实验结束后，装置E的质量增加2.7 g，即水蒸气是2.7g，物质的量是0.15mol。F中产生沉淀19.7 g，即碳酸钡是19.7g，物质的量是0.1mol，根据元素守恒x：y＝2：3，则该蓝绿色固体的化学式为2CuCO3•3Cu(OH)2。
19．铝和铜 5.0g 偏大 无影响 平衡压强使硫酸顺利流下 1 = 56（V2-V1）/22.4g或2.5（V2-V1）g
【解析】
【详解】
（1）根据提出假设，推出猜想3中M的成分是铝和铜；
（2）m(NaOH)=250×10－3L×0.50mol·L－1×40g·mol－1=5.0g；62gNa2O生成2mol的NaOH，每31gNa2O能获得1molNaOH，即NaOH固体中混有Na2O杂质导致所配溶液浓度偏大；
（3）如果实验前B瓶液体没有装满水，不影响实验结果，因为理论上B管收集的气体体积等于排入C管里液体的体积；实验2中导管a的作用为平衡压强，使硫酸顺利流下；
（4）因为V1不等于0，说明有气体产生，能与NaOH溶液反应生成气体的金属是Al，即猜想1不成立；猜想3为铝和铜，铜不与NaOH和稀硫酸反应，Al与NaOH反应：2Al＋2NaOH＋2H2O=2NaAlO2＋3H2↑，Al与稀硫酸：2Al＋3H2SO4=Al2(SO4)3＋3H2↑，相同质量的Al，产生的氢气量相同，即V1=V2；
（5）若猜想2成立，V2－V1即为铁与硫酸反应生成的氢气，则铁单质的质量为。
【点睛】
易错点是氢氧化钠质量的计算，实验室容量瓶的规格为100mL、250mL、500mL、1000mL，因此需要用250mL容量瓶，即NaOH质量为250×10－3L×0.50mol·L－1×40g·mol－1=5.0g，因为是托盘天平，因此称量的质量为5.0g。
20．Ⅰ. （1）B（2）66.7%
Ⅱ（1）检查装置的气密性 （2）空气与SO2进入H2O中，生成了H2SO4
(4)SO2+ 2Fe3++ Ba2++ 2H2O==BaSO4↓+ 2Fe2++ 4H+
(5)
实验步骤
预期现象和结论
将装置C中的溶液换为NaNO3和BaCl2的混合溶液，
然后打开分液漏斗活塞进行反应
反应一段时间后，若C中出现白色沉淀，则证明猜想3正确
【解析】
试题分析：Ⅰ．（1）A、通入二氧化硫气体不会生成沉淀，错误。B、二氧化硫和高锰酸钾反应生成了硫酸根，紫色褪色，正确；空气中含有二氧化碳也会与碱石灰反应，错误；（2）兴趣小组乙取336mL（标准状况）某由SO2和N2组成的混合气体Y，将其通入足量溴水中，然后加入足量BaCl2溶液，经适当操作后得干燥固体2．33g。由此推知气体Y中SO2的体积分数为SO2具有还原性，通入足量溴水中，发生SO2+Br2+2H2O=2HBr+H2SO4，离子方程式的书写，将产物中的氢溴酸和硫酸拆成离子，所以离子方程式为SO2+Br2+2H2O═2Br-+SO42-+4H+，生成的硫酸遇到氯化钡会产生白色沉淀，可以先洗涤然后再过滤来获得纯净的硫酸钡沉淀，则n（混合气体）=0．336L/22．4=0．015mol，根据关系式SO2～BaSO4，n（SO2）=0.01mol，则 SO2的体积分数：×100％=66．7％。Ⅱ.（1）连接好装置，实验前应进行检查装置的气密性。（2）根据可会把SO2氧化为正6价的硫，还有可能是空气中的氧气，故猜想1： 空气与SO2进入H2O中，生成了H2SO4。（3）甲同学认为猜想1正确，并利用上述装置A进行了排除干扰的探究实验。（4）根据氧化还原反应原理，由于三价铁离子有强氧化性能把二氧化硫转化为硫酸根离子，则装置C中反应的离子方程式是SO2+ 2Fe3++ Ba2++ 2H2O=BaSO4↓+ 2Fe2++ 4H+。（5）只要把三价铁离子不要引入这样就会避免干扰就行，故可选实验试剂：NaNO3溶液BaCl2溶液进行实验，将装置C中的溶液换为NaNO3和BaCl2的混合溶液，然后打开分液漏斗活塞进行反应。反应一段时间后，若C中出现白色沉淀，猜想3正确。
考点：铁及其化合物的性质
21．防止倒吸 使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收 250 mL容量瓶、胶头滴管 FeS2 否 部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重 ① 酸式 2MnO4-+5SO32-+6H+= 5SO42-+2 Mn2++3H2O
【详解】
⑴生成的SO2被氢氧化钠溶液吸收，容易倒吸，因此仪器a的作用为防止倒吸。
(2)由于装置中有残留的SO2气体，因此步骤Ⅲ中，停止加热后还需继续通入一段时间的O2的目的为使生成的SO2全部被NaOH溶液吸收。
（3）步骤IV中配制溶液时所需的玻璃仪器除玻璃棒和烧杯外，还有250 mL容量瓶、胶头滴管。
（4）取25. 00 mL步骤IV中所配溶液，加入足量的双氧水，再加入足量盐酸酸化的BaCl2溶液，将所得沉淀过滤、洗涤、干燥，称其质量为4.66g，即硫酸钡是4.66g，硫酸钡物质的量是4.66g÷233g/mol=0.02mol，则根据S原子守恒可知化合物中S原子的物质的量是0.02mol×＝0.2mol，质量是0.2mol×32g/mol=6.4g，因此铁原子的质量是12g－6.4g=5.6g，n（Fe）=5.6g÷56g/mol=0.1mol，则n（Fe）：n（S）=0.1mol：0.2mol=1：2，FexSy的化学式为FeS2。
（5）由于部分SO2被氧化，且空气中的CO2和水蒸气可能使干燥管增重，所以将装置D改为装有足量碱石灰的干燥管的方案不合理；
（6）由于Na2SO3具有还原性，KMnO4酸性溶液和H2O2都具有氧化性，且酸性高锰酸钾溶液显紫红色，不需要另加指示剂，所以所选试剂为0.10 mol ·L-1 KMnO4酸性溶液；KMnO4酸性溶液应装在酸式滴定管中。
（7）高锰酸钾具有氧化性，能氧化亚硫酸钠，方程式为2MnO4-+5SO32-+6H+=5SO42-+2 Mn2++3H2O。
【点睛】
明确物质的性质和实验原理是解答的关键，注意实验方案的设计要点及评价角度：
（1）设计要点：实验方案的设计要明确以下要点：①题目有无特殊要求 ②题给的药品、装置的数量 ③注意实验过程中的安全性操作 ④会绘制简单的实验装置图 ⑤注意仪器的规格 ⑥要防倒吸、防爆炸、防燃烧、防暴沸、防氧化、防吸水、冷凝、冷却、水浴加热时采取相应措施 ⑦同一仪器在不同位置的相应作用等 ⑧要严格按照“操作(实验步骤)＋现象＋结论”的格式叙述。
（2）评价角度：①操作可行性评价：实验原理是否科学、合理，操作是否简单、可行，基本仪器的使用、基本操作是否正确。②经济效益评价：原料是否廉价、转化率是否高，产物产率是否高。③环保评价：原料是否对环境有污染，产物是否对环境有污染，污染物是否进行无毒、无污染处理。
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