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2026人教版高中化学必修第一册
期末学业水平检测(一)
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.景泰蓝是一种传统的手工艺品。下列制作景泰蓝的步骤中,不涉及化学变化的是 (　　)
A.铜丝压扁、掐丝成型 B.铅丹化合、熔制描绘
C.高温焙烧、逐层烧结 D.酸洗去污、胎体镀金
2.下列化学用语表述不正确的是 (　　)
A.Mg的原子结构示意图:
B.CO2的分子结构模型:
C.N2的电子式:····
D.KNO3的电离方程式:KNO3 K++N
3.将蛋白质溶液放在半透膜上静置,各分子通过半透膜的情况如图所示。下列说法正确的是 (　　)
A.该半透膜的孔径大小可能为200 nm
B.该半透膜可用来分离NaCl溶液和淀粉溶液
C.该半透膜可用来分离泥沙和淀粉溶液
D.蛋白质溶液不具有丁达尔效应
4.下列有关药品保存及取用的说法错误的是 (　　)
A.漂白粉不易被氧化,可敞口放置
B.取用金属钠时需将多余的金属钠放回原试剂瓶
C.硫酸亚铁溶液可加铁粉保存
D.新制氯水见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中
5.已知N在酸性条件下具有强氧化性。常温下,下列各组离子可能大量共存的是 (　　)
A.某无色透明溶液中:N、Cl-
B.与Al反应能放出氢气的溶液中:Fe2+、Na+、N
C.强碱性溶液中:ClO-、S2-、HC、Na+
D.能使紫色石蕊试液变蓝的溶液中:K+、Na+、N
6.下列指定反应的离子方程式正确的是 (　　)
A.向酸性FeCl2溶液中滴入少量H2O2稀溶液:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O
B.铁与稀盐酸反应:2Fe+6H+ 2Fe3++3H2↑
C.碳酸钡与稀盐酸反应:C+2H+ CO2↑+H2O
D.少量金属钠投入CuSO4溶液中:2Na+Cu2+ 2Na++Cu
7.设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是 (　　)
A.常温常压下,17 g OH-所含电子数为9NA
B.标准状况下,2.24 L H2O中含有氧原子数目为0.1NA
C.46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA
D.0.3 mol· Na2SO4溶液中,含有Na+和S总数为0.9NA
8.某实验需90 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,配制该NaOH溶液的几个关键实验步骤和操作示意图如下:
下列说法正确的是 (　　)
A.用托盘天平和小烧杯称取3.6 g氢氧化钠固体
B.用蒸馏水洗涤后的容量瓶干燥后才可使用
C.操作①时,若俯视容量瓶的刻度线,使配制的NaOH溶液浓度偏低
D.上述操作的先后顺序是③②④⑥①⑤
9.室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得结论正确的是 (　　)
选项 实验操作和现象 结论
A 向0.1 mol·L-1FeCl3溶液中加适量铜粉,振荡,铜粉逐渐溶解 氧化性:Fe3+>Cu2+
B 向某溶液中通入Cl2,再加入KSCN溶液,溶液变红 该溶液中含有Fe2+
C 将稀盐酸滴入碳酸钠溶液中,产生能使澄清石灰水变浑浊的气体 非金属性:Cl>C
D 向某溶液中加入BaCl2溶液,生成白色沉淀 溶液中一定含有S
10.下图为氯元素的“价—类”二维图,下列叙述错误的是 (　　)
已知:图中盐类为钠盐。
A.g中氯元素只具有氧化性
B.工业上常将b通入NaOH溶液中制备漂白粉
C.c和f均可用于环境杀菌消毒
D.b、d、f的水溶液均具有漂白性
11.下列实验操作或装置能达到实验目的的是 (　　)
甲乙丙丁
A.用甲装置测定新制氯水的pH
B.用乙装置比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱
C.用丙装置稀释浓硫酸
D.用丁装置检验FeSO4溶液中的Fe2+是否被氧化
12.实验室可以用KMnO4和浓盐酸反应制取Cl2,反应的化学方程式为2KMnO4+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。现用如图所示装置制取纯净的无水CuCl2(部分仪器和夹持装置已略去)。下列说法正确的是 (　　)
A.装置C中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体
B.实验过程中,硬质玻璃管中产生大量蓝色的烟
C.实验时,应先打开A中分液漏斗的活塞,再加热装置D
D.将装置A中的KMnO4直接换为MnO2,也可完成该实验
13.金属与盐溶液的置换反应是化工生产中一种重要的化学反应,其工艺流程严格遵循金属活动性顺序和置换反应原理。某探究实验过程及现象如图所示,下列有关说法正确的是 (　　)
A.“滤渣”中不可能含银
B.氧化性:Cu2+>Fe2+
C.向“滤液”中滴加NaOH溶液,可长时间看到白色沉淀
D.“有气体产生”的反应为Cu+2H+ Cu2++H2↑
14.X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,它们在周期表中的位置如图所示。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同。下列说法不正确的是 (　　)
X Y
Z W
A.W元素位于第三周期第ⅣA族
B.Y的简单氢化物的稳定性强于X的简单氢化物
C.Z单质既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应
D.原子半径由大到小的顺序为:W>Z>Y>X
15.羟基氧化铁[FeO(OH)]是一种重要的化工原料,一种以工厂废料(含FeO、Fe3O4、SiO2、CuO)为原料生产FeO(OH)的工艺流程如下:
已知:SiO2难溶于水和稀硫酸。
下列说法不正确的是 (　　)
A.羟基氧化铁中铁元素的化合价为+3价
B.“还原”时应加入过量铁,“废渣2”为铁
C.FeSO4·7H2O在乙醇中溶解度小于其在水中的溶解度
D.FeSO4·7H2O转化为FeO(OH)的离子方程式为4Fe2++O2+8OH- 4FeO(OH)↓+2H2O
二、非选择题(本题共4小题,共55分)
16.(10分)某学校组织学生进行实验探究活动,根据所学知识回答下列问题:
Ⅰ.某无色溶液中可能含有Fe3+、Na+、Mg2+、S中的某几种离子。为确定该溶液中的离子组成,甲组同学进行实验:取200 mL上述溶液,加入足量的BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30 g。若向该沉淀中加入过量的稀盐酸,仍有2.33 g沉淀不溶。
(1)该无色溶液中一定不存在的离子为　　　　　　(填离子符号)。
(2)加入稀盐酸后溶解的沉淀为　　　　　　(填化学式,下同),不溶解的沉淀为　　　　　　。
Ⅱ.Fe(OH)3胶体可用于净水。
乙组同学设计实验制备Fe(OH)3胶体,向25 mL沸水中逐滴滴入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至液体呈红褐色,停止加热。
(3)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,利用的胶体性质是　　　　　。
Ⅲ.高铁酸钾(K2FeO4)可用于自来水消毒、净化。
(4)丙组同学在碱性条件下,利用KClO与Fe(OH)3反应制备高铁酸钾,其反应的化学方程式为2Fe(OH)3+3KClO+4KOH 2K2FeO4+3KCl+5H2O。在上述反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为　　　　　,被氧化的元素为　　　　　(填元素符号)。
17.(16分)Ⅰ.嫦娥5号月球探测器带回的月壤样品的元素分析结果如图,回答下列问题:
(1)铝元素在周期表中的位置:第　　　　周期第　　　　族。
(2)二氧化硅属于酸性氧化物,与足量NaOH溶液反应的离子方程式为　　　　　　　　。
(3)钙、镁的最高价氧化物对应的水化物碱性更强的是　　　　(填化学式)。元素M与钙同主族,为长周期元素,下列有关M的单质及化合物性质的推测错误的是　　　　(填字母)。
a.单质熔点:M>Ca
b.M的单质暴露在空气中,最终产物为M(OH)2
c.MH2可与水反应,产生氢气
Ⅱ.实验小组通过卤素单质间的置换反应,探究同主族元素非金属性的递变规律,设计相关实验如下(已知:新制氯水为浅黄绿色,稀溴水呈黄色,碘水呈棕黄色):
实验一
实验二 取a中的黄色溶液少许,加入KI溶液,再加入淀粉溶液
(1)b中反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验一中得出单质氧化性强弱的顺序为　　　　　　　　。
(3)甲同学认为:实验二加入淀粉后,　　　　　　　　(填现象),得出氧化性Br2>I2。
(4)乙同学对上述实验进行反思,认为实验二不能充分证明氧化性Br2>I2,他补做了实验三,另取a中溶液少许,加入足量NaBr固体,振荡,然后加入KI溶液和淀粉溶液,溶液变为蓝色。补做实验Ⅲ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)实验结论:在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,　　　　　　　　　　　,　　　　　　　　　　　　,非金属性减弱。
18.(14分)亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效氧化剂和优质漂白剂,可以ClO2为原料制取。实验室利用下图装置制备NaClO2(夹持装置略),并测定所制NaClO2的纯度。
已知:
①ClO2沸点11 ℃,极易溶于水,浓度过高时易发生爆炸
②2NaOH+H2O2+2ClO2 2NaClO2+O2+2H2O
(1)装置A中仪器a的名称为　　　　　　;在酸性条件下,NaClO3可将Na2SO3氧化为Na2SO4并产生ClO2,该反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。
(2)实验过程中需要持续通入稀有气体,目的是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)装置B的作用是　　　　　　　　　。
(4)装置C中用冰水浴冷却的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(5)测定亚氯酸钠含量的实验步骤:
①称取NaClO2样品5.0 g于小烧杯中,加入适量蒸馏水和过量的KI固体,再滴入适量的稀H2SO4,充分反应,将所得混合液配成500 mL待测溶液。
②移取10.00 mL待测溶液于锥形瓶中,加0.10 mol·L-1 Na2S2O3溶液40.00 mL,溶液中的I2正好完全反应。(已知:Cl
)
该样品中NaClO2的质量分数为　　　　　　。
19.(15分)某化学兴趣小组根据教材“研究与实践”开展“菠菜中铁元素的检测”活动。
【查阅资料】菠菜中富含维生素C(有还原性)等营养素及铁、钙等元素。
所含铁元素在空气中灼烧全部转化成铁的氧化物。
甲组同学:设计以下方案测定菠菜中铁元素的含量(以下题中所涉仪器可从下图选择,写出名称)。
(一)定性检验
(1)ⅰ.称取一定量洁净的菠菜,剪碎,充分灼烧。剪碎的样品应装入　　　　中,在空气中灼烧成灰渣。
ⅱ.为探究菠菜灰渣中铁元素的化合价,设计如下实验:
菠菜灰渣溶液A
(2)当试剂X为K3[Fe(CN)6]溶液,溶液中有　　　　　　　　生成;当试剂X为KSCN溶液,溶液变成　　　　　　　　。证明菠菜灰渣中铁元素的化合价为+2价、+3价。
(二)定量测定
测定菠菜中铁元素的含量
(3)准确称取200.0 g菠菜样品,充分灼烧成灰渣后,经稀硫酸浸泡,过滤,洗涤菠菜灰渣2~3次,滤液与洗涤液合并后加足量铜粉,过滤,将所得滤液转移到100 mL容量瓶中并定容;从中取出25.00 mL溶液,恰好能与25.00 mL 2.000×10-4 mol/L KMnO4溶液完全反应,还原产物为Mn2+。则菠菜中铁元素的含量为　　　　mg/100 g。
(4)乙组同学:取新鲜菠菜200 g,将菠菜剪碎后放在　　　　中研磨,然后倒入烧杯中,加100 mL蒸馏水搅拌,然后过滤。将滤液试样加入试管中,酸溶,加足量Cu反应,取滤液用酸性高锰酸钾溶液进行定量实验,结果测得菠菜中铁元素的含量为32.5 mg/100 g,远超甲组及理论值,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
答案与分层梯度式解析
1.A　将铜丝压扁、掐丝成型,物质形状发生改变,没有新物质生成,不涉及化学变化。
2.C　Mg在元素周期表中的位置是第三周期第ⅡA族,因此原子结构示意图为,A项正确;CO2结构式为O C O,碳原子半径大于氧原子半径,因此题给模型代表CO2,B项正确;氮原子最外层电子数为5,N2的电子式为··N……N··,C项错误;KNO3属于盐,在水溶液中完全电离,电离产生钾离子和硝酸根离子,因此电离方程式为KNO3 K++N,D项正确。
3.B　胶体分散质粒子的直径在1~100 nm之间,蛋白质溶液属于胶体,根据题图,水分子可以透过半透膜,而蛋白质分子不能透过半透膜,因此该半透膜的孔径大小不可能为200 nm,A错误;淀粉溶液属于胶体,可利用该半透膜分离NaCl溶液和淀粉溶液,B正确;泥沙和淀粉溶液的分散质粒子的直径都大于该半透膜的孔径,因此该半透膜不能用来分离泥沙和淀粉溶液,C错误;蛋白质溶液属于胶体,具有丁达尔效应,D错误。
4.A　漂白粉的有效成分为Ca(ClO)2,敞口放置时,Ca(ClO)2容易和空气中的二氧化碳、水反应生成HClO和CaCO3,HClO光照条件下分解,漂白粉会失效,A错误;取用金属钠时需将多余的金属钠放回原试剂瓶,B正确;硫酸亚铁溶液加铁粉保存可以防止亚铁离子被氧气氧化,C正确;新制氯水中的次氯酸见光易分解,故新制氯水应保存在棕色试剂瓶中,D正确。
5.D　Fe2+在水溶液中呈浅绿色,A不符合题意;与Al反应能放出氢气的溶液可能为酸性或碱性溶液,酸性溶液中Fe2+会被N氧化,碱性溶液中Fe2+和OH-反应生成沉淀,不能大量共存,B不符合题意;强碱性溶液中,OH-和HC和水,不能大量共存,C不符合题意;能使紫色石蕊试液变蓝的溶液呈碱性,碱性溶液中K+、Na+、N相互不反应,可能大量共存,D符合题意。
6.A　向酸性FeCl2溶液中滴入少量H2O2稀溶液,H2O2将Fe2+氧化成Fe3+:2Fe2++H2O2+2H+ 2Fe3++2H2O,A正确;铁与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,反应的离子方程式应为Fe+2H+ Fe2++H2↑,B错误;碳酸钡不拆,正确的离子方程式为BaCO3+2H+ Ba2++CO2↑+H2O,C错误;少量金属钠投入CuSO4溶液中,Na先与水反应,产生的NaOH再与CuSO4反应,总反应为2Na+2H2O+Cu2+ 2Na++Cu(OH)2↓+H2↑,D错误。
7.C　17 g OH-的物质的量为1 mol,1个OH-含有10个电子,因此1 mol OH-所含电子数为10NA,A错误;标准状况下,H2O不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,B错误;46 g NO2和N2O4混合气体中含有1 mol“NO2”,因此46 g NO2和N2O4混合气体中含有原子总数为3NA,C正确;溶液的体积未知,无法计算溶液中含有的Na+和S总数,D错误。
8.D　需要90 mL 1 mol·L-1 NaOH溶液,应选择100 mL容量瓶,需要氢氧化钠的质量:0.1 L×1 mol·L-1×40 g·mol-1=4.0 g,A错误;容量瓶用蒸馏水洗净后,由于后面还需要加入蒸馏水定容,所以不必干燥,B错误;定容时俯视容量瓶的刻度线导致溶液体积偏小,依据c=可知溶液浓度偏高,C错误;用固体配制一定物质的量浓度的溶液的一般步骤为计算、称量、溶解、恢复至室温后移液、洗涤、定容、摇匀等,正确的操作顺序为③②④⑥①⑤,D正确。
9.A　铜粉逐渐溶解,说明发生反应2Fe3++Cu 2Fe2++Cu2+,可证明氧化性:Fe3+>Cu2+,A正确;该溶液中可能含Fe3+、Fe2+,B错误;将稀盐酸滴入Na2CO3溶液中,产生CO2,可说明酸性:HCl>H2CO3,不能说明非金属性:Cl>C,若将盐酸换成HClO4溶液,可证明非金属性:Cl>C,C错误;白色沉淀可能是BaSO4、BaCO3、AgCl等,故不能证明溶液中一定含有S,D错误。
10.B　根据已知信息及氯元素的“价—类”二维图可知,a是HCl、b是Cl2、c是ClO2、d是HClO、e是NaClO3、f是NaClO、g是HClO4。HClO4中氯元素化合价为+7价,氯元素只具有氧化性,A正确;工业上常将Cl2通入石灰乳中制备漂白粉,B错误;ClO2、NaClO均具有氧化性,均可用于环境杀菌消毒,C正确;Cl2、HClO、NaClO的水溶液均具有漂白性,D正确。
11.B　pH试纸不能直接伸入溶液中,且新制氯水具有漂白性,能使pH试纸褪色,A错误;乙装置能比较KMnO4、Cl2、S的氧化性强弱,B正确;稀释浓硫酸应在烧杯中进行,C错误;铁氰化钾用于检验Fe2+,D错误。
12.C　装置B中试剂是饱和食盐水,目的是除去HCl气体,装置C中盛放浓硫酸,干燥氯气,A错误;实验过程中,铜和氯气反应生成氯化铜,硬质玻璃管中产生大量棕黄色的烟,B错误;为防止铜和氧气反应,需要用氯气排出装置D中空气后,再加热装置D,所以实验时,应先打开装置A中分液漏斗的活塞,再加热装置D,C正确;二氧化锰和浓盐酸反应需要加热,将装置A中的KMnO4直接换为MnO2,不能完成该实验,D错误。
13.B　根据向滤渣中加入稀盐酸产生气体,说明滤渣中含有铁粉,Fe过量,将Cu(NO3)2溶液中的Cu全部置换出来,而Ag不反应,因此“滤渣”中含有金属银,A错误;金属活动性:Fe>Cu,因此向Cu(NO3)2溶液中加入Fe粉(过量)、Ag粉的混合物,发生反应:Fe+Cu(NO3)2 Cu+Fe(NO3)2,在该反应中Cu(NO3)2为氧化剂,Fe(NO3)2为氧化产物,同一氧化还原反应中,物质的氧化性:氧化剂>氧化产物,所以氧化性:Cu2+>Fe2+,B正确;根据上述分析可知“滤液”中含Fe(NO3)2,向“滤液”中滴加NaOH溶液,二者反应产生Fe(OH)2白色沉淀,但该物质不稳定,容易被溶解在溶液中的O2氧化为Fe(OH)3,发生的反应为4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3,会看到白色沉淀迅速变为灰绿色,最后变为红褐色,因此不能长时间看到白色沉淀,C错误;根据上述分析可知“有气体产生”的反应为Fe+2HCl FeCl2+H2↑,其离子方程式为Fe+2H+ Fe2++H2↑,D错误。
14.D　X、Y、Z、W为四种短周期主族元素,根据它们在周期表中的位置确定位于第二周期和第三周期。Z元素原子的最外层电子数与电子层数相同,Z是Al,则W是Si,X为O,Y为F。W为Si元素,位于第三周期第ⅣA族,A正确;非金属元素的非金属性越强,其简单氢化物的稳定性越强,Y的简单氢化物是HF,X的简单氢化物是H2O,HF的稳定性强于H2O,B正确;Z单质是Al,既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应,C正确;同周期主族元素,原子半径从左往右依次减小,同主族元素,原子半径从上到下依次增大,原子半径由大到小的顺序为:Al>Si>O>F,D错误。
15.B　FeO(OH)中O为-2价,H为+1价,根据化合物中各元素正、负化合价代数和等于0,可知Fe为+3价,A正确;废料含FeO、Fe3O4、SiO2、CuO,加入稀硫酸“酸浸”,SiO2难溶于稀硫酸,“废渣1”为SiO2,“酸浸”后的滤液中含硫酸铁、硫酸亚铁、硫酸铜,加入过量铁粉,铁粉把硫酸铁还原为硫酸亚铁,把硫酸铜中的铜置换出来,“废渣2”为铁和铜,B错误;加乙醇后析出FeSO4·7H2O晶体,可知FeSO4·7H2O在乙醇中的溶解度小于其在水中的溶解度,C正确;FeSO4·7H2O晶体和氢氧化钠溶液、氧气反应可生成FeO(OH),根据得失电子守恒、原子守恒、电荷守恒配平离子方程式为4Fe2++O2+8OH- 4FeO(OH)↓+2H2O,D正确。
16.答案　(除标注外,每空1分)(1)Fe3+、Mg2+(2分)　(2)BaCO3　BaSO4
(3)用激光笔照射,若出现一条光亮的“通路”,证明有Fe(OH)3胶体生成(2分)　丁达尔效应　(4)3∶2(2分)　Fe
解析　(1)无色溶液中不能含Fe3+,加入BaCl2溶液生成沉淀,且加入盐酸沉淀部分溶解,说明沉淀为BaCO3、BaSO4,原溶液中一定含有S,溶液中不含能与C反应生成沉淀的Mg2+,即该无色溶液中一定不存在Fe3+、Mg2+。(2)加入盐酸时溶解的是BaCO3,不溶解的是BaSO4。(3)Fe(OH)3胶体具有丁达尔效应。(4)根据反应中KClO中Cl元素由+1价降低为-1价,可知KClO为氧化剂,Fe元素由+3价升高为+6价,Fe元素被氧化,Fe(OH)3为还原剂,则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为3∶2。
17.答案　(除标注外,每空1分)Ⅰ.(1)三　ⅢA　(2)SiO2+2OH- Si+H2O(2分)　(3)Ca(OH)2　ab(2分)
Ⅱ.(1)Cl2+2I- I2+2Cl-(2分)　(2)Cl2>Br2　(3)溶液变为蓝色　(4)排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰(2分)　(5)原子半径逐渐增大　得电子能力逐渐减弱(2分)
解析　Ⅰ.(1)Al元素原子序数为13,位于元素周期表第三周期第ⅢA族。(2)C、Si均为第ⅣA族元素,化学性质相似,类比CO2与足量NaOH溶液的反应可知,二氧化硅与足量NaOH溶液反应生成硅酸钠和水,离子方程式为SiO2+2OH- Si+H2O。(3)元素金属性越强,其最高价氧化物对应的水化物碱性越强,金属性:Ca>Mg,则碱性较强的为Ca(OH)2。第ⅡA族元素从上到下,单质熔点逐渐降低,单质熔点:MⅡ.新制氯水滴入溴化钠溶液中,Cl2与溴化钠反应生成溴单质,使溶液呈黄色;新制氯水滴入KI溶液中,Cl2与KI反应生成碘单质,使溶液呈棕黄色,通过实验可知Cl2的氧化性强于溴单质,Cl2的氧化性强于碘单质。(1)b中Cl2可将碘离子氧化为碘单质,反应的离子方程式:Cl2+2I- I2+2Cl-;(2)实验一中Cl2可将溴离子氧化为溴单质,根据同一氧化还原反应中氧化性:氧化剂>氧化产物,得出单质氧化性:Cl2>Br2;(3)实验二中若产生碘单质,则淀粉溶液会变蓝色;(4)实验二无法确定实验一中是否有氯气残留,因此补做实验三可排除过量的Cl2氧化I-带来的干扰;(5)在元素周期表中,同主族元素从上到下原子核外电子层数依次增多,原子半径逐渐增大,得电子能力逐渐减弱。
18.答案　(除标注外,每空2分)(1)分液漏斗　2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓) 2Na2SO4+2ClO2↑+H2O(3分)　(2)稀释ClO2,防止发生危险　(3)做安全瓶(或缓冲瓶),防止C中液体倒吸进入装置A中　(4)减少H2O2分解和ClO2挥发　(5)90.5%(3分)
解析　制备亚氯酸钠的原理是2NaOH+H2O2+2ClO2 2NaClO2+O2+2H2O,装置A制备ClO2,装置B为安全瓶,装置C制备亚氯酸钠,装置D的作用是吸收ClO2。
(1)装置A中仪器a的名称为分液漏斗;产生ClO2的化学方程式为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4(浓) 2Na2SO4+2ClO2↑+H2O。
(2)ClO2浓度过高时易发生爆炸,故实验过程中通入稀有气体的目的是稀释ClO2,防止发生危险。
(3)装置B是安全瓶(或缓冲瓶),防止C中液体倒吸进入装置A中。
(4)ClO2沸点较低,易挥发,制取NaClO2时用到H2O2,H2O2易分解,冰水浴可以减少H2O2分解和ClO2挥发。
(5)NaClO2将I-氧化为I2,根据题中已知信息得:
Cl
1 mol 4 mol
n(Cl) 0.10 mol·L-1×40.00×10-3 L
10.00 mL待测液中n(NaClO2)=n(Cl)=0.10 mol·L-1×40.00×10-3 L×=1×10-3 mol,500 mL待测液中n总(NaClO2)=1×10-3 mol×=0.05 mol,m(NaClO2)=0.05 mol×90.5 g·mol-1=4.525 g,w=×100%=90.5%。
19.答案　(除标注外,每空2分)(1)坩埚　(2)蓝色沉淀(3分)　红色　(3)2.8(3分)　(4)研钵　新鲜菠菜中含有的维生素C等还原性物质能与酸性高锰酸钾溶液反应(3分)
解析　检验菠菜中含有Fe元素的操作方法:将剪碎的样品装入坩埚中,在空气中灼烧成灰渣,然后用稀硫酸浸泡灰渣,过滤,除去固体残渣,得到溶液A,向其中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,证明其中含有Fe2+;向其中加入KSCN溶液,溶液变为红色,证明其中含有Fe3+。
(1)根据分析,剪碎的样品应装入坩埚中,在空气中灼烧成灰渣。
(2)若试剂X为K3[Fe(CN)6]溶液,溶液中有蓝色沉淀生成,说明含Fe2+;若试剂X为KSCN溶液,溶液变成红色,说明含Fe3+。
(3)根据氧化还原反应中得失电子守恒,可得关系式:5Fe2+~KMnO4,则200.0 g菠菜中含有的铁原子的物质的量是n(Fe)=5n(KMnO4)=5×2.000×10-4 mol/L×0.025 L×=1.000×10-4 mol,故该200.0 g菠菜中铁元素的质量为m(Fe)=1.000×10-4 mol×56×103 mg/mol=5.6 mg,则该菠菜中Fe元素的含量为 mg/100 g=2.8 mg/100 g。
(4)菠菜剪碎后应在研钵中研磨;甲组菠菜经灼烧除去了新鲜菠菜中的还原性物质,而乙组同学直接用新鲜菠菜做实验,测得菠菜中铁元素的含量远超甲组及理论值,原因是新鲜菠菜中含有的维生素C等还原性物质也能与酸性高锰酸钾溶液反应。
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