2025-2026学年北京市中国人民大学附属中学化学高一第一学期期中学业质量监测模拟试题含解析.doc

2025-2026学年北京市中国人民大学附属中学化学高一第一学期期中学业质量监测模拟试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、下列行为符合安全要求的是( )
A．实验室完成氯气性质实验后不经过处理直接排放到大气中
B．做实验剩余的金属钠直接丢弃在废液缸中
C．大量氯气泄漏时，迅速离开现场并尽量应往高处去
D．配制稀硫酸时，将水缓慢倒入浓硫酸中并不断搅拌
2、为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法正确的是（ ）
A．Na2SO4溶液(Na2CO3)，加入适量的盐酸
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体
C．镁粉(铝)，加入足量的盐酸，过滤
D．FeCl2溶液(FeCl3)，加入足量的烧碱溶液
3、对于一定温度和压强下的理想气体，影响其体积大小的主要因素是（ ）
A．分子直径大小 B．分子间距离大小
C．分子间引力大小 D．分子数目的多少
4、下列变化中，需要加入氧化剂才能实现的是
A．Cl-→Cl2 B．CuO→Cu C．CaCO3→CO2 D．H2O2→O2
5、下列叙述正确的是（ ）
A．氧原子的摩尔质量为16 B．1molO2的质量为32g
C．1molO的的质量为16g/mol D．标准状况下，1mol任何物质体积均为22.4L
6、在相同状况下，一个空瓶，若装满O2称其质量为36 g，若装满CO2称其质量为42 g，若装满A气体，称其质量为52 g，则A的相对分子质量是( )
A．16 B．32 C．64 D．128
7、若X+酸盐+水，则X不可能属于
A．氧化物 B．单质 C．碱 D．电解质
8、下列反应的离子方程式中不正确的是
A．H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-===BaSO4↓＋2H2O
B．Ca(HCO3)2与少量NaOH溶液反应：Ca2+＋HCO3-＋OH-===CaCO3↓＋H2O
C．NaOH溶液中通入少量CO2：2OH-＋CO2 ===CO32-＋H2O
D．CH3COOH溶液与NH3·H2O溶液反应：CH3COOH＋OH-===CH3COO- +H2O
9、溴有两种同位素,在自然界中各占一半,已知溴原子的质子数为35.溴的近似相对原子质量为80,则溴的两种同位素的中子数是.
A．19和81
B．45和46
C．44和45
D．44和46
10、NA表示阿伏加德罗常数。硫与浓硝酸反应的化学方程式为：S+HNO3(浓)→H2SO4+NO2↑+H2O，有关说法正确的是( )
A．氧化剂与还原剂物质的量之比为1：6 B．每产生2.24升NO2转移电子0.1NA个
C．随着反应进行溶液的酸性逐渐增强 D．氧化性：HNO3(浓)＞H2SO4
11、现有Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、A1(OH)3、NaOH(aq)六种物质，它们之间有如图所示转化关系，图中每条线两端的物质之间都可以发生反应，下列推断中不合理的是（ ）

A．N一定是HCl(aq) B．X可能是Al或Cl2
C．Q、Z中的一种必定为A12O3 D．Y一定为NaOH(aq)
12、下列关于钠的说法中错误的是
A．金属钠有强的还原性
B．钠可以从硫酸铜溶液中还原出铜单质
C．钠在氯气中燃烧产生大量的白烟
D．钠元素在自然界中都是以化合态存在
13、某无色酸性溶液中一定能大量共存的离子组是（ ）
A．Na+、 K+、SO42-、Cl- B．SO42-、CH3COO-、Al3+、 Mg2+
C．Cl-、Fe3+、 K+、Na+ D．Na+、 Ba2+、Cl-、HCO3-
14、为了配制 100 个水分子含有 1 个钠离子的溶液，90.9 g 水中需要投入钠的质量是
A．4.6 g B．2.3 g C．1.161 5 g D．1.15 g
15、某盐的混合物中含有0.2molNa+，0.4molMg2+，0.4molCl-和SO42-，则其含有的SO42-为（ ）
A．0.1mol B．0.3mol
C．0.5 mol D．0.15mol
16、下列说法中错误的是( )
A．从1L1mol·L－1的NaCl溶液中取出10mL，其浓度仍是1mol·L－1
B．10mL质量分数为98%的H2SO4，用水稀释至100 mL，H2SO4的质量分数为9.8%
C．0.5L 2mol·L－1BaCl2溶液中，Ba2+和Cl－总数为1.806×1024
D．制备0.5L 10mol·L－1的盐酸，需要氯化氢气体112L(标准状况)
二、非选择题（本题包括5小题）
17、某固体可能由KNO3、K2SO4、KCl、NaCl、CuCl2和Na2CO3中的一种或几种组成。依次进行下列五步实验，观察到的实验现象记录如下：①将固体加水得到无色溶液；②向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液，有白色沉淀生成。将该沉淀滤出，得到的沉淀可完全溶于稀HNO3；③向②的滤液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，该沉淀不溶于稀HNO3。
(1)据此，可判断出固体中肯定有_________，肯定没有_________，可能含有_________。
(2)写出②中反应的离子方程式_____________________、___________________。
18、甲溶液可能含有K+、Ca2+、NH4+、Cu2+、NO3－、Cl－、SO42－、CO32－八种离子中的若干种为确定甲溶液的组成，将其分成两等份，进行如下实验：
①向一份溶液中加入足量的NaOH浓溶液并加热，产生的气体在标准状况下体积为4.48L。
②向另一份溶液中加入0.6 mol/L的BaCl2溶液500mL，恰好可以与溶液中的离子完全反应,过滤得66.3g沉淀及滤液。
③向上述沉淀中加入过量的盐酸，产生的气体通入足量澄清的石灰水中，得到一定量的沉淀X。
④向上述滤液中加入1 mol/L AgNO3溶液650 mL，恰好可完全反应，据此，请回答下列问题用相应的离子符号表示：
⑴上述实验③中得到沉淀X的质量为______；生成沉淀X的离子方程式为______．
⑵甲溶液中一定不存在的离子是______；可能存在的离子是______．
⑶甲溶液一定存在的离子中,物质的量最大的离子是______；物质的量最小的离子是______,此物质的量最小的离子其物质的量为______。
19、请根据要求回答问题：

(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，选择装罝_________(填代表装置阁的字母，下同）;除去自来水中Cl-等杂质，选择装置______________。
(2)从油水混合物中分离出植物油，选择装置_________，该分离方法的名称为___________。
(3)装置A中①的名称是_________，进水的方向是从_______口进水。装置B在分液时打开活塞后，下层液体从_______，上层液体从_________。
20、某化学兴趣小组利用如图装置进行铁与水蒸气反应的实验，并检验产物的性质，请回答下列问题：

(1)A装置的作用是____________，烧瓶底部放碎瓷片的作用是_________________________。
(2)装置B中发生反应的化学方程式是____________________________________，该反应中氧化剂是__________，氧化产物是__________________。
(3)D的作用是__________________________________。
(4)E中的实验现象是____________________________。
(5)A、B两个装置中应先点燃________________处的酒精(喷)灯，点燃E处酒精灯之前应进行的操作是________________。
21、铁是人类较早使用的金属之一。运用所学知识，回答下列问题。
(1)鉴别Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液最好的方法是__________________(写出具体实验操作，结论)。
(2)电子工业用FeCl3溶液腐蚀覆在绝缘板上的铜，制造印刷电路板，请写出FeCl3溶液与铜反应的离子方程式：__________________。
(3)某研究性学习小组为测定FeCl3腐蚀铜后所得溶液的组成，进行了如下实验：
①取少量待测溶液，滴入KSCN溶液呈红色，则待测液中含有的金属阳离子是______。
②溶液组成的测定：取50.0mL待测溶液，加入足量的AgNO3溶液，得到21.525g白色沉淀。则溶液中c(Cl－)=______ mol∙L−1。
③验证该溶液中是否含有Fe2+，正确的实验方法是______(填序号)。
A．观察溶液是否呈浅绿色
B．取适量溶液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+
C．试管中加入待测液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显红色，证明原溶液中含有Fe2+
(4)工程师欲从制造印刷电路板的废水中回收铜，并获得FeCl3溶液，设计如下方案：

①滤渣C中物质的化学式为______。
②加过量D发生反应的离子方程式为__________________。
③通入F发生反应的离子方程式为__________________。
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、C
【解析】
A．Cl2有毒，直接排放到大气会污染环境，不能直接排放到大气中，故A不符合安全要求，故A错误；
B．做实验剩余的金属钠应放回原试剂瓶中，故B不符合安全要求，故B错误；
C．氯气的密度比空气大，应往高处去，故C符合安全要求，故C正确；
D．配制稀硫酸时，将浓硫酸缓慢倒入水中并不断搅拌，以防止酸液飞溅，故D不符合安全要求，故D错误；
故选C。
2、B
【解析】
A.碳酸钠与盐酸反应，引入新杂质氯化钠；
B.碳酸钠溶液可与二氧化碳反应生成碳酸氢钠； 
C.二者都与盐酸反应；
D.二者都能与烧碱反应。
【详解】
A.碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，硫酸钠中混有氯化钠新杂质，故A错误； 
B.碳酸钠溶液可与二氧化碳反应生成碳酸氢钠,可用二氧化碳除杂,故B正确；
C.二者都与盐酸反应,不能加入盐酸除杂，故C错误； 
D.氯化亚和氯化铁均能与烧碱溶液反应生成沉淀，不能用烧碱溶液除杂，应加入铁粉除杂，故D错误；
综上所述，本题选B。
根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂(提纯)，是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变；除杂质至少要满足两个条件:(1)加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应；(2)反应后不能引入新的杂质。
3、D
【解析】
影响体积大小的因素有分子直径的大小、分子间距离的大小、分子数目的多少，分子间引力大小和分子间距离有关，在一定温度和压强下，气体分子间的距离相等，因分子间距离远大于气体分子大小，则影响其所占体积大小的主要因素是分子数目的多少。
答案选D。
4、A
【解析】
变化中需要加入氧化剂才能实现，说明给予物质作还原剂，在反应中失电子化合价升高，据此分析解答。
【详解】
A．该反应Cl-→Cl2中Cl元素化合价由－1价变为0价，失去电子，需要氧化剂才能实现，故A正确；
B．该反应CuO→Cu中Cu元素化合价由+2价变为0价，得到电子氧化铜作氧化剂，需要还原剂才能实现，故B错误；
C．该反应CaCO3→CO2中各元素化合价不变，不需要氧化还原反应就能实现，故C错误；
D．该反应H2O2→O2中O元素化合价升高，可以发生自身的氧化还原反应即可实现，不需要加入氧化剂就能实现，故D错误；
答案选A。
本题考查氧化还原反应，侧重考查基本概念，明确化合价变化与氧化剂、还原剂关系是解本题关键，熟悉常见氧化剂和还原剂。选项D是易错点，注意自身发生氧化还原反应的特例。
5、B
【解析】
A.氧原子的摩尔质量为16g/mol，故A错误；
B.1molO2的质量为32g，故B正确；
C.1molO的的质量为16g，故C错误；
D.标准状况下，1mol任何气体物质体积约为22.4L，故D错误。
故选B。
6、C
【解析】
设瓶子的质量为x，气体A的摩尔质量为y，同一瓶子的体积相等，由阿伏加德罗定律可知，在相同状况下，O2、CO2与气体A的物质的量也相等，则由n=m/M可知，（36g—x）÷32g/mol=（42g—x）÷44g/mol，解得：x=20g，故（36g—20g）÷32g/mol=（52g−20g）÷y，解得：y=64g•mol-1，摩尔质量与相对分子质量数值相等，所以气体A的相对分子质量是64，故答案为C项。
7、B
【解析】

【详解】
A.碱性氧化物和酸反应生成盐和水，所以X可能是氧化物，故A不选；
B.金属单质和酸反应可能生成盐和氢气，也可能生成含氮物质，如铁和过量硝酸反应生成盐、水和一氧化氮，所以X不可能是单质，故B选；
C.碱和酸发生中和反应生成盐和水，所以X可能是碱，故C不选；
D.碱及金属氧化物都属于电解质，能和酸反应生成盐和水，所以X可能是电解质，故D不选；
故选B。
8、D
【解析】
A. H2SO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2+＋2OH-＋2H+＋SO42-===BaSO4↓＋2H2O，故正确；B. Ca(HCO3)2与少量NaOH溶液反应：Ca2+＋HCO3-＋OH-===CaCO3↓＋H2O，故正确；C. NaOH溶液中通入少量CO2： 2OH-＋CO2 ===CO32-＋H2O，故正确；D. CH3COOH溶液与NH3·H2O溶液反应：CH3COOH＋NH3·H2O=CH3COO- + NH4+ +H2O，故错误。故选D。
9、D
【解析】
由于80-35＝45,两种同位素大约各占一半,由十字交叉法可知,两种同位素原子量与溴原子量的差值相等,那么它们的中子数应相差2,所以一种的中子数是45-1＝44,另一种是45+1＝46,即分别为44和46.
故答案为D。
10、D
【解析】
A、根据化学反应方程式，S的化合价升高，S作还原剂，HNO3中N的化合价降低，HNO3作氧化剂，因此氧化剂与还原剂物质的量之比为6：1，故A错误；B、没有指明条件是否时标准状况，因此无法计算NO2的物质的量，故B错误；C、根据反应方程式，消耗6molHNO3生成1molH2SO4，随着反应进行，酸性逐渐减弱，故C错误；D、根据氧化还原反应规律，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，HNO3(浓)为氧化剂，H2SO4为氧化产物，因此浓硝酸的氧化性强于H2SO4，故D正确。
11、B
【解析】
Al、Cl2、Al2O3、HCl(aq)、A1(OH)3、NaOH(aq)六种物质，其中NaOH和其他5种物质都能发生反应，所以Y一定为NaOH。盐酸和除了Cl2之外的其他4种物质都能反应，所以N一定为盐酸。Al能和Cl2、HCl(aq)、 NaOH(aq)发生反应，所以M为Al，X为Cl2，Al2O3和A1(OH)3都只能盐酸、NaOH(aq)反应，所以Q、Z分别为Al2O3和A1(OH)3中的一种。故选B。
12、B
【解析】
A.钠原子最外层只有一个电子，钠易失去最外层电子形成8电子的稳定结构，金属钠在化学反应中易失去电子表现强还原性，A项正确；
B.Na与盐溶液反应，Na先与水反应，即活泼的金属钠与水剧烈反应生成NaOH和H2，NaOH与CuSO4反应生成Cu（OH）2沉淀，钠不能从CuSO4溶液中置换出Cu，没有铜单质生成，B项错误；
C.钠在氯气中燃烧：2Na+Cl22NaCl，生成的NaCl以细小的固体颗粒分散在空气中形成白烟，C项正确；
D.钠的化学性质非常活泼，易与O2、水等反应，自然界中不可能有游离态钠元素，所以钠元素在自然界中都以化合态存在，D项正确；答案选B。
13、A
【解析】
A. 无色酸性溶液中，H+、Na+、 K+、SO42-、Cl-五种离子间不反应，能够大量共存，A正确；
B. 无色酸性溶液中，H+与CH3COO-不能大量共存，B错误；
C. 无色酸性溶液中，Fe3+为黄色溶液，与题给条件不符， C错误；
D. 无色酸性溶液中，HCO3-与H+不能大量共存，D错误；
综上所述，本题选A。
14、D
【解析】
设钠的质量为m，利用n＝计算Na的物质的量，由Na原子守恒可知，n（Na）＝n（Na + ），再利用100个水分子中溶有1个钠离子结合90.9g水求算出钠的质量即可。
【详解】
设钠的质量为m ，则物质的量为，n（Na）＝n（Na+），根据方程式2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑可知参加反应的水的物质的量是，90.9 g 水的物质的量为，反应后水的物质的量是(5.05-，由100个水分子中溶有1个钠离子可知，：(5.05- =1：100，解得m=1.15 g。
答案选D。
本题主要是考查学生对钠与水原理以及物质的量计算的了解掌握情况，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范答题能力。明确质量、物质的量的关系及信息中水分子与钠离子的关系即可解答。
15、B
【解析】
溶液呈电中性，根据电荷守恒有n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+2n(SO42-)，据此计算。
【详解】
溶液呈电中性，根据电荷守恒有n(Na+)+2n(Mg2+)=n(Cl-)+2n(SO42-)，则：0.2mol+0.4mol×2=0.4mol+2n(SO42-)，解得n(SO42-)=0.3mol，B项正确；
答案选B。
16、B
【解析】
A．从1 L 1 mol/L的NaCl溶液中取出10 mL，溶液的浓度与溶液的体积大小无关，则氯化钠溶液的浓度不变，仍是1 mol/L，故A正确；
B．设稀释前硫酸密度为ρ1，稀释后硫酸溶液密度为ρ2，硫酸的质量分数为w，由于稀释前后硫酸的质量不变，则m(H2SO4) = 10×ρ1×98%=100×ρ2×w，由于硫酸质量分数越大，则密度越大，则ρ1＞ρ2，，故B错误；
C.0.5 L 2 mol/L BaCl2溶液中，溶质氯化钡的物质的量为：2 mol/L×0.5 L = 1 mol，1 mol氯化钡中含有1 mol钡离子、2 mol氯离子，总共含有3 mol离子，则Ba2+和Cl-总数约为3×6.02×1023 = 1.806×1024，故C正确；
D.0.5 L 10 mol/L的盐酸中含有氯化氢的物质的量为：10 mol/L×0.5 mol = 5 mol，需要标准状况下的氯化氢气体为：22.4L/mol×5mol = 112L，故D正确；
故选：B。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、Na2CO3 CuCl2、K2SO4 KCl、NaCl、KNO3 Ba2++CO32—=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O
【解析】
①将固体加水得到无色溶液,则不含CuCl2；
②向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将沉淀可完全溶于稀HNO3,则不含K2SO4，应含有Na2CO3 ；
③向②的滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3,生成沉淀为AgCl,因加入氯化钡，不能证明含有KCl、NaCl；以此解答该题。
【详解】
①将固体加水得到无色溶液,则不含CuCl2；
②向上述溶液中滴加过量BaCl2溶液,有白色沉淀生成，将该沉淀滤出，并将沉淀可完全溶于稀HNO3,则不含K2SO4，应含有Na2CO3 ；
③向②的滤液中加入AgNO3溶液,有白色沉淀生成,该沉淀不溶于稀HNO3,生成沉淀为AgCl,因加入氯化钡，不能证明含有KCl、NaCl；
(1)由以上分析可以知道固体中肯定含有Na2CO3 ，肯定没有CuCl2、K2SO4；实验②加入氯化钡,引入氯离子,则不能证明是否含有KCl、NaCl，题目没有涉及KNO3的性质实验,无法证明是否含有KNO3；因此，本题正确答案是: Na2CO3 ；CuCl2、K2SO4 ； KCl、NaCl、KNO3。
(2)②中反应的离子方程式为Ba2++CO32—=BaCO3↓， BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O；因此，本题正确答案是：Ba2++CO32—=BaCO3↓， BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O。
在解此类题时，首先分析题中的实验现象，确定物质之间的关系，然后根据现象推出可以确定存在或不存在的物质，对于现象不能确定的只能再设计实验进行验证；本题要注意氯离子存在的判定时，要分析一下前几步操作中是否引入了氯离子，以防掉入陷阱。
18、10g 、
【解析】
通过①得出铵根离子物质的量，
通过②分析得出碳酸根和硫酸根的物质的量，
通过③及离子共存分体得出不含的离子，
通过④分析含有的微粒及物质的量。
【详解】
①向一份溶液中加入足量的NaOH浓溶液并加热，产生的气体在标准状况下体积为4.48L，应生成NH3，则一定含有NH4+，且；
②向另一份溶液中加入0.6 mol/L的BaCl2溶液500mL，恰好可以与溶液中的离子完全反应，过滤得66.3g沉淀及滤液，沉淀可能为BaSO4或BaCO3或二者都有，
如为BaSO4，则，
如为BaCO3，，
则说明甲中含有SO42－、CO32－,设分别为x mol、y mol，
则，x = 0.2 ，y = 0.1；
③向上述沉淀中加入过量的盐酸，产生的气体通入足量澄清的石灰水中，得到一定量的沉淀X，则说明含有CO32－，则一定不存在Ca2+、Cu2+；
④向上述滤液中加入1 mol/LAgNO3溶液650mL，恰好可完全反应，可知滤液中，而②加入，
则说明甲中含有Cl－，且，
如不含NO3－，则由电荷守恒可知一定含有K+，由,
则,
因分成两份，则甲含有0.4 mol NH4+、0.9 mol K+、0.4 mol SO42－、0.2 mol CO32－、0.1mol Cl－，如含有NO3－，则K+大于0.9 mol，
⑴上述实验③中得到沉淀X为碳酸钙，质量为0.1 mol × 100 g/mol=10g，生成沉淀X的离子方程式为Ca2+ + 2OH－ + CO2== CaCO3↓ + H2O，
故答案为10g；Ca2+ + 2OH－ + CO2== CaCO3↓ + H2O；
⑵由以上分析可知一定不存在Ca2+、Cu2+，不能确定是否含有NO3－，
故答案为Ca2+、Cu2+；NO3－；
⑶甲含有0.4 mol NH4+、0.9 mol K+、0.4 mol SO42－、0.2 mol CO32－、0.1mol Cl－，如含有NO3－，则K+大于0.9 mol，则物质的量最大的离子是K+；物质的量最小的离子是Cl－，此物质的量最小的离子其物质的量为0.1 mol，
故答案为K+；Cl－；0.1 mol。
19、D A B 分液 冷凝管 下 下口放出 上口倒出
【解析】
（1）KCl溶于水，自来水中水的沸点低，可用蒸发法分离；
（2）油水互不相溶，密度不同，混合物分层；
（3）由图可知，①为冷凝仪器，冷却水下进上出效果好，装置B在分液时为使液体顺利滴下，利用气体的压强使液体流下．
【详解】
（1）从氯化钾溶液中得到氯化钾固体，符合蒸发原理，选择装罝D；除去自来水中Cl－等杂质，可用蒸馏法，选择装置A；
（2）油水互不相溶，密度不同，从油水混合物中分离出植物油，选择装置B，该分离方法的名称为分液法；
（3）装置A中①的名称是冷凝管，进水的方向是从下口进水．装置B在分液时为使液体顺利滴下，除打开活塞外，还应进行的具体操作是打开上部塞子，平衡气压，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。
20、产生水蒸气 防止加热时液体暴沸 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 H2O Fe3O4 吸收未反应的水蒸气（或干燥H2) 黑色固体变成红色，玻璃管内壁上有水珠生成 A 收集H2并检验其纯度
【解析】
装置A中水受热生成水蒸气，B中高温条件下铁与水蒸气反应四氧化三铁和氢气，混有水蒸气的氢气经过干燥管D干燥后进入E装置，与CuO反应生成Cu单质，加热E之前应该先通氢气把装置中的氧气排尽，防止氢气与氧气混合加热发生爆炸，以此解答该题。
【详解】
（1）铁与水蒸气反应的条件是高温，水的状态是气体，所以A装置的作用是产生水蒸气；反应在高温条件下进行，烧瓶底部放碎瓷片的作用防止加热时液体暴沸；
（2）装置B中是铁与水蒸气反应生成氢气和四氧化三铁，反应的方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；氢元素化合价降低，得到电子，水是氧化剂，反应中铁元素化合价升高，铁是还原剂，四氧化三铁是氧化产物；
（3）E是氢气还原氧化铜的实验，气体进入E装置前要干燥，否则会有危险，硬质玻璃管可能炸裂，因此D的作用是吸收未反应的水蒸气（或干燥H2)；
（4）氢气还原氧化铜得到铜和水，即H2+CuOCu+H2O，所以E中的实验现象是硬质玻璃管中黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有液滴生成；
（5）若先点燃B处，铁会与氧气先发生反应，所以须先点燃A处；氢气是可燃性气体混有空气会发生爆炸，所以点燃E处酒精灯之前应进行的操作是验证氢气的纯度，方法是：收集一试管气体，将试管口靠近酒精灯火焰，若发出噗的声音，说明气体纯净；若发生尖锐爆鸣声，说明气体不纯。
本题考查了铁与水蒸气反应的探究实验，侧重考查学生的分析能力和实验能力，注意利用氢气还原氧化铜这个实验对产物氢气进行检验，把握实验操作中的注意事项，掌握检验氢气纯度的方法。
21、用一束光照射两种溶液，出现光亮通路的是Fe(OH)3胶体，不出现光亮通路的是FeCl3溶液 Fe3+、Cu2+、Fe2+ 3 B Fe、Cu
【解析】
(1)用丁达尔效应鉴别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体。
(2)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁。
(3)①KSCN溶液鉴别Fe3+，根据Fe3+与Cu反应生成的Cu2+、Fe2+；②先计算氯化银的物质的量，再计算氯离子的物质的量和浓度；③根据亚铁离子的还原性进行分析。
(4)制造印刷电路板的废水中含有FeCl3、FeCl2、CuCl2，为了制备FeCl3，需要除去Cu2+杂质，应该加过量的粉。粉在置换Cu的过程中，还将Fe3+还原成Fe2+，后面步骤需要通Cl2将Fe2+氧化成Fe3+。
【详解】
(1)因FeCl3溶液无丁达尔效应，而Fe(OH)3胶体有丁达尔效应，所以鉴别FeCl3溶液和Fe(OH)3胶体最简单有效的方法是观察是否产生了丁达尔效应；故答案为：用一束光照射两种溶液，出现光亮通路的是Fe(OH)3胶体，不出现光亮通路的是FeCl3溶液。
(2)铜与氯化铁反应生成氯化铜、氯化亚铁，反应的离子方程式为；故答案为：。
(3)①向FeCl3腐蚀铜后所得溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈红色，证明溶液中一定有Fe3+，溶液中还含有腐蚀Cu时生成的Cu2+、Fe2+，所以含有的金属阳离子是Fe3+、Cu2+、Fe2+；故答案为：Fe3+、Cu2+、Fe2+。
②取50.0mL待测溶液，加入足量的AgNO3溶液，得到21.525g白色沉淀(AgCl)，则，根据氯元素守恒，可知，则溶液中；故答案为：3。
③A．当溶液中Fe2+浓度较小时，溶液几乎无色，所以观察溶液是否呈浅绿色，不能证明，故A错误；B．Fe2+具有还原性，能被酸性KMnO4溶液氧化，所以向试管中加入待测液，滴入酸性高锰酸钾溶液，若褪色，证明含有Fe2+，故B正确；C．试管中加入待测液，滴入氯水，再滴入KSCN溶液，若显红色，只能证明反应后溶液中含有Fe3+，不能证明原溶液中含有Fe2+，应该先加入KSCN溶液，若溶液不变色，证明无Fe3+，再加入氯水，溶液显红色，证明此时溶液中含有Fe3+，它是氯水氧化Fe2+产生的，说明原溶液含有Fe2+，C错误；综上所述，答案为B。
(4)①目标产物是氯化铁溶液，则金属A是铁；滤液B是氯化亚铁溶液；由于加入的铁过量，所以滤渣C是铁和铜的混合物；制取的物质是氯化铁，则溶解铁加入的D物质应该是盐酸，E为氯化亚铁和盐酸的混合液，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，所以F为氯气；故答案为：Fe、Cu。
②C为Fe与Cu的混合物，向C中加入过量盐酸发生反应的离子方程式为；故答案为：。
③向E中通入F，Cl2将Fe2+氧化成Fe3+，反应的离子方程式是；故答案为：。
铁的化合物知识是常考题型，主要考查胶体与溶液鉴别、氯化铁腐蚀铜电路板、检验亚铁离子存在及相关离子反应、氧化还原反应。