高中化学无机物的性质实验填空题

铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各 种性能的不锈钢，CrO3 大量地用于电镀工业中。
（1）在下图装置中，观察到图 1 装置铜电极上产生大量的无色气泡，而图 2 装置中铜电 极上无气体产生，铬电极上产生大量有色气体。

图 2 装置中铬电极的电极反应式______________________
（2）最近赣州酒驾检查特别严，利用 CrO₃具有强氧化性，有机物（如酒精）遇到 CrO₃时，猛烈反应，CrO₃被还原成绿色的硫酸铬[Cr₂(SO₄)₃]，另该过程中乙醇被氧化成乙酸， 从而增强导电性，根据电流大小可自动换算出酒精含量。写出该反应的化学方程式为_________________________
（3）虽然铬加到铁中可将铁做成不锈钢可减少金属腐蚀，但 生产成本高，生活中很多情况下还是直接使用钢铁，但易腐蚀， 利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。若 X 为碳棒，为 减缓铁的腐蚀，开关 K 应置于________处。若 X 为锌，开关K 置于________处。

（4）CrO3 和 K2Cr2O7 均易溶于水，这是工业上造成铬污染的 主要原因。净化处理方法之一是将含＋6 价 Cr 的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入 适量的 NaCl 进行电解：阳极区生成的 Fe²⁺和 Cr₂O₇^2－发生反应，生成的 Fe³⁺和 Cr³⁺在阴极 区与OH^－结合生成 Fe(OH)₃和 Cr(OH)₃沉淀除去【已知某条件下的KspFe (OH)₃ ＝ 3.0×10^-31， KspCr(OH)₃ ＝ 6.0×10^-38】。已知电解后的溶液中 c(Fe³⁺)为 2.0×10^－6 mol·L¹，则溶液中c(Cr³⁺)为______________mol·L^-1。

钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁冶炼、腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）工业用热还原法炼铁，写出由CO还原赤铁矿（主要成分为Fe₂O₃）的化学方程式：              。
（2）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀为铁锈（Fe₂O₃•xH₂O），写出铁发生电化学腐蚀时正极的电极反应：                  。
（3）下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀            （填字母）。

（4）在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置如右图，请回答：
① B电极对应的金属是            (写元素名称)，A电极的电极反应式是                   。
② 若电镀前两电极的质量相同，电镀完成后, 若电镀时电路中通过的电子为0.2mol，将它们取出洗净、烘干、称量，则A、B两极质量相差           g。

对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于________处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为__________________。
（2）以下为铝材表面处理的一种方法：

①碱洗的目的是除去铝材表面的自然氧化膜，碱洗时常有气泡冒出，原因是_________________(用离子方程式表示)。为将碱洗槽液中的铝以沉淀形式回收，最好向槽液中加入下列试剂中的________。
a．NH₃       b．CO₂        c．NaOH      d．HNO₃
②以铝材为阳极，在H₂SO₄溶液中电解，铝材表面形成氧化膜，阳极电极反应式为_________________。
取少量废电解液，加入NaHCO₃溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是____________________。
（3）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时阳极材料为________________，用铜而不用石墨作阳极的原因是______________________。

铁及其化合物在国民经济的发展中起着重要作用。
（1）已知：4Fe（s）＋3O₂（g）=2Fe₂O₃（s）  △H＝－1641.0 kJ·mol^-1
C（石墨）＋1/2O₂（g）=CO（g）  △H＝－110.5 kJ·mol^-1
则Fe₂O₃（s）＋3C（石墨）=2Fe（s）＋3CO（g）的  △H＝       kJ·mol^-1。
（2）将NaCl溶液滴在一块光亮清洁的铁板表面上，一段时间后发现液滴覆盖的圆周中心区（a）已被腐蚀而变暗，在液滴外沿形成棕色（b），如图所示。液滴中心是         区（填“正极”或“负极”），其电极反应式为          。为减缓钢铁的腐蚀，可与锌块相连，该方法称为            。

（3）铁钛合金是一种不锈钢材料，某同学在探究该合金的性质时，往含有TiO²⁺、Fe³⁺溶液中加入铁屑至溶液显紫色，该过程中发生的反应有：
①2TiO^2＋（无色）＋Fe＋4H^＋=2Ti^3＋（紫色）＋Fe^2＋＋2H₂O
②Ti^3＋（紫色）＋Fe^3＋＋H₂O=TiO^2＋（无色）＋Fe^2＋＋2H^＋
③                                         。

(16分)化学实验有助于理解化学知识，提升科学素养。
I.某探究小组用以下右图装置做如下实验。

实验编号	a中试剂	b中试剂
1	0.1克Na、3 mL水	0.1克Na、3 mL乙醇
2	3 mL水	3 mL饱和FeSO4溶液

（1）实验1：同时加入试剂，反应开始阶段可观察到U形管中液面     （填编号，下同），反应结束静置一段时间，最终U形管中液面       。
a．左高右低          b．左低右高        c．左右基本持平
（2）实验2：一段时间后观察到U形管中液面左低右高， b管溶液中出现红褐色浑浊物，请解释出现上述现象的原因：                                                。
II．某研究小组为探究弱酸性条件下铁的电化学腐蚀类型，将混合均匀的新制铁粉和炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图（1）所示)。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。
（3）请填满表中空格，以完成实验设计：

编号	实验目的	炭粉/g	铁粉/g	醋酸浓度/mol/L
①	作参照实验	0.5	2.0	1.0
②	探究醋酸浓度对实验的影响	0.5		0.1
③		0.2	2.0	1.0

（4）实验①测得容器中的压强随时间的变化如图（2）所示。该小组得出0～t₁时压强增大的主要原因是：                                   。t₂时，容器中压强明显变小的原因是              。请在图（3）中用箭头标出发生该腐蚀时A和B之间的电子移动方向。

【原创】现有A、B、C、D、E五种金属片，①把A、C用导线连接后同时浸入稀硫酸铜溶液中，A上有红色固体产生；②把C、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，D发生氧化反应；③把A、B用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液中，电流方向为B→导线→A；④将E放入水中，立即有气体产生。根据上述情况，回答下列问题：
（1）在①中，金属片_______发生氧化反应；
（2）在②中，金属片_______作负极；
（3）如果把B、D用导线连接后同时浸入稀硫酸溶液，则金属片_______上有气泡产生；
（4）上述五种金属的活动性顺序是__________________。

I．下列说法不正确的是             （填字母代码）。

A．对于Al(OH)3(s)Al(OH)3(aq)Al^3+＋3OH^-，前者为溶解平衡，后者为电离平衡

B．物质的溶解度随温度的升高而增加，故物质的溶解都是吸热的

C．能源、信息与材料通常被称为现代社会发展的三大支柱

D．镀层破损后，白铁(镀锌的铁)比马口铁(镀锡的铁)更易被腐蚀

E.除去硬水中的Mg²⁺，用OH^-沉淀Mg²⁺比用CO₃^2-效果好，说明Mg(OH)₂溶解度比 MgCO₃的小
II．向含有AgI的饱和溶液中：
（1）加入固体AgNO₃，则c(I^-)        (填“变大”、“变小”或“不变”，下同)。
（2）若改加更多的AgI，则c(Ag^＋)           。
（3）若改加AgCl固体，则c(I^-)           ，而c(Ag^＋)           。
III．用“＞”、“＜”或“=”填空：
（1）25℃时1mol/L FeCl₃溶液的pH      80℃时1mol/L FeCl₃溶液的pH。
（2）已知NaHSO₃溶液中c(HSO₃^-)＞c(SO₃^2-)＞c(H₂SO₃)，则溶液中c(H⁺)      c(OH^-)。
（3）常温下，取等物质的量浓度的HA溶液与NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=8，混合溶液中由水电离出的c(H⁺)_水      NaOH溶液中由水电离出的c(H⁺)_水。

（1）某兴趣小组利用如图所示装置进行实验。

闭合K₁，U形管内除电极上有气泡外，还可观察到的现象是               ；在A注射器收集到的气体是     ，阳极电极反应式为                。当电路中转移0.001mol电子时，B注射器最多可以收集到气体        mL（折算为标准状况）。
（2）某兴趣小组利用如图所示装置进行实验，对钢铁的电化学腐蚀原理进行探究。

①首先向锥形瓶内加入铁粉和碳粉的混合物、氯化钠溶液，半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面，这现象说明，在中性条件下发生         腐蚀，请写出该反应的电极反应方程式
负极：                                正极：                             
②清洗锥形瓶后，重新加入铁粉和碳粉的混合物，加入1mol/L醋酸溶液，半分钟后发现U型管内左侧液面高过右侧液面，这一现象说明，前半分钟        腐蚀占优势，请写出这时正极主要的电极反应方程式                 ，5分钟后发现U型管内右侧液面高过左侧液面，此时            腐蚀占据优势，请写出此时正极的电极反应方程式                        。

铁及其化合物与生产、生活关系密切。
（1）下图是实验室研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

①该电化腐蚀称为                  。
②图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是          (填字母)。
（2）用废铁皮制取铁红(Fe₂O₃)的部分流程示意图如下：

①步骤I若温度过高，将导致硝酸分解。硝酸分解的化学方程式为                         。
②步骤II中发生反应：4Fe(NO₃) ₂＋O₂＋(2n＋4)H₂O＝2Fe₂O₃·nH₂O＋8HNO₃，反应产生的HNO₃又将废铁皮中的铁转化为Fe(NO₃)₂，该反应的化学方程式为                        。
③上述生产流程中，能体现“绿色化学”思想的是                    (任写一项)。
（3）已知t℃时，反应FeO(s)＋CO(g)Fe(s)＋CO₂(g)的平衡常数K＝0.25。
①t℃时，反应达到平衡时n(CO)：n(CO₂)＝             。
②若在1 L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)，并通入x molCO，t℃时反应达到平衡。此时FeO(s)转化率为50%，则x＝                   。

某研究小组为探究弱酸性条件下铁发生电化学腐蚀类型的影响因素，将混合均匀的新制铁粉和碳粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞（如图）。从胶头滴管中滴入几滴醋酸溶液，同时测量容器中的压强变化。

（1）请完成以下实验设计表中②的实验目的：                   

编号	实验目的	碳粉／g	铁粉／g	醋酸／%
①	为以下实验作参照	0.5	2.0	90.0
②		0.5	2.0	36.0
③	碳粉质量的影响	0.2	2.0	90.0

（2）编号①实验测得容器中压强随时间变化如图2。t₂时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了吸氧腐蚀；此时，碳粉表面发生了                   （填“氧化”或“还原”）反应，其电极反应式是：                                   。
（3）该小组对图中0~t₁时压强变大的原因提出如下假设。

请你完成假设二：
假设一：发生析氢腐蚀产生了气体；
假设二：                                  ；
（4）为验证假设一，某同学设计了检验收集的气体中是否含有H₂的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，写出实验步骤及结论：                                                              。

铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）黄铁矿(FeS₂)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为3FeS₂＋8O₂6SO₂＋Fe₃O₄，有3 mol FeS₂参加反应，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_____________；从腐蚀废液回收得到金属铜，还需要的试剂是________。
（3）与明矾相似，硫酸铁也可用作净水剂，在使用时发现硫酸铁并不能使酸性废水中的悬浮物沉降除去，其原因是______________________________________     。
（4）钢铁的电化腐蚀原理如图所示，将该图稍作修改即可成为钢铁电化学防护的简单示意图，请在图中虚线框内作出修改，并用箭头标出电子流动方向。

在构成宇宙万物的一百多种元素中，金属约占了80%，它们在现代工业和新材料、新技术研究中具有至关重要的意义。现有a、b、c、d四种金属元素，a是人体内含量最多的金属元素，b是地壳中含量最多的金属元素，c是海水中含量最多的金属元素，d是人类冶炼最多的金属元素。
（1）元素a在元素周期表中的位置为　　　　　　　　　　　　　　；
（2）下列可以证明b、c金属性强弱的是　　　　　。
A．最高价氧化物对应水化物的溶解性：bc       B．单质与水反应的剧烈程度：bc
C．相同条件下，氯化物水溶液的pH值：bc      D．c可以从b的氯化物水溶液中置换出b
（3）b的阳离子与Y^n－的电子数相同， Y所在族各元素的氢化物的水溶液均显酸性，则该族元素的氢化物中沸点最低的是________。(填化学式)
（4）b电池性能优越，b一空气电池以其环保、安全而受到越来越多的关注，其原理如图所示。

①该电池的总反应化学方程式为_______________________________________________；
②用b电池电解CuSO₄溶液（电极均为铂电极），通电一段时间后，一极上析出红色固体，另一极的电极反应式为______________________，此时向溶液中加入8gCuO固体后可使溶液恢复到电解前的浓度，则电解过程中收集到的气体在标准状况下体积为___________L。
（5）人类冶炼d的时候一般得到的是d的合金，潮湿环境中其表面会产生一层水膜，从而发生腐蚀。下列关于该腐蚀的说法正确的是　　　　　。
A．腐蚀过程中，一定会有气体放出
B．腐蚀过程中，水膜的碱性会增强
C．在酸性条件下，负极的电极反应式为：2H^＋＋2e^－→H₂
D．与电源的负极相连，可以防止发生这种腐蚀
（6）d单质在高温下会与水蒸气反应生成一种黑色固体和一种易燃性气体，且每生成1 mol该易燃气体放出37.68 kJ热量，请写出此反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　。

（1）利用如图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应该置于  处。若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为     。

（2）肼（N₂H₄）又称联氨，是一种可燃性液体，其燃烧热较大且燃烧产物对环境无污染，故可以用作火箭燃料。肼—空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20％—30％的KOH溶液。该电池放电时，通入肼的一极为    极，该极的电极反应式是      ，电池工作一段时间后，电解质溶液的pH将   （填“增大”、“减小”、“不变”）。
（3）碘被称为 “智力元素”，科学合理地补充碘可防止碘缺乏病。碘酸钾(KIO₃)是国家规定的食盐加碘剂，它的晶体为白色，可溶于水。碘酸钾在酸性介质中与过氧化氢或碘化物作用均生成单质碘。以碘为原料，可通过电解制备碘酸钾。（阴、阳两极均用惰性电极，阴极室与阳极室用阳离子交换膜隔开）请回答下列问题：电解前，先将一定量的精制碘溶于过量氢氧化钾溶液，溶解时发生反应：
3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区。另将氢氧化钾溶液加入阴极区，电解槽用水冷却。电解时，阳极上发生反应的电极反应式为      。

（1）用l体积SO₂和3体积氧气混合，在450℃以上通过V₂O₅催化剂，发生如下反应：一段时间后达到平衡，若此时同温同压下测得反应前后混合气体的密度比为0.9：1，则SO₂平衡转化率为_________%，
（2）在25℃时，有pH=m(m≤6)的盐酸L和pH="n" (n>8)的NaOH溶液L。二者混合恰好完全中和。问：若n+m=13时，则/=___________.
（3）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。若X为碳棒，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于____处。
若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为   。

有关中学常见元素X、Y、Z、D、E的信息如下：

元素	有关信息
X	元素主要化合价为-2
Y	所在主族序数与所在周期序数之差为4
Z	与X同主族，其单质在X的单质中燃烧，发出蓝紫色火焰
D	最高价氧化物既能溶于强酸又能溶于强碱
E	单质是生活中常见金属，其制品在潮湿的空气中易被腐蚀或损坏

用化学用语回答下列问题：
（1）X在元素周期表中的位置　　　　；画出Y的离子结构示意图　　　　　　　；
（2）Y、Z的最高价氧化物对应的水化物酸性较强的是（填化学式）　　　　　　　；
X、Y、D形成的简单离子的半径由大到小为（填离子符号）　　     　　　。
（3）X的一种氢化物可用于实验室制取X的单质，其反应的化学方程式为　　　　　　　　，D的最高价氧化物溶于强碱的离子方程式　　　　　。
（4）E元素与Y元素可形成EY₂和EY₃两种化合物，下列说法正确的是(填序号)　　　　。
①保存EY₂溶液时，需向溶液中加入少量E单质
②EY₂只能通过置换反应生成，EY₃只能通过化合反应生成
③铜片、碳棒和EY₃溶液组成原电池，电子由铜片沿导线流向碳棒
④向煮沸的NaOH溶液中滴加几滴饱和EY₃溶液，可以制得胶体
（5）E单质在潮湿空气中被腐蚀的正极反应式为　　　　　　　。