高中化学无机物的性质实验填空题

电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择________（填字母序号）。
a．碳棒        b．锌板       c．铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因：__________________________。
（2）图2中，钢闸门C做_____极。用氯化钠溶液模拟海水进行实验，D为石墨块，则D上的电极反应式为______________________，检测该电极反应产物的方法是_______________________。

（3）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图3为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的极________（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为___________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因_______。

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______________________。

家用炒菜铁锅用水清洗放置后，便会因腐蚀而出现红棕色的锈斑，铁锅发生腐蚀应属于      腐蚀，负极反应式为             ，正极反应式为         ，

(12分)铁在地壳中的含量约占 5 ％左右。铁矿石的种类很多，重要的有磁铁矿石（主要成分是Fe₃O₄）、赤铁矿石（主要成分是 Fe₂O₃)等。
（1）红热的铁能跟水蒸气反应，一种产物与磁铁矿的主要成分相同，另一种产物是可燃性气体，则其反应的化学方程式为          。该可燃气体在酸性条件下，可制成燃料电池，写出该气体发生的电极反应式          。
（2）在常温下，铁跟水不起反应。但在潮湿的空气中，铁很容易生锈（铁锈的主要成分是 Fe₂O₃）而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢铁年产量的四分之一。铁生锈的化学原理如下，请你用离子方程式和化学方程式补充完整。
①原电池反应：
负极：2Fe－4e^-=2Fe²⁺、正极：          ；
②氢氧化物的形成： Fe^{2 +} + 2OH^－= Fe(OH）₂↓           。
③氢氧化物的分解： 2Fe(OH)₃ =Fe₂O₃+3H₂O。
（3）为了防止铁生锈，可在铁制品表面镀上一层铜（如图装置），a为      （填“正极”或“负极”），铁制品表面发生的电极反应式 为            。

(10分)对钢铁制品进行抗腐蚀处理，可适当延长其使用寿命。
（1）抗腐蚀处理前，生产中常用盐酸来除铁锈。现将一表面生锈的铁件放入盐酸中，除去铁锈的化学反应的离子方程式为：________________________。
（2）利用右图装置，可以模拟铁的电化学防护。

①若X为碳棒，为减缓铁件的腐蚀，开关K应置于________处。
②若X为锌，开关K置于M处，该电化学防护法称为____     ____。
（3）上图中若X为粗铜，容器中海水替换为硫酸铜溶液，开关K置于N处，一段时间后，当铁件质量增加3.2 g时， 转移的电子数为       N_A。铁件表面镀铜可有效防止铁被腐蚀，如果铁件部分未镀上铜，或镀层破损，镀铜铁比镀锌铁反而更易被腐蚀，请简要说明原因：___________________。

铁及其化合物在生产、生活中有着广泛的应用。
（1）下图是研究海水对铁闸不同部位腐蚀情况的剖面示意图。

在图中A、B、C、D四个部位中，生成铁锈最多的部位________（填字母）。
（2）已知t℃时，反应FeO(s)+CO(g) Fe(s)+CO₂(g)的平衡常数K=0.25。则该反应的平衡常数表达式为K=____________；t℃时，反应达到平衡时n(CO):n(CO₂) =_______；t℃时，若在1L密闭容器中加入0.02 mol FeO(s)、xmol CO，发生反应，当反应达到平衡时FeO(s)的转化率为50%，则x=________。
（3）高铁酸钾是一种高效、多功能的水处理剂。工业上常采用NaClO氧化法生产，有关
反应原理为：
3NaClO+2Fe(NO₃)₃+l0NaOH=2Na₂FeO₄ ↓+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O
Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH
实验证明，反应的温度、原料的浓度及配比对高铁酸钾的产率都有影响。图1为不同的温度下，Fe(NO₃)₃不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响；图2为一定温度下，NaClO不同质量浓度对K₂FeO₄生成率的影响。

①工业生产中，反应进行的适宜温度为_________℃；此时Fe(NO₃)₃与NaClO两种溶液的理想的质量浓度之比是____________。
②高铁酸钾做水处理剂时的作用主要有__________________（答出2条即可）。

(6分)完成下列离子反应方程式
（1）AlCl₃溶液与Na₂CO₃溶液混合：____________；
（2）向AgCl固体上滴加Na₂S溶液，固体变黑色：_________________；
（3）铁在潮湿的空气中发生电化腐蚀时，正极反应式：_________________。

I．肼(N₂H₄)又称联氨，在常温下是一种可燃性的液体，可用作火箭燃料。 已知在25℃、l0lkPA时，16gN₂H₄在氧气中完全燃烧生成氮气和H₂O，放出热量312kJ。
（1）该条件下，N₂H₄完全燃烧的热化学方程式为              
（2）传统制备肼的方法是以NAClO氧化NH₃，制得肼的稀溶液，该反应的方程式为              
II.钢铁工业是国家工业的基础。请回答钢铁腐蚀、防护过程中的有关问题。
（1）铁在潮湿的空气中容易被腐蚀，写出铁发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式              
（2）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。图中A、B、C、D四个区域，生成铁锈最多的是       (填字母)

（3）下列各个装置中铁棒被腐蚀由难到易的顺序是______（填字母）

写出电极反应式：
（1）钢铁的吸氧腐蚀
正极：                             ；负极：                           。
（2）氢氧燃料电池（稀硫酸作电解质）
正极：                             ；负极                             。

（1）反应A＋3B2C＋2D在四种不同情况下的反应速率分别如下：

该反应进行的由快到慢顺序为                    （填序号）
（2）铁处于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三种不同的环境中如下图所示，则铁被腐蚀的速率由慢到快的顺序是（填序号）_______________。

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                                         。

高炉炼铁过程中发生的主要反应为：Fe₂O₃(s） + 3CO(g）2Fe(s） + 3CO₂(g）。已知该反应在不同温度下的平衡常数列于表中：

温度/℃	1000	1150	1300
平衡常数	64.0	50.653	42.875

（1）写出该反应的平衡常数表达式：K=____                    _____。
（2）在一个容积为10L的密闭容器中，1000℃时加入Fe₂O₃、CO各1.0 mol，反应经过l0 min后达到平衡。求该时间范围内反应的平均反应速率υ(CO₂）=       ；平衡时，c（CO）=               。
（3）欲提高（2）中CO的反应速率，可采取的措施是_____________。
A．减少Fe的量    
B．增加Fe₂O₃的量    
C．移出部分CO₂
D．提高反应温度   
E．减小容器的体积    
F．加入合适的催化剂
（4）在1L的密闭容器中，1300℃条件，下列达平衡状态的是              。

n(Fe2O3）	0.350	0.027	0.080	0.080
n(CO）	0.010	0.010	0.010	0.050
n(Fe）	0.100	0.064	0.080	0.080
n(CO2）	0.035	0.088	0.040	0.050

（5）铁是国家的工业基础，下列哪些装置可防止铁棒被腐蚀 ________。

Cl₂、漂白液（有效成分为NaClO）在生产、生活中广泛用于杀菌、消毒．
（1）电解NaCl溶液生成Cl2的化学方程式是            。
（2）Cl 2溶于H2O、NaOH溶液即获得氯水、漂白液．
①干燥的氯气不能漂白物质，但氯水却有漂白作用，说明起漂白作用的物质是            。
②25℃，Cl ₂与H₂O、NaOH的反应如下：

不直接使用氯水而使用漂白液做消毒剂的原因是            。
（3）家庭使用漂白液时，不宜直接接触铁制品，漂白液腐蚀铁的电极反应为：发生的电极反应式是            。
（4）研究漂白液的稳定性对其生产和保存有实际意义．30℃时，pH=11的漂白液中NaClO的质量百分含量随时间变化如下：

①分解速v（Ⅰ）、v（Ⅱ）的大小关系是           ，原因是            。
②NaClO分解的化学方程式是            。
③（常温下漂白液的密度约为1g / cm3，且变化忽略不计）

K, Fe, C, N, O, S是中学化学常见的六种元素。
（1）K位于元素周期表的第    周期第     族；N的基态原子核外有     个未成对电子。基态Fe^2＋的核外电子排布式是     
（2）用“＞”或“＜”填空：

（3）在25⁰C、l01kPa下，已知CO与NO在一定条件下反应生成N₂和CO₂，恢复至原状态，平均每转移lmol电子放热153.9kJ，该反应的热化学方程式是     
（4）钢铁在有电解质溶液存在的条件下易发生电化学腐蚀。某同学利用钢铁的电化学腐蚀原理，设计如图甲所示实验：

①写出石墨电极的电极反应式：     
②将该装置作筒单修改即可成为铁的电化学防护装置，请在图乙中的虚线框内所示位置作出修改。

某蓄电池反应为NiO₂＋Fe＋2H₂OFe(OH)₂＋Ni(OH)₂
（1）该蓄电池充电时，发生还原反应的物质是       （填下列字母），放电时生成Fe(OH)₂的质量18 g，则外电路中转移的电子数是             。

A．NiO2

B．Fe

C．Fe(OH)2

D．Ni(OH)2

（2）为防止远洋轮船的钢铁船体在海水中发生电化学腐蚀，通常把船体与浸在海水里的Zn块相连，或与该蓄电池这样的直流电源的      极（填“正”或“负”）相连。
（3）以该蓄电池做电源，用下图所示装置，在实验室模拟铝制品表面“钝化”处理的过程中，发现溶液逐渐变浑浊，原因是（用相关的电极反应式和离子方程式表示                                  。

（4）精炼铜时，粗铜应与直流电源的        极（填“正”或“负”）相连，精炼过程中，电解质溶液中c(Fe^2＋)、c(Zn^2＋)会逐渐增大而影响进一步电解，甲同学设计如下除杂方案：

已知各离子沉淀时的情况如下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Zn(OH)2
开始沉淀时的pH	2.3	7.5	5.6	6.2
完全沉淀时的pH	3.9	9.7	6.4	8.0

则加入H₂O₂的目的是                                                  ，
发生反应的离子方程式为         。乙同学认为应将方案中的pH调节到8，你认为此观点      （填“正确”或“不正确”），理由是                              。