(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__________________。
铁、铜及其化合物在工农业生产中应用广泛。
（1）在潮湿空气中，钢铁发生电化学腐蚀转化为Fe(OH)2的反应方程式为 。在含有等浓度硫酸溶液的下列装置中，铁腐蚀的速率由快到慢的顺序是 （用序号填写）。
（2）已知：①3Fe（s）+2O2（g）=Fe3O4（s） 
H="-1118" kJ·mol-1
②2Al（s）+3/2O2（g）=A12O3（s） H="-1675.7" kJ·mol-1
则焊接钢轨时铝与Fe3O4发生反应生成铁和Al2O3的热化学方程式为 。
（3）Na2FeO4具有强氧化性，其电解制法如图所示，请写出阳极的电极反应式 。Na2FeO4是一种既能杀菌、消毒，又能絮凝净水的水处理剂，其原理是 。
（4）工业上常用FeCl3溶液腐蚀印刷线路板，发生反应的离子方程式是 。若腐蚀铜板后的溶液中，Cu2+、Fe3+和Fe2+浓度均为0．1 mol·L-1，结合下图分析，当混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5．6时，溶液中存在的金属阳离子为 。从图中数据计算Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]= 。
已知：横坐标为溶液的pH，纵坐标为金属离子的物质的量浓度的对数（当溶液中金属离子浓度
10-5 mol·L-1时，可认为沉淀完全）。
钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢材占世界钢材年产量的四分之一。
（1）钢铁腐蚀主要是吸氧腐蚀，该腐蚀过程中的电极反应式为________________
（2）为了降低某铁闸门被腐蚀的速率，可以采用上述图甲所示的方案，其中焊接在铁闸门上的固定材料R可以采用____（填序号）。
| A．铜 | B．钠 | C．锌 | D．石墨 |
（3）上图乙所示的方案也可以降抵铁闸门的腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的_______极。
如图：A、B、C三个烧杯中分别盛有相同物质的量浓度的稀硫酸。
（1）A中反应的离子方程式为 。
（2）B中Sn极的电极反应式为 。Sn极附近溶液的pH值 （填“变大”、“变小”、“不变”）
（3）C中被腐蚀的金属是 ，该电极电极反应式为 ，比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为 。
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)Al3+＋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CO32-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(SO32-)＞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＝ 。
写出钢铁生锈的电极反应式（水膜呈中性）：
负极___________________________
正极___________________________
24.(15分)本题为选做题，包括A、B两题。选学《化学与生活》模块的考生答A题，选学《有机化学基础》模块的考生答B题，每位考生只可选做1题。若两题都作答，则以A题计分。
A．《化学与生活》
(4分)性能各异的各种材料的广泛应用大大提高了人们的生活水平。回答问题：
（1）家庭中“钢精锅”是由铝合金做成的，在烧菜时能否放大量醋炖煮? 。(填能或否)
（2）下列关于铁制品保护措施的说法中不正确的有 （填序号）。
A．在自行车钢圈上镀上一层金属铬，摩擦部位加上机油或黄油
B．相同条件下，马口铁（表层镀锡）与白铁（表层镀锌）相比，马口铁更为耐用
C．在海轮的外壳上常焊有锌块，且定期更新
D．将不锈钢制成刀具和餐具，有的刀具还进行烤蓝处理
（3）在快中子反应堆中得以广泛应用的钠钾合金，这个事实说明合金的熔点比其成分金属的熔点 （填字母）。
a．高 b．低 c．可能高也可能低
（4）轨道交通建设需要大量金属材料。下列金属材料最容易发生腐蚀的是 （填字母）
a、铝合金 b、钢铁 c、纯度很高的铁
(9分) 观察下列几个装置示意图，有关叙述正确的是
（1）在①图中，发生反应的化学方程式为： 。
（2）在②图中，待镀铁制品应与电源 极相连，电极反应式为： 。
（3）在③图中,外电路电子由 极流向 极，若电解液为KOH溶液，则b极的反应式为 。
某研究性学习小组探究金属锈蚀的条件，进行如下对照实验：
（1）数天后铁钉明显锈蚀的装置是 ；
（2）铁制品锈蚀的条件是 ；
（3）铁钉生锈主要属于 腐蚀(填“化学”或“电化学”)；
（4）写出金属防护的一种常用方法 。
铁及其化合物与生产、生活关系密切。
Ⅰ.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，或与蓄电池这样的直流电源的 极（填“正”或“负”）相连。
II．为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。
用图甲所示装置进行第一组实验时：
（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是 （填序号）。
| A．石墨 | B．镁 | C．银 | D．铂 |
（2）实验过程中，SO42− （填“从左向右”“从右向左”或“不”）移动
（3）滤纸上发生的化学方程式为： 。
III．该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极溶液逐渐变成紫红色：停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根（FeO42-）在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：
（4）电解过程中，X极溶液的pH （填“增大”“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和 。
（6）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电极（铁电极）质量减小0．28g，则在Y极收集到气体为 mL（均已折算为标准状况时气体体积）。
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： 。
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