高中化学无机物的性质实验填空题

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和B区域相比较，腐蚀较慢的是      (填字母)。
（2）实验室经常用到FeCl₃溶液，在配制FeCl₃溶液时常需加入少量  的                 ；将FeCl₃溶液和碳酸氢钠溶液混合，将产生红褐色沉淀和无色气体，该反应的离子方程式为                                                                 。
（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(CO₂)：n(CO)=               
②若在1L密闭容器中加人0.02 mol FeO(s)，并通入x mol CO，t℃时反应达到平衡。此时
FeO(s)转化率为50%，则x=             。

（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　　　　　　　。

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图中四个区域，生成铁锈最多的是(填字母)。
（2）用废铁皮制取铁红()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：，反应产生的又将废铁皮中的铁转化为，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，反应的平衡常数＝0.25。
①t℃时，反应达到平衡时＝。
②若在1 密闭容器中加入0.02 ，并通入，t℃时反应达到平衡。此时转化率为50%，则＝。

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1)。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(表中不要留空格)：

编号	实验目的	碳粉/	铁粉/	醋酸/%
①	为以下实验作参照	0.5	2.0	90.0
②	醋酸浓度的影响	0.5		36.0
③		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。时，容器中压强明显小于起始压强，其原因是铁发生了腐蚀，请在图3中用箭头标出发生该腐蚀时电子流动方向；此时，碳粉表面发生了("氧化"或"还原")反应，其电极反应式是。

（3）该小组对图2中0～时压强变大的原因提出了如下假设，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，写出实验步骤和结论。

实验步骤和结论(不要求写具体操作过程)：

对金属制品进行抗腐蚀处理，可延长其使用寿命。
（1）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，为将碱洗槽液中铝以沉淀形式回收，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         。
（2）镀铜可防止铁制品腐蚀，电镀时用铜而不用石墨作阳极的原因是               。
（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          处。

液化石油气中常存在少量有毒气体羰基硫(COS)，必须将其脱除以减少环境污染和设备腐蚀。完成下列填空。
（1）写出羰基硫的电子式         ，羰基硫分子属于           （选填“极性”、“非极性”）分子。
（2）下列能说明碳与硫两元素非金属性相对强弱的是        。
a．相同条件下水溶液的pH：Na₂CO₃＞Na₂SO₄
b．酸性：H₂SO₃＞H₂CO₃
c．CS₂中碳元素为+4价，硫元素为-2价
（3）羰基硫在水存在时会缓慢水解生成H₂S，对钢铁设备产生电化学腐蚀。写出正极的电极反应式         ，负极的反应产物为            （填化学式）。
为除去羰基硫，工业上常采用催化加氢转化法，把羰基硫转化为H₂S再除去：COS + H₂ CO + H₂S
（4）已知升高温度，会降低羰基硫的转化率。则升高温度，平衡常数K      ，反应速率        （均选填“增大”、“减小”、“不变”）。
（5）若反应在恒容绝热密闭容器中进行，能说明该反应已达到平衡状态的是     。
a．容器内气体密度保持不变           b．容器内温度保持不变
c．c(H₂)＝c(H₂S)                    d．υ(H₂)_正＝υ(H₂S)_正
（6）已知该反应的平衡常数很大，说明                     。

能量之间可相互转化：
(1)电解食盐水制备Cl₂是将电能转化为化学能，而原电池可将化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。限选材料：ZnSO₄(aq)，FeSO₄(aq)，CuSO₄(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

①完成原电池甲的装置示意图(见上图)，并作相应标注，要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。
②以铜片为电极之一，CuSO₄(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极__________。
③甲乙两种原电池可更有效地将化学能转化为电能的是________，其原因是______________________________。
(2)根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在(1)的材料中应选__________作阳极。

钢铁很容易生锈而被腐蚀，每年因腐蚀而损失的钢铁占世界钢铁年产量的四分之一。请回答钢铁在腐蚀、防护过程中的有关问题。
(1)下列哪个装置可防止铁棒被腐蚀________________。


(2)在实际生产中，可在铁件的表面镀铜防止铁被腐蚀。装置示意图如图。请回答：
①A电极对应的金属是________(写元素名称)，B电极的电极反应式是________________________。
②镀层破损后，镀铜铁比镀锌铁更容易被腐蚀，请简要说明原因
____________________________________________________

防止钢铁的腐蚀是世界级难题，每年全世界钢产量的四分之一因腐蚀而损失，根据下图回答：

(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)为降低某水库的铁闸门的被腐蚀速率，可以采用图甲方案，其中焊接在铁闸门上的固体材料R可以采用__________。

A．铜

B．钠

C．锌

D．石墨

(3)图乙所示方案也可降低铁闸门的被腐蚀速率，其中铁闸门应该连接在直流电源的________极。

如图所示水槽中试管内有一枚铁钉，放置数天后观察：

(1)铁钉在逐渐生锈，则铁钉的腐蚀属于________腐蚀。
(2)若试管内液面上升，则原溶液呈________性，发生________腐蚀，电极反应式为：负极：____________________，正极：____________________。
(3)若试管内液面下降，则原溶液呈________性，发生________腐蚀。电极反应式为，负极：____________________，正极：____________________。

铁及铁的化合物应用广泛，如FeCl₃可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。
（1）写出FeCl₃溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式：                                    。
（2）若将（1）中的反应设计成原电池，请画出原电池的装置图，标出正、
负极，并写出电极反应式。
正极反应：                                                    。
负极反应：                                                    。
（3）腐蚀铜板后的混合溶液中，若Cu^2＋、Fe^3＋和Fe^2＋的浓度均为0.10 mol·L^－1，请参照下表给出的数据和药品，简述除去CuCl₂溶液中Fe^3＋和Fe^2＋的实验步骤                                                      。

	氢氧化物开始沉淀时的pH	氢氧化物沉淀 完全时的pH
Fe^3^＋ Fe^2^＋	1.9 7.0	3.2 9.0
Cu^2^＋	4.7	6.7
提供的药品：Cl2　浓H2SO4　NaOH溶液　CuO　Cu

 
（4）某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢，但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种（水可任选），设计最佳实验，验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式                            ；                              ；劣质不锈钢腐蚀的实验现象                                        。

下图中a为生铁，A烧杯中放入苯，B烧杯中为1 mol·L^－1的稀硫酸，C烧杯中为海水。

(1)B中Pt极的电极反应式为________。
(2)C中Cu极的电极反应式为________，Cu极附近溶液的pH________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
(3)比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序是________。
(4)要使B中的铁难被腐蚀，可将B中的稀硫酸改为________。

钛是一种活泼金属，具有密度小、熔点高、可塑性强、机械强度高等性能。工业上常用硫酸分解铁钛矿石来制备二氧化钛，用以冶炼钛，主要有以下五个反应：
①FeTiO₃＋2H₂SO₄=TiOSO₄＋FeSO₄＋2H₂O
②TiOSO₄＋2H₂O=H₂TiO₃↓＋H₂SO₄
③H₂TiO₃TiO₂＋H₂O
④TiO₂＋2C＋2Cl₂TiCl₄↑＋2CO↑
⑤TiCl₄＋2Mg2MgCl₂＋Ti
(1)针对以上五个反应，下列叙述错误的是________。
A．反应①是非氧化还原反应
B．反应②生成了两种酸
C．反应④中的TiO₂是氧化剂
D．反应⑤表现了金属镁比金属钛的还原性强
(2)钛具有很强的耐腐蚀性，以下对其原因的分析正确的是________。
A．钛是像金、铂一样的不活泼金属
B．金属钛的表面易形成致密的氧化膜
C．钛与氧气、酸等腐蚀剂不反应
D．钛有很高的强度

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____________________________。
（3）C中被腐蚀的金属是________，总反应的化学方程式为_____________________。比较A、B、C中铁被腐蚀的速率，由快到慢的顺序为__________。
（填序号）。