高中化学无机物的性质实验试题

（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   。

(10分)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炭粉置于锥形瓶底部，塞上瓶塞(如图所示)。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。
（1）请完成以下实验设计表(表中不要留空格)：

编号	实验目的	炭粉/g	铁粉/g	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实验测得容器中的压强随时间的变化如图(a)所示。t₂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(b)中用箭头标出发生该腐蚀时电子的流动方向；此时，炭粉表面发生了________(填“氧化”或“还原”)反应，其电极反应式是__________。
                     
(a)                      (b)
（3）该小组对图(a)中0～t₁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H₂的方案。请你再设计一个实验方案验证假设一，补全实验步骤和结论。
实验步骤和结论
①药品用量和操作同编号①实验(多孔橡皮塞增加进、
出导管)；
②通入氩气排净瓶内空气；
③                                                                。

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　　　　　　　。

用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：
分析图像，以下结论错误的是

A．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快

B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

C．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀

D．两溶液中负极反应均为：Fe – 2e===Fe^2+

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＝。

利用如图装置，完成很多电化学实验。下列有关此装置的叙述中，正确的是

A．若X为锌棒，Y为NaCl溶液，开关K置于M处，可减缓铁的腐蚀，这种方法称为牺牲阴极保护法

B．若X为碳棒，Y为NaCl溶液，开关K置于N处，可减缓铁的腐蚀，溶液中的阴离子向铁电极移动

C．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于M处，铜棒质量将增加，此时外电路中的电子向铜电极移动

D．若X为铜棒，Y为硫酸铜溶液，开关K置于N处，铁棒质量将增加，溶液中铜离子浓度将减小

【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__________________。

某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na₂CO₃混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na₂SO₃溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO₂溶液钝化锅炉。
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是         。
（2）已知：
20℃时溶解度/g

CaCO3	CaSO4	Mg（OH)2	MgCO3
1.4×10^-3	2.55×10^-2	9×10^-4	1.1×10^-2

根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO₄的过程            。
（3）在步骤Ⅱ中：
① 被除掉的水垢除铁锈外，还有                       。
② 清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因             。
（4）步骤Ⅲ中，加入Na₂SO₃的目的是                    。
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe₂O₃保护膜。
① 完成并配平其反应的离子方程式：

②下面检测钝化效果的方法合理的是       。
a. 在炉面上滴加浓H₂SO₄，观察溶液出现棕黄色的时间
b. 在炉面上滴加酸性CuSO₄溶液，观察蓝色消失的时间
c. 在炉面上滴加酸性K₃[Fe（CN)₆]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d. 在炉面上滴加浓HNO₃，观察出现红棕色气体的时间

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______________________。

用压强传感器探究生铁在pH=2和pH=4醋酸溶液中发生腐蚀的装置及得到的图像如下：

分析图像，以下结论正确的是（   ）

A．溶液pH ≤ 2时，生铁发生吸氧腐蚀

B．在酸性溶液中生铁只能发生析氢腐蚀

C．析氢腐蚀和吸氧腐蚀的速率一样快

D．两溶液中负极反应均为Fe – 2e^－=Fe^2+

金属锌为活泼金属，易被腐蚀。下列关于锌的腐蚀说法正确的是(  )

A．图a中，插入海水中的锌棒，越靠近底端腐蚀越严重

B．图b中，开关由M改置于N时，Cu-Zn合金的腐蚀速率减小

C．图c中，接通开关时Zn腐蚀速率增大，Zn上放出气体的速率也增大

D．图d中，Zn-MnO2干电池自放电腐蚀主要是由Zn的氧化作用引起的

下列叙述中， 正确的是
①纯铁比碳素钢易生锈
②大量燃烧含硫燃料是形成酸雨的主要原因
③硅是光导纤维和制造太阳能电池的主要原料
④可用稀盐酸、碳酸钠溶液、硅酸钠溶液设计实验来验证元素的非金属性Cl＞C＞Si
⑤氯水和过氧化钠都具有漂白作用，其漂白原理相似
⑥用氢氟酸雕刻玻璃是利用氢氟酸能与二氧化硅反应的性质
⑦日本福岛核电站泄露的放射性核素和，前者比后者少8个中子
⑧Al₂O₃在工业上用于制作耐高温材料，也用于电解法冶炼铝金属

A．①⑤⑥⑦

B．②③⑤⑦

C．③④⑤⑥

D．②⑤⑥⑧

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                                         。

钢铁在潮湿的空气中会被腐蚀，发生的原电池反应为：2Fe＋2H₂O＋O₂===2Fe(OH)₂。以下说法正确的是

A．负极发生的反应为：Fe－2e^－===Fe^2^＋

B．正极发生的反应为：2H2O＋O2＋2e^－===4OH^－

C．原电池是将电能转变为化学能的装置

D．钢柱在水下部分比在水面处更容易腐蚀