高中化学无机物的性质实验试题

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

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+

镁、铝、铁是重要的金属，在工业生产中用途广泛。
（1）镁与稀硫酸反应的离子方程式为                                       ；
（2）铝与氧化铁发生铝热反应的化学方程式为                               ；
（3）在潮湿的空气里，钢铁表面有一层水膜，很容易发生电化学腐蚀。其中正极的电极反应式为                                   ；
（4）铝在空气中具有很好的抗腐蚀性能，铝制品在日常生活中被广泛应用。在海洋工程上，通常用铝合金（Al—Zn—Cd）保护海底钢铁设施，其原理如图18所示：

其中负极发生的电极反应为                                    ；
在实际应用中，用铝合金而不选用纯铝。纯铝不能很好地起到保护作用，其原因是                                                                   。

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。

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象如下：分析图象，以下结论错误的是

A．溶液pH≤2时，生铁发生析氢腐蚀

B．在酸性溶液中生铁可能发生吸氧腐蚀

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+

若在铜片上镀银时，下列叙述正确的是
①将铜片接在电源的正极上，
②将银片接在电源的正极上，
③在铜片上发生的反应是：Ag⁺ + e^-= Ag，
④在银片上发生的反应是：4OH^-= O₂↑+ 2H₂O+4e^-，
⑤需用CuSO₄溶液作电解液，
⑥需用AgNO₃溶液作电解液

A．①③⑥

B．②③⑥

C．①④⑤

D．②③④⑥

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：                                                              。

我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义。如图为青铜器在潮湿环境中发生电化学腐蚀的原理示意图。下列说法不正确的是（ ）

A．腐蚀过程中，负极是a

B．正极反应是 O2 + 4e^－+2H2O = 4OH^－

C．若生成4.29 g Cu2(OH)3Cl，则理论上耗氧体积为0.224L（标准状况）

D．环境中的Cl^－扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2(OH)3Cl，其离子方程式为2Cu^2^＋+3OH^－+Cl^－=Cu2(OH)3Cl↓

(15分) 某同学设计了如下图所示装置（部分夹持装置已略去），该装置可以用来进行多项
实验研究。

请回答：
（1）用上述装置探究影响化学反应速率的因素。
①圆底烧瓶中发生反应的离子方程式是      。
②用上述装置进行实验，以生成9.0 mL气体为计时终点，结果为t₁＞t₂。

序号	V(H2SO4)/mL	c(H2SO4)/mol·L^－1	t/s
Ⅰ	40	1	t1
Ⅱ	40	4	t2

 
比较实验Ⅰ和Ⅱ可以得出的实验结论是      。
③若将锌片换成含杂质的粗锌片，且控制其他条件使其与上述实验完全一致，所测得的反应速率均大于上述实验对应的数据。粗锌片中所含杂质可能是（填序号）      。
a．石墨        b．银      c．铜          d．沙粒（二氧化硅）
（2）用上述装置测定粗锌片的纯度。
①连接好装置，检查装置气密性，称量粗锌片mg置于圆底烧瓶中，滴加足量稀硫酸，充分反应直至不再产生气体为止，测得气体体积为VL，则粗锌片的纯度为      。
②本实验在读数前对量气管的操作是      。
③本套装置中若考虑滴入的稀硫酸的体积（假设其它操作都正确），则测得的气体的体积将      。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”，）
（3）用上述装置验证生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀。
①圆底烧瓶中的试剂可选用（填序号）      。
a．NH₄Cl溶液       b．C₂H₅OH           c．Na₂CO₃溶液       d．稀硫酸
②能证明生铁在潮湿空气中会发生吸氧腐蚀的现象是      。

某班同学用如下实验探究Fe²⁺、Fe³⁺的性质．回答下列问题：

（1）分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol/L 的溶液．在FeCl₂溶液中需加入少量铁屑，其目的是________．

（2）甲组同学取2mL FeCl₂溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl₂可将Fe²⁺氧化．FeCl₂溶液与氯水反应的离子方程式为________．

（3）乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mL FeCl₂溶液中先加入0.5mL 煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是________．

（4）丙组同学取10mL 0.1mol•L^﹣1KI溶液，加入6mL 0.1mol•L^﹣1 FeCl₃溶液混合．分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：

①第一支试管中加入1mL CCl₄充分振荡、静置，CCl₄层显紫色；

②第二支试管中加入1滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，生成蓝色沉淀；

③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红．

实验②检验的离子是________（填离子符号）；实验①和③说明：在I^﹣过量的情况下，溶液中仍含有________（填离子符号），由此可以证明该氧化还原反应为________．

（5）丁组同学向盛有H₂O₂溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl₂溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________；一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成，产生气泡的原因是________，生成沉淀的原因是________（用平衡移动原理解释）．

氯气是工业生产中的重要原料，含氯消毒剂在生活中有着广泛的用途。
（1）工业生产通过电解饱和食盐水获取大量氯气，化学方程式为       。
（2）氯气可用于制取84消毒液（有效成分为NaClO），离子方程式为       。
（3）下列措施能增强84消毒液杀菌能力的是       。
A．加入适量醋酸  B．加入适量亚硫酸  C．加入少量NaOH粉末
（4）氯气与氢氧化钠溶液反应，若所得溶液恰好为中性，则溶液中离子浓度关系正确的是       。
A．c(Na^＋) + c(H^＋) = c(OH^－) + c(Cl^－)
B．c(Na^＋) = c(ClO^－) + c(Cl^－)
C．c(Na^＋) = 2c(ClO^－) + c(HClO)
（5）84消毒液不能用于消毒钢铁（含Fe、C）制品，易发生电化学腐蚀，钢铁制品表面生成红褐色沉淀。正极反应为       。

按如图所示装置进行下列不同的操作，

其中不正确的是

A．铁腐蚀的速度由大到小的顺序是：只接通K1>只闭合K3>都断开>只闭合K2

B．只接通K1，一段时间后，U形管中出现白色沉淀

C．只接通K2，U形管左、右两端液面均下降

D．先只接通K1，一段时间后，漏斗液面上升，然后再只接通K2，漏斗液面下降

食品包装中常见的脱氧剂组成为还原性铁粉、氯化钠、炭粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。下列分析正确的是

A．含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL（标准状况）

B．脱氧过程中铁作原电池负极，电极反应为：Fe-3e^－=Fe^3+

C．脱氧过程中碳做原电池负极，电极反应为：2H2O+O2+4e^－=4OH^－

D．加入脱氧剂的目的是因为该反应是吸热过程，可降低温度，延长食品保质期

利用下图所示装置，当X、Y选用不同材料时，可将电解原理广泛应用于工业生产。下列说法中正确的是

A．氯碱工业中，X、Y均为石墨，X附近能得到氢氧化钠

B．铜的精炼中，X是纯铜，Y是粗铜，Z是CuSO4

C．电镀工业中，X是待镀金属，Y是镀层金属

D．外加电流的阴极保护法中，Y是待保护金属

一定条件下，某含碳钢腐蚀情况与溶液pH的关系如下表。

下列说法错误的是

A．当pH＜4时，碳钢主要发生析氢腐蚀

B．当pH＞6时，碳钢主要发生吸氧腐蚀

C．当pH＞14时，正极反应为O2 + 4H+ + 4e- =2H2O

D．将碱性溶液煮沸除去氧气后，碳钢腐蚀的速率会减缓