高中化学无机物的性质实验试题

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                              。

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）+2O_2（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）。

高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：
Fe₂O₃(s)+3CO(g)  2Fe(s)+3CO₂(g)   ΔH =" a" kJ  mol^－1
（1）已知：
①Fe₂O₃(s)+3C(石墨) = 2Fe(s)+3CO(g)   ΔH₁ =" +" 489.0 kJ  mol^－1 
②C(石墨)+CO₂(g) = 2CO(g)            ΔH₂ =" +" 172.5 kJ  mol^－1
则a =         kJ  mol^－1。
（2）冶炼铁反应的平衡常数表达式K =       ，温度升高后，K值        （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）在T℃时，该反应的平衡常数K=64，在2L恒容密闭容器甲和乙中，分别按下表所示加入物质，反应经过一段时间后达到平衡。

	Fe2O3	CO	Fe	CO2
甲/mol	1.0	1.0	1.0	1.0
乙/mol	1.0	2.0	1.0	1.0

 
① 甲容器中CO的平衡转化率为        。
② 下列说法正确的是         （填字母）。
a．若容器内气体密度恒定时，标志反应达到平衡状态
b．甲容器中CO的平衡转化率大于乙的
c．甲、乙容器中，CO的平衡浓度之比为2∶3
d．增加Fe₂O₃可以提高CO的转化率
（4）采取一定措施可防止钢铁腐蚀。下列装置中的烧杯里均盛有等浓度、等体积的NaCl溶液。
①在a～c装置中，能保护铁的是        （填字母）。
②若用d装置保护铁，X极的电极材料应是           （填名称）。

I．设反应①Fe(s)+CO₂(g)FeO(s)+CO(g)的平衡常数为K₁。反应 ②Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)的平衡常数为K₂，在不同温度下，K₁、K₂的值如下：

T(K)	K1	K2
973	1.47	2.36
1173	2.15	1.67

 
（1）现有反应③CO₂(g)+H₂(g) CO(g)+H₂O(g)，这是一个     (填“吸”或“放”)热反应，要使平衡③向右移动，可采取的措施有      (填序号)。
A．缩小反应容器容积
B．扩大反应容器容积
C．降低温度
D．升高温度
E．使用合适的催化剂
F．设法减少CO的量
（2）若反应Fe(s)+CO₂(g) FeO(s)+CO(g)在温度T₁下进行；Fe(s)+H₂O(g) FeO(s)+H₂(g)在温度T₂下进行，已知T₁＞T₂，且c(CO₂)＞c(H₂O)(其他条件均相同)，则两者的反应速率       (填序号)。
A．前者大     B．后者大     C．一样大     D．无法判断
II．（1）钢铁的表面发蓝、发黑处理是常用的防腐方法。请配平主要反应的方程式：
□Na₂FeO₂+□NaNO₂+□H₂O=□NaFeO₂+□NH₃↑+□NaOH
（2）钢铁经冷、浓HNO₃处理后“钝化”能达到防腐目的，不同浓度的HNO₃与铁反应的还原产物很复杂，其分布曲线如图。

①图示可知，分析HNO₃与铁反应的规律是             。
②工业上一般不用冷浓硝酸进行铁表面处理，其可能的原因是         。
（3）金属(M)的腐蚀是因为发生反应：M-ne^-→Mⁿ⁺，除了上述表面处理的方法外，下列方法也能起到防腐作用的是      (填字母编号)
A．在铁中掺入铬等金属制成不锈钢
B．在铁制品表面镀锌
C．提高铁中含碳量，制成生铁
D．将水库铁闸门与直流电源的负极相连

中国尿素合成塔(尿塔)使用寿命仅为欧美国家的1/4。为此北京钢铁研究 院对四川泸天化尿塔腐蚀过程进行研究，得出下列腐蚀机理：

(1)H₂S来自合成尿素的天然气。在380 K、体积为2 L的密闭容器中，存在如下反应_：H₂(g)＋S(s)H₂S(g)  △H=＋21．6kJ·mol^－1。反应达到平衡时H₂、S、H₂S的物质的量均为3 mol，则380 K时该反应的化学平衡常数为______；下列对该反应分析正确的是______(填字母序号)。

(2)在反应I中发生的化学反应为______。
(3)研究发现反应II是分别以Fe、FeS为电极，以水膜为电解质溶液的电化学腐蚀，其 负
极为______；
已知：Fe(s)＋S(s)=FeS(s) △H₁=－2．5akJ·mol^－1 
S(s)＋O₂(g)=SO₂(g)  △H₂=－5akJ·mol^－1
4Fe(s)＋3O₂(g)=2Fe₂O₃(s) △H₃=－6akJ·mol^－1
则反应II的热化学方程式为_____                                         
(4)已知H₂S₂O₃的K₁=2．2×10^-1、K₂=2．8×10^-2。Na₂S₂O₃水溶液呈______性，该溶液中电荷守恒式为_____                                                       ；反应IY的反应类型为______         ；该反应______(填“能”或“不能”） 说明FeS溶解性强于FeS₂O₃
(5)泸天化尿塔的最终腐蚀产物为______；为了有效防腐，北钢建议泸天化在生产中用 CuSO₄溶液“脱硫(H₂S)”，其中涉及的离子方程式为
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