精品解析：上海市位育中学2024-2025学年高二上学期 化学试题

2024学年第一学期位育中学期中考试试卷 高二年级化学学科A (考试时间60分钟，总分100分) 考生注意： 1．本考试分设试卷和答题纸。 2．不定项选择题，每题有1~2个正确选项，其他选择题，每题只有1个正确选项。 相对原子质量： 一、生煎好搭档——食醋 1. 食醋的有效成分主要为醋酸，搭配煎炸食物一同食用，解腻的同时增加食品风味。 I．现使用已知浓度的氢氧化钠溶液()，通过滴定法测定市售白醋()的总酸量()。 [实验步骤]： （1）用_______(填仪器名称)量取市售白醋，在烧杯中用水稀释后转移到_______(填仪器名称)中定容，摇匀即得待测白醋溶液。 （2）取待测白醋溶液于锥形瓶中，向其中滴加2滴_______作指示剂。 滴定。到达滴定终点后，记录溶液的体积。重复滴定4次。 [实验记录]： 滴定次数 1 2 3 4 V(样品)/ 20.00 20.00 20.00 20.00 ()/ 15.95 15.00 15.05 14.95 [数据处理与讨论]： （3）数据处理，可得c(市售白醋)=_______；市售白醋总酸量为_______。 （4）在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏高的是_______。 A. 盛装标准液的滴定管在未用标准溶液润洗 B. 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 C. 锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水 D. 锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出 （5）标准氢氧化钠溶液在使用前需重新标定浓度，原因是_______。 Ⅱ．某小组研究下醋酸电离平衡的影响因素。设计方案并完成实验：用浓度均为的和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定，记录数据。 序号 I 40.00 0 2.86 Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36 … VⅡ 4.00 a b 4.53 VⅢ 4.00 4.00 32.00 4.65 （6）配制的溶液，需溶液的体积为_______。 （7）根据表中信息，补充数据：a=_______，b=_______。 （8）由实验I和Ⅱ可知，稀释溶液，电离平衡_______(A.正 B.逆)向移动；结合表中数据，给出判断理由：_______。 二、保险粉性质探究 2. 连二亚硫酸钠，俗称保险粉。实验室采用锌粉法制保险粉的部分装置如图。(加热装置、夹持装置和搅拌装置已省略) （1）仪器a的名称为_______。 （2）硫的不同存在形态结构不同，下列含硫物质的说法不正确的是_______。 A. 固体中含有的阴离子个数为 B. 常温常压下，气体含有的分子数大于 C. 硫在足量的氧气中充分燃烧转移的电子数为 D. 中的共价键数目为 （3）写出装置A中生成SO2的化学方程式：_______，C装置中发生的离子反应方程式为_______。 （4）装置B中，SO2与锌粉和水的悬浊液在下生成，冷却至，加入烧碱溶液，搅拌，生成和的悬浊液，经过滤、冷却，边搅拌边向滤液中加入一定量的，经静置后加热至，脱水，再加乙醇醇洗，经干燥后制得连二亚硫酸钠成品。 ①反应过程中加热至的最佳加热方式为_______，每生成，转移电子的物质的量为_______。 ②向SO2的水溶液中加入锌粉时，水的电离平衡_______(A.正向、B.逆向)移动。 （5）测定保险粉样品纯度的操作如下： ①配溶液：称取样品溶于冷水中，配成溶液。 ②滴定：取的酸性溶液，加入过量溶液，充分反应后放于锥形瓶，用样品溶液滴定至终点。重复上述操作2次，平均消耗样品溶液 上述过程中被还原为，被氧化为滴定过程中可选择_______作指示剂，滴定终点的现象是：_______样品中的质量分数为_______%。 三、神奇的草酸 3. 草酸(分子式为，沸点：)是生物体的一种代湖产物，广泛分布于动植物和真菌体中。常温下草酸的电离常数。向溶液中滴加溶液，测得小于7。 （1）下列有关判断不正确的是_______。 A. 草酸的摩尔质量是 B. 草酸中碳元素的质量分数为 C. 草酸中约含有个分子 D. 草酸在标准状况下的体积约为 （2）常温下，加水稀释溶液，下列物理量保持不变的是_______。 A. B. C. D. （3）下列说法正确的有_______。 A. 室温下，取溶液，测其 B. 标况下取的溶液与足量锌粉反应收集到体积不足 C. 室温下，取的溶液稀释100倍后，测其 D. 时，溶液中加少量固体，水的电离程度变小 （4）溶液中，离子浓度正确的是_______。 A. B. C. D. （5）写出草酸的的表达式：_______。 （6）如果用的溶液分别滴定，的和溶液，连接数据采集器和传感器，计算机绘制的滴定曲线如图： ①曲线A对应的是_______。 A.硫酸　　　 B.草酸 ②两曲线图中_______ A.大于　　　B.等于　　　C.小于　　　　　D.无法确定 四、新型高效水处理剂——高铁酸钾 4. 高铁酸钾()是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比氧化性更强，无二次污染。 （1）湿法制备高铁酸钾：在碱性环境下，反应体系中有六种微粒：。 ①请依据上述信息，写出湿法制高铁酸钾的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移方向和数目：_______。 ②若反应过程中转移了电子，则还原产物的物质的量为_______。 ③高铁酸钾可用于水处理剂的原因是_______。 （2）干法制备高铁酸钾：先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入至饱和，使高铁酸钾析出。由此可知高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的_______(A.大、B.小)。 （3）室温下，现有浓度均为的试样，分别在为4.74、7.00、11.50的条件下静置，结果见图，说明高铁酸钾溶液在_______(A.酸、B.中、C.碱)性环境下更稳定。 （4）已知：常温下，。高铁酸钾的净水能力与废水的有关，当溶液时，废水中_______。 （5）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。时，它们的物质的量分数随的变化如图所示： 时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为_______。 （6）已知电离常数分别为：，当时，溶液中_______。 五、铁的腐蚀与防护 5. I．某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：(Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀) 装置 分别进行的操作 现象 i．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ii．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 （1）小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。 ①实验i：铁片上的电极反应式为：_______；碳棒附近的现象是_______。 ②结合化学用语解释实验i中的现象：_______。 （2）查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_______。 ②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下： 实验 滴管 试管 现象 溶液 iii．蒸馏水 无明显变化 iv．溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 v．溶液 无明显变化 A.以上实验表明：在_______条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 B.为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是_______。 （3）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验iⅱ结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_______。 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和混合溶液(未除O2) 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe(CN)6]和混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 II．生铁的防护——电镀法 (i)用电解的方法制备CuSO4电镀液，如图所示。 （4）与直流电源a端相连的电极材料是_______(A.铜片、B.石墨)。 （5）将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是_______。 (ii)生铁片上电镀铜 已知：Cu2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 （6）生铁片应与电源的_______相连。 （7）向CuSO4溶液中加入过量氨水，发生反应，制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻。原因是_______。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 2024学年第一学期位育中学期中考试试卷 高二年级化学学科A (考试时间60分钟，总分100分) 考生注意： 1．本考试分设试卷和答题纸。 2．不定项选择题，每题有1~2个正确选项，其他选择题，每题只有1个正确选项。 相对原子质量： 一、生煎好搭档——食醋 1. 食醋的有效成分主要为醋酸，搭配煎炸食物一同食用，解腻的同时增加食品风味。 I．现使用已知浓度的氢氧化钠溶液()，通过滴定法测定市售白醋()的总酸量()。 [实验步骤]： （1）用_______(填仪器名称)量取市售白醋，在烧杯中用水稀释后转移到_______(填仪器名称)中定容，摇匀即得待测白醋溶液。 （2）取待测白醋溶液于锥形瓶中，向其中滴加2滴_______作指示剂。 滴定。到达滴定终点后，记录溶液的体积。重复滴定4次。 [实验记录]： 滴定次数 1 2 3 4 V(样品)/ 20.00 20.00 20.00 20.00 ()/ 15.95 15.00 15.05 14.95 [数据处理与讨论]： （3）数据处理，可得c(市售白醋)=_______；市售白醋总酸量为_______。 （4）在本实验的滴定过程中，下列操作会使实验结果偏高的是_______。 A. 盛装标准液的滴定管在未用标准溶液润洗 B. 滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失 C. 锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水 D. 锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出 （5）标准氢氧化钠溶液在使用前需重新标定浓度，原因是_______。 Ⅱ．某小组研究下醋酸电离平衡的影响因素。设计方案并完成实验：用浓度均为的和溶液，按下表配制总体积相同的系列溶液；测定，记录数据。 序号 I 40.00 0 2.86 Ⅱ 4.00 / 36.00 0 3.36 … VⅡ 4.00 a b 4.53 VⅢ 4.00 4.00 32.00 4.65 （6）配制的溶液，需溶液的体积为_______。 （7）根据表中信息，补充数据：a=_______，b=_______。 （8）由实验I和Ⅱ可知，稀释溶液，电离平衡_______(A.正 B.逆)向移动；结合表中数据，给出判断理由：_______。 【答案】（1） ①. 酸式滴定管 ②. 容量瓶 （2）酚酞 （3） ①. 0.75 ②. 4.500 （4）AB （5）氢氧化钠溶液会吸收空气中的二氧化碳气体，影响标准溶液的浓度 （6）5.0 （7） ①. 3 ②. 33 （8） ①. 正 ②. 实验Ⅱ是将原溶液加水稀释10倍，若不考虑CH3COOH电离平衡的移动，溶液pH应为3.86，但事实上为3.36，说明溶液中c(H＋)增大，即稀释过程中醋酸的电离平衡正向移动 【解析】 【小问1详解】 ①白醋的主要成分是醋酸，应该使用酸式滴定管量取；故答案为：酸式滴定管 ②根据题意可知，配制100mL溶液，需要使用100mL容量瓶；故答案为：容量瓶 【小问2详解】 氢氧化钠溶液滴定醋酸的终点溶液显碱性，故指示剂选择酚酞；故答案为：酚酞 【小问3详解】 ①将原溶液稀释10倍后进行实验，根据实验数据可知，第一组滴定误差明显大，属异常值，应舍去，3次消耗NaOH溶液的体积为：15.00mL、15.05mL、14.95mL，则消耗NaOH溶液的平均体积为15.00mL，设稀释后溶液中c(CH3COOH)为cmol/L结合题干可得到如下关系 计算可得c=0.075mol/L，那么c(市售醋酸)=0.75mol/L；故答案为：0.75 ②根据上一问可知：1L溶液中含有0.75molCH3COOH,1L溶液中含有CH3COOH的质量是45.00g，100mL溶液中含有4.500gCH3COOH,那么市售醋酸总酸量为4.500g/100mL；故答案为：4.500 【小问4详解】 A．盛装标准液的滴定管,未用NaOH标准溶液润洗,导致标准液浓度偏小，进而标准液体积偏大，导致待测液浓度偏高，A符合题意； B．滴定前滴定管尖嘴有气泡，滴定后气泡消失,标准液体积偏大，导致待测液浓度偏高，B符合题意； C．锥形瓶中加入待测白醋溶液后，再加少量水，醋酸的物质的量不变，加入氢氧化钠标准溶液的体积不变，不影响白醋浓度，C不符合题意； D．锥形瓶在滴定时剧烈摇动，有少量液体溅出，待测液体积偏小，导致标准液体积偏小，待测液浓度偏低，D不符合题意； 故答案选AB 【小问5详解】 氢氧化钠标准溶液使用前需要重新标定的原因是：氢氧化钠溶液会吸收空气中的二氧化碳气体，影响标准溶液的浓度；故答案为：氢氧化钠溶液会吸收空气中的二氧化碳气体，影响标准溶液的浓度 【小问6详解】 根据溶液稀释定律——C1V1＝C2V2可知，；故答案为：5.0 【小问7详解】 ①根据表格信息可知，每一组实验总体积均为40.00mL，CH3COOH和CH3COONa溶液浓度均为0.1mol/L，当且时，，故a=3；故答案为：3 ②根据上一问信息与数据可知:,故即b=33；故答案为：33 【小问8详解】 实验Ⅰ是40mL0.1mol/LCH3COOH溶液，实验Ⅱ是4mL0.1mol/LCH3COOH溶液加水稀释到40mL，实验Ⅱ是将原溶液加水稀释10倍，若不考虑CH3COOH电离平衡的移动，溶液pH应为3.86，但事实上为3.36，说明溶液中c(H＋)增大，即稀释过程中醋酸的电离平衡正向移动； 故答案为：①正②实验Ⅱ是将原溶液加水稀释10倍，若不考虑CH3COOH电离平衡的移动，溶液pH应为3.86，但事实上为3.36，说明溶液中c(H＋)增大，即稀释过程中醋酸的电离平衡正向移动 二、保险粉性质探究 2. 连二亚硫酸钠，俗称保险粉。实验室采用锌粉法制保险粉的部分装置如图。(加热装置、夹持装置和搅拌装置已省略) （1）仪器a的名称为_______。 （2）硫的不同存在形态结构不同，下列含硫物质的说法不正确的是_______。 A. 固体中含有的阴离子个数为 B. 常温常压下，气体含有的分子数大于 C. 硫在足量的氧气中充分燃烧转移的电子数为 D. 中的共价键数目为 （3）写出装置A中生成SO2的化学方程式：_______，C装置中发生的离子反应方程式为_______。 （4）装置B中，SO2与锌粉和水的悬浊液在下生成，冷却至，加入烧碱溶液，搅拌，生成和的悬浊液，经过滤、冷却，边搅拌边向滤液中加入一定量的，经静置后加热至，脱水，再加乙醇醇洗，经干燥后制得连二亚硫酸钠成品。 ①反应过程中加热至的最佳加热方式为_______，每生成，转移电子的物质的量为_______。 ②向SO2的水溶液中加入锌粉时，水的电离平衡_______(A.正向、B.逆向)移动。 （5）测定保险粉样品纯度的操作如下： ①配溶液：称取样品溶于冷水中，配成溶液。 ②滴定：取的酸性溶液，加入过量溶液，充分反应后放于锥形瓶，用样品溶液滴定至终点。重复上述操作2次，平均消耗样品溶液 上述过程中被还原为，被氧化为滴定过程中可选择_______作指示剂，滴定终点的现象是：_______样品中的质量分数为_______%。 【答案】（1）分液漏斗 （2）B （3） ①. Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O ②. SO2+2OH-=+H2O （4） ①. 水浴加热 ②. 2mol ③. 正向 （5） ①. 淀粉 ②. 最后半滴Na2S2O4溶液滴入锥形瓶后，溶液由蓝色变为无色，且保持半分钟不恢复 ③. 87% 【解析】 【分析】A中亚硫酸钠与70%的硫酸制备SO2，通入锌粉和水的悬浊液制得ZnS2O4(aq)，加入烧碱溶液，生成Na2S2O4和Zn(OH)2的悬浊液，C为SO2的尾气处理，据此回答。 【小问1详解】 仪器a的名称为分液漏斗； 【小问2详解】 A．110gNa2S2固体物质的量为1mol，含有的阴离子()个数为NA，A正确； B．常温常压下，22.4LSO2的物质的量小于1mol，所以含有的分子数小于NA，B错误； C．32g硫物质的量为1mol，在足量的氧气中充分燃烧生成SO2，所以转移的电子数为4NA，C正确； C．64gS8物质的量为0.25mol，共价键数目为0.25mol×8=2mol，所以共价键数目为2NA，D正确； 故选B。 【小问3详解】 A中亚硫酸钠与70%的硫酸制备SO2，反应的化学方程式为：Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+SO2↑+H2O；C为SO2的尾气处理装置，二氧化硫和氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠和水，离子反应方程式为：SO2+2OH-=+H2O； 【小问4详解】 ①加热至58~60℃，利用水浴加热可以控制温度同时使受热均匀，因此采用水浴加热，SO2与锌粉和水的悬浊液在35~45℃下应生成ZnS2O4(aq)，2molSO2生成1molZnS2O4(aq)，转移2mol电子，所以每生成1molZnS2O4，转移的电子的物质的量为2mol； ②SO2的水溶液存在平衡：H2SO3H++，H2OH++OH-，加入锌粉后，氢离子被消耗，这两个平衡都正向移动，但根据勒夏特列原理氢离子浓度还是会减小，因此水的电离被抑制程度降低，水的电离平衡正向移动； 【小问5详解】 酸性溶液中加入过量溶液，被还原为，I-被氧化为I2，加入样品溶液后，被氧化为，则I2被还原为I-，所以滴定过程中可选择淀粉作为指示剂，滴定终点现象为：最后半滴Na2S2O4溶液滴入锥形瓶后，溶液由蓝色变为无色，且保持半分钟不恢复，整个操作过程中被还原为，被氧化为，根据电子守恒，n(Na2S2O4)==0.01mol，Na2S2O4的质量分数为。 三、神奇的草酸 3. 草酸(分子式为，沸点：)是生物体的一种代湖产物，广泛分布于动植物和真菌体中。常温下草酸的电离常数。向溶液中滴加溶液，测得小于7。 （1）下列有关判断不正确的是_______。 A. 草酸的摩尔质量是 B. 草酸中碳元素的质量分数为 C. 草酸中约含有个分子 D. 草酸在标准状况下的体积约为 （2）常温下，加水稀释溶液，下列物理量保持不变的是_______。 A. B. C. D. （3）下列说法正确的有_______。 A. 室温下，取溶液，测其 B. 标况下取的溶液与足量锌粉反应收集到体积不足 C. 室温下，取的溶液稀释100倍后，测其 D. 时，溶液中加少量固体，水的电离程度变小 （4）溶液中，离子浓度正确的是_______。 A. B. C. D. （5）写出草酸的的表达式：_______。 （6）如果用的溶液分别滴定，的和溶液，连接数据采集器和传感器，计算机绘制的滴定曲线如图： ①曲线A对应的是_______。 A.硫酸　　　 B.草酸 ②两曲线图中_______ A.大于　　　B.等于　　　C.小于　　　　　D.无法确定 【答案】（1）BD （2）D （3）C （4）D （5） （6） ①. A ②. A 【解析】 【小问1详解】 A．草酸的相对分子质量是90，则草酸的摩尔质量是90g/mol，故A正确； B．草酸中碳元素的质量分数为==26.7%，故B错误； C．1mol草酸中含有6.02×1023个分子，故C正确； D．草酸（分子式为H2C2O4，沸点：150度）可知标况下草酸不是气体，所以不能使用气体摩尔体积，故D错误； 答案选BD。 【小问2详解】 A．常温下，加水稀释后，c(H+)减小，但是平衡常数不变，所以，增大，减小，故A错误； B．，加水稀释过程中，减小，增大，故B错误； C．加水稀释过程中均减小，值变小，故C错误； D．，加水稀释，电离常数不变，故为定值，故D正确； 故选D。 【小问3详解】 A．由于草酸是弱酸，室温下，取溶液，氢离子浓度小于，则其pH大于2，故A错误； B．标况下，0.1moL/L的溶液100mL物质的量为0.01mol，与足量锌粉反应收集到物质的量为0.01mol，则标况下体积为224mL，故B错误； C．是弱酸，室温下，取pH=a(a<3)的溶液稀释100倍后，其pH变化不到2个单位，则其pH<a+2，故C正确； D．25℃时，0.10mol/LH2C2O4溶液中加少量固体，两者反应生成少量KHC2O4，溶液酸性减弱，对水的抑制作用减小，则水的电离程度变大，故D错误； 综上所述，答案为：C。 【小问4详解】 A．电荷守恒，物料守恒，两式联立得质子守恒，故A错误； B．根据物料守恒得到，故B错误； C．根据物料守恒得到，故C错误； D．电离常数，水解常数，即电离程度大于其水解程度，又电离和水解程度都很小，所以，则，故D正确； 综上所述，答案为：D。 【小问5详解】 草酸的电离方程式、，则草酸的的表达式：。 【小问6详解】 ①0.1mol/L的和溶液，则的pH值小于1，根据图中起点，得到曲线A对应的是滴定曲线图；故答案为：A。 ②若两者体积相等且恰好完全反应，则硫酸钠呈中性，而草酸钠溶液显碱性，因此草酸中需要少加氢氧化钠溶液才能呈中性，故V1大于V2；故答案为：A。 四、新型高效水处理剂——高铁酸钾 4. 高铁酸钾()是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比氧化性更强，无二次污染。 （1）湿法制备高铁酸钾：在碱性环境下，反应体系中有六种微粒：。 ①请依据上述信息，写出湿法制高铁酸钾的离子方程式，并用单线桥法标出电子转移方向和数目：_______。 ②若反应过程中转移了电子，则还原产物的物质的量为_______。 ③高铁酸钾可用于水处理剂的原因是_______。 （2）干法制备高铁酸钾：先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入至饱和，使高铁酸钾析出。由此可知高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的_______(A.大、B.小)。 （3）室温下，现有浓度均为的试样，分别在为4.74、7.00、11.50的条件下静置，结果见图，说明高铁酸钾溶液在_______(A.酸、B.中、C.碱)性环境下更稳定。 （4）已知：常温下，。高铁酸钾的净水能力与废水的有关，当溶液时，废水中_______。 （5）高铁酸盐在水溶液中有四种含铁形体。时，它们的物质的量分数随的变化如图所示： 时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为_______。 （6）已知电离常数分别为：，当时，溶液中_______。 【答案】（1） ①. ②. 0.25 mol ③. 高铁酸钾具有强氧化性可以杀菌消毒，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体可净水 （2）B （3）C （4）0.04mol•L﹣1 （5）c(H2FeO4)＞＞ （6）4.16 【解析】 【小问1详解】 ①目的是制备高铁酸钾，所以高铁酸根在生成物中，则根据元素守恒氢氧化铁在反应物中，铁元素化合价由+3价升高到+6价，则氯元素化合价要降低，所以推出次氯酸根在反应物中，氯离子在生成物中，结合得失电子相等、电荷守恒、元素守恒得该离子方程式为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2+3Cl-+5H2O，用单线桥法标出电子转移方向和数目： ②氯离子是还原产物，该反应转移电子数为6e-~ 3Cl-，所以转移0.5mol电子时，还原产物的物质的量为0.25 mol。 ③高铁酸钾可用于水处理剂的原因是：高铁酸钾中的铁元素为+6价，具有强氧化性可以与水中的有机物和无机物发生氧化还原反应，所以高铁酸钾可用于水的杀菌消毒，还原产物铁离子水解生成氢氧化铁胶体，具有吸附性，能吸附水中的固体悬浮物并使之沉降。 【小问2详解】 同一溶液中首先析出的物质溶解度小。干法制备高铁酸钾：先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入至饱和，使高铁酸钾析出。由此可知高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠的小，选B 。 【小问3详解】 由图可知，高铁酸根在pH=11.50条件下浓度较高，碱性环境会抑制高铁酸根的水解，所以高铁酸钾溶液在碱性环境下更稳定。 选C。 【小问4详解】 常温下，pH=2时，c(OH-)=，废水中c(Fe3+)==0.04mol•L﹣1。 【小问5详解】 从图中可以看出，pH=2.6时，溶液中主要含铁形体浓度的大小关系为c(H2FeO4)＞＞。 【小问6详解】 常温下，pH=4时，计算溶液中，应使用包含两种离子的电离平衡H2FeO4⇌H++，K2=，所以==4.16。 五、铁的腐蚀与防护 5. I．某小组同学利用下图所示装置进行铁的电化学腐蚀原理的探究实验：(Fe2+遇K3[Fe(CN)6]溶液生成蓝色沉淀) 装置 分别进行的操作 现象 i．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加酚酞 ii．连好装置一段时间后，向烧杯中滴加K3[Fe(CN)6]溶液 铁片表面产生蓝色沉淀 （1）小组同学认为以上两种检验方法，均能证明铁发生了吸氧腐蚀。 ①实验i：铁片上的电极反应式为：_______；碳棒附近的现象是_______。 ②结合化学用语解释实验i中的现象：_______。 （2）查阅资料：K3[Fe(CN)6]具有氧化性。 ①据此有同学认为仅通过ⅱ中现象不能证明铁发生了电化学腐蚀，理由是_______。 ②进行下列实验，在实验几分钟后的记录如下： 实验 滴管 试管 现象 溶液 iii．蒸馏水 无明显变化 iv．溶液 铁片表面产生大量蓝色沉淀 v．溶液 无明显变化 A.以上实验表明：在_______条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。 B.为探究Cl-的存在对反应的影响，小组同学将铁片酸洗(用稀硫酸浸泡后洗净)后再进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀。此补充实验表明Cl-的作用是_______。 （3）有同学认为上述实验仍不严谨。为进一步探究K3[Fe(CN)6]的氧化性对实验iⅱ结果的影响，又利用(2)中装置继续实验。其中能证实以上影响确实存在的是_______。 实验 试剂 现象 A 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 B 酸洗后的铁片、K3[Fe(CN)6]和混合溶液(未除O2) 产生蓝色沉淀 C 铁片、K3[Fe(CN)6]和混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 D 铁片、K3[Fe(CN)6]和盐酸混合溶液(已除O2) 产生蓝色沉淀 II．生铁的防护——电镀法 (i)用电解的方法制备CuSO4电镀液，如图所示。 （4）与直流电源a端相连的电极材料是_______(A.铜片、B.石墨)。 （5）将进口处较浓硫酸替换为Na2SO4溶液进行实验，发现得到的CuSO4溶液pH比替换前升高，结合化学用语解释pH升高的原因是_______。 (ii)生铁片上电镀铜 已知：Cu2+放电的速率缓慢且平稳，有利于得到致密、细腻的镀层。 （6）生铁片应与电源的_______相连。 （7）向CuSO4溶液中加入过量氨水，发生反应，制得铜氨溶液，可使镀层更加致密、细腻。原因是_______。 【答案】（1） ①. Fe-2e-=Fe2+ ②. 溶液变红色 ③. O2+4e-+2H2O=4OH- （2） ①. K3[Fe(CN)6]具有氧化性，可能将Fe氧化为Fe2+ ②. Cl-存在 ③. 除去铁片表面的氧化膜 （3）AC （4）A铜片 （5）阴极上水得电子生成了氢气和氢氧根离子2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极区生成的氢氧根离子可通过阴离子交换膜进入阳极区，使得生成的硫酸铜溶液碱性增强，pH升高 （6）负极 （7）电解过程中铜离子在阴极得电子生成铜，导致溶液中铜离子浓度减小，则反应的化学平衡逆向移动，缓慢释放出铜离子 【解析】 【分析】I装置中铁发生吸氧腐蚀，负极上铁失电子生成亚铁离子，正极上氧气得电子生成氢氧根离子。 II装置为电解池，先用电解的方法制备硫酸铜电镀液，随后在生铁片上镀铜，铁为阴极，铜为阳极，硫酸铜溶液为电解质溶液。 【小问1详解】 ①该装置为原电池装置，铁电极为负极，铁失电子生成亚铁离子，电极反应为Fe-2e-=Fe2+。碳棒为正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-，正极附近溶液呈碱性，可观察到溶液变红色。 ②碳棒为正极，正极上氧气得电子生成氢氧根离子，电极反应为O2+4e-+2H2O=4OH-。 【小问2详解】 ①根据资料可知，K3[Fe(CN)6]具有氧化性，可能将Fe氧化为Fe2+，从而生成了蓝色沉淀，不能证明铁发生了电化学腐蚀。 ②根据实验iii可知，水对K3[Fe(CN)6]氧化Fe没有影响，对比iv和v可知，两者阳离子相同，阴离子不同，加入硫酸钠无明显变化，加入NaCl铁片表面产生大量蓝色沉淀，说明是因为阴离子不同而现象不同，即Cl-存在的条件下，K3[Fe(CN)6]溶液可以与铁片发生反应。将铁片酸洗后进行实验iii，发现铁片表面产生蓝色沉淀，铁片酸洗的作用为除去铁片表面的氧化膜，则Cl-的作用为除去铁片表面的氧化膜。 【小问3详解】 要验证K3[Fe(CN)6]具有氧化性，就要排除其他因素的影响，如O2、铁表面的氧化膜等。 A．实验考虑了试剂中溶解的氧气和铁表面的氧化膜的影响，A正确； B．实验未考虑试剂中溶解氧气的影响，可能是氧气氧化了铁单质，B错误； C．实验考虑了试剂中溶解的氧气的影响，同时加入了破坏铁表面氧化膜的NaCl溶液，C正确； D．实验加入了盐酸，盐酸能与铁反应生成亚铁离子，D错误； 故答案选AC。 【小问4详解】 用电解法制备硫酸铜电镀液，根据溶液中硫酸根离子的移动方向可知，左侧为阳极室，右侧为阴极室，则左侧电极为阳极，a为正极，阳极上铜失电子生成铜离子，则与a相连的电极材料为A铜片。 【小问5详解】 b为电源负极，与之相连的电极为阴极，原先阴极上氢离子得电子生成氢气2H++2e-=H2↑，将浓硫酸替换为硫酸钠溶液后，阴极上水得电子生成了氢气和氢氧根离子2H2O+2e-=H2↑+2OH-，阴极区生成的氢氧根离子可通过阴离子交换膜进入阳极区，使得生成的硫酸铜溶液碱性增强，pH升高。 【小问6详解】 生铁片上电镀铜，则生铁片为阴极，与电源的负极相连。 【小问7详解】 硫酸铜溶液中加入过量氨水，发生反应，电解过程中铜离子在阴极得电子生成铜，导致溶液中铜离子浓度减小，则该反应的化学平衡逆向移动，缓慢释放出铜离子，可使镀层更加致密、细腻。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $