【題目】Ⅰ.高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種新型、高效、多功能綠色環保水處理劑，比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更強，無二次污染，工業上是先制得高鐵酸鈉，然后在低溫下，向高鐵酸鈉溶液中加入KOH至飽和，使高鐵酸鉀析出。
（1）干法制備高鐵酸鉀的主要反應為：2FeSO4＋ 6Na2O2=2Na2FeO4＋2Na2O＋2Na2SO4＋O2↑，該反應中過氧化鈉（Na2O2）中氧元素化合價為______，氧化產物是________________（填化學式）。
（2）濕法制備高鐵酸鉀(K2FeO4)的反應體系中有六種粒子：Fe(OH)3、ClO－、OH－、FeO42—、Cl－、H2O。
①堿性條件下，氧化劑和還原劑的物質的量的比為3:2發生反應，寫出并配平濕法制高鐵酸鉀的離子反應方程式：_____________________________________________。
②每生成1 mol FeO42—轉移________mol電子；若反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為________mol。
Ⅱ.已知：2Fe3++2I-=2Fe2++I2 ,2Fe2++Br2=2Fe3++2Br-。
(1)含有1 mol FeI2和2 mol FeBr2的溶液中通入2 mol Cl2，此時被氧化的離子是________。
(2)若向含a mol FeI2和b mol FeBr2的溶液中通入c mol Cl2，當I-、Fe2+、Br-完全被氧化時，c為__________________（用含a、b的代數式表示）。
【答案】-1 Na2FeO4、O2 2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42—+3Cl－+5H2O 3 0.15 I-、Fe2+ （3a+3b）/2
【解析】
根據化合價變化判斷氧化劑和還原劑，根據轉移電子守恒計算氧化劑和還原劑的物質的量關系。
Ⅰ.(1)過氧化鈉中存在的是過氧根，氧元素化合價為—1；氧化產物是化合價升高之后得到的產物，所以該反應氧化產物為：Na2FeO4、O2；
(2) ①氧化劑和還原劑的物質的量的比為3:2，氧化劑化合價降，氯元素的化合價變化為2價，鐵元素化合價變化為3價，根據電子轉移守恒判斷，2Fe(OH)3為還原劑，3ClO－為氧化劑，離子方程式為：2Fe(OH)3+3ClO－+4OH－=2FeO42—+3Cl－+5H2O；
②鐵元素啊化合價由+3價升高為+6價，所以每生成1 mol FeO42—轉移3mol電子；氯元素化合價由+1降低為-1，則反應過程中轉移了0.3 mol電子，則還原產物的物質的量為0.3mol/2=0.15mol，故答案為：3 ，0.15；
Ⅱ. (1) 在氧化還原反應中還原劑的還原性強于還原產物的，所以還原性強弱順序是I－、Fe2＋、Br－，所以氯氣首先氧化的的是I－，然后是Fe2＋，最后是Br－。根據電子的得失守恒可知，2mol氯氣能氧化2molI－和2molFe2＋，所以此時被氧化的離子是I-、Fe2+；
(2) 根據電子的得失守恒可知，2c＝2a＋（a＋b）＋2b，即c＝
。
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【題目】鋼鐵是目前應用最廣泛的金屬材料，了解鋼鐵腐蝕的原因與防護方法具有重要意義，對鋼鐵制品進行抗腐蝕處理，可適當延長其使用壽命。
（1）抗腐蝕處理前，生產中常用鹽酸來除鐵銹。現將一表面生銹的鐵件放入鹽酸中，當鐵銹除盡后，溶液中發生的化合反應的化學方程式為：________________________。
（2）利用下圖裝置，可以模擬鐵的電化學防護。
①開關K斷開時，且若為生鐵，則鐵件主要發生_____腐蝕；若X為碳棒，為減緩鐵件的腐蝕，開關K應置于________處。
②若X為鋅，開關K置于M處，該電化學防護法稱為________。
（3）上圖中若X為粗銅（含鋅等雜質），容器中海水替換為硫酸銅溶液，開關K置于N處，一段時間后，當鐵件質量增加127 g時，X電極溶解的銅的質量________127 g(填“<”“>”或“＝”)。鐵件表面鍍銅可有效防止鐵被腐蝕，如果鐵件部分未鍍上銅，或鍍層破損，鍍銅鐵比鍍鋅鐵反而更易被腐蝕，請簡要說明原因：__________________________。
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【題目】直接排放含SO2的煙氣會形成酸雨，危害環境。工業上常采用催化還原法和堿吸收法處理SO2氣體。
(1)下圖所示：1mol CH4完全燃燒生成氣態水的能量變化和1mol S(g)燃燒的能量變化。在催化劑作用下，CH4可以還原SO2生成單質S(g)、H2O(g)和CO2，寫出該反應的熱化學方程式________________________________________________________。
(2)焦炭催化還原二氧化硫的化學方程式為2C(s)+2SO2(g)
S2(g)+2CO2(g)。一定壓強下，向1L密閉容器中充入足量的焦炭和1molSO2發生反應，測得SO2的生成速率與S2(g)的生成速率隨溫度變化的關系如圖所示：
①A、B、C、D四點對應的狀態中，達到平衡狀態的有_____________(填字母)。
②該反應的△H_____0(填“>”“<”或“=”)。
③下列措施能夠增大SO2平衡轉化率的是______________。
A．降低溫度 B．增加C的量 C．減小容器體積 D．添加高效催化劑
(3)用氨水吸收SO2。25℃時2．0mol·L-1的氨水中，NH3·H2O的電離度α=______(
×100％)。將含SO2的煙氣通入該氨水中，當溶液顯中性時，溶液中的
=_______。(已知25℃，Kb(NH3·H2O)=1.8×10-5；Ka1(H2SO3)=1.3×10-2，Ka2(H2SO3)=6.2×10-8)
(4)當吸收液失去吸收能力后通入O2可得到NH4HSO4溶液，用如圖所示裝置電解所得NH4HSO4溶液可制得強氧化劑(NH4)2S2O8
①寫出電解NH4HSO4溶液的化學方程式____________。
②若用9．65A的恒定電流電解飽和NH4HSO4溶液1小時，理論上生成的(NH4)2S2O8的物質的量為________。(F=96500C·mol-1)
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【題目】NH4Al(SO4)2是食品加工中最為快捷的食品添加劑，用于焙烤食品；NH4HSO4在分析試劑、醫藥、電子工業中用途廣泛。請回答下列問題：
（1）NH4Al(SO4)2可作凈水劑，其原理是_____________(用必要的化學用語和相關文字說明)。
（2）相同條件下，0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中的c(NH4+)________(填“等于”“大于”或“小于”)0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中的c(NH4+)。
（3）濃度均為0.1 mol·L-1的幾種電解質溶液的pH隨溫度變化的曲線如圖所示:
①其中符合0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液的pH隨溫度變化的曲線是________，導致pH隨溫度變化的原因是________________________________________________；
②20 ℃時，0.1 mol·L-1 NH4Al(SO4)2溶液中2c(SO42-)-c(NH4+)-3c(Al3+)=____________。
（4）室溫時，向100 mL 0.1 mol·L-1 NH4HSO4溶液中滴加0.1 mol·L-1 NaOH溶液，溶液pH與NaOH溶液體積的關系如圖所示：
試分析圖中a、b、c、d四個點，水的電離程度最大的是________點；在b點，溶液中各離子濃度由大到小的排列順序是______________________________________。
（5）難溶電解質在水溶液中存在溶解平衡。25℃，某NH4Al(SO4)2溶液里c(Al3+)=0.1molL﹣1，使Al3+開始沉淀的pH為________。（25℃時，Al(OH)3的Ksp=1×10-34）
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【題目】某課外小組分別用如圖所示裝置對原電池和電解原理進行實驗探究。
請回答：
Ⅰ．用如圖1所示裝置進行第一組實驗：
（1）在保證電極反應不變的情況下，不能替代Cu做電極的是_______（填字母序號）。
A. 鋁 B. 石墨 C. 銀 D. 鉑
（2）M極發生反應的電極反應式為________；
（3）實驗過程中，SO42﹣________（填“從左向右”、“從右向左”或“不”）移動；濾紙上能觀察到的現象有___________________，寫出產生此現象的反應方程式：__________________；
Ⅱ．用如圖2所示裝置進行第二組實驗：
（4）實驗過程中，兩極均有氣體產生，Y極區溶液逐漸變成紫紅色；停止實驗，鐵電極明顯變細，電解液仍然澄清。查閱資料發現，高鐵酸根（FeO42﹣）在溶液中呈紫紅色。電解過程中，X極區溶液的pH________（填“增大”、“減小”或“不變”）；
（5）電解過程中，Y極發生的電極反應為Fe﹣6e﹣+8OH﹣═FeO42﹣+4H2O 和 4OH﹣﹣4e﹣═2H2O+O2↑，若在X極收集到672mL氣體，在Y極收集到168mL氣體（均已折算為標準狀況時氣體體積），則Y電極（鐵電極）質量減少________g。
（6）在堿性鋅電池中，用高鐵酸鉀作為正極材料，電池總反應為：2K2FeO4+3Zn═Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2 該電池正極的電極反應式為________。
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【題目】工業上常用鐵質容器盛裝冷的濃硫酸。某興趣小組的同學發現：將一定量的生鐵與濃硫酸加熱時，觀察到固體能完全溶解，并產生大量氣體。為探究反應后的產物，請你協助他們完成相關的實驗。
[探究一]
（1）將已去除表面氧化物的鐵釘(碳素鋼)放入冷的濃硫酸中，10分鐘后移入硫酸銅溶液中，片刻后取出觀察，鐵釘表面無明顯變化，其原因是________________________。
（2）另稱取鐵釘6.0g放入15.0mL濃硫酸中，加熱，充分反應后得到溶液X并收集到氣體Y。
①甲同學認為X中除Fe3+外還可能含有Fe2+。若要判斷溶液X中是否含有Fe2+，應選用________(填序號)。
a．KSCN溶液和氯水 b．K3[Fe(CN)6]溶液 c．濃氨水 d．酸性KMnO4溶液
②乙同學將336mL(標準狀況)氣體Y通入足量溴水中，發現溶液顏色變錢，試用化學方程式解釋溴水顏色變淺的原因：__________________________________________________________，然后向反應后的溶液中加入足量BaCl2溶液，經適當操作得干燥固體2.33g。由此推知氣體Y中SO2的體積分數為_________。
[探究二]
分析上述實驗中SO2體積分數的結果，兩同學認為氣體Y中還可能含有H2和Q氣體。為此設計如圖所示探究實驗裝置(圖中夾持儀器省略)。
（3）裝置A中發生反應的離子方程式為_____________________，裝置B中試劑的作用是____________。
（4）認為氣體Y中還含有氣體Q的理由是_____________________________(用化學方程式表示)。
為了進一步確認Q的存在，需在裝置中添加裝置M于_________(填序號)，M中所加試劑為_________。
a．A～B之間 b．B～C之間 c．C～D之間 d．E～F之間
（5）利用上述實驗裝置進一步確認氣體Y中是否含有H2，為達到預期的實驗目的，加熱前稱量裝置D的總質量為mg，當通入336mL(標準狀況)氣體Y完全反應后，繼續通入氮氣至裝置D冷卻到室溫，稱量裝置D的質量為ng，則原混合氣體中H2的體積分數為__________。(用含相關字母的代數式表示)
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【題目】根據要求答題
(一)現有下列七種物質：①鋁 ②蔗糖 ③CO2 ④H2SO4 ⑤Ba（OH）2 ⑥紅褐色的氫氧化鐵膠體 ⑦HCl ⑧冰水混合物 ⑨碳酸鈣 ⑩CuSO4·5H2O。
(1)上述物質中屬于電解質的有__________（填序號）。
(2)向⑥的溶液中逐漸滴加⑦的溶液，看到的現象是________________________。
(3)上述物質中有兩種物質在水溶液中發生反應，其離子方程式為：H++OH－＝H2O，則該反應的化學方程式為______________________________。
(二)(1)某氣態氧化物化學式為RO2，在標準狀況下，1.28 g該氧化物的體積是448 mL，則氧化物的摩爾質量為_______，R的相對原子質量為__________。
(2)在標準狀況下，w L氮氣含有x個N2分子，則阿伏加德羅常數為____________（用w，x表示）。
(3)過濾后的食鹽水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等雜質，通過如下幾個實驗步驟，可制得純凈的食鹽水：①加入稍過量的BaCl2溶液；②加入稍過量的NaOH溶液；③加入稍過量的Na2CO3溶液；④滴入稀鹽酸至無氣泡產生；⑤過濾。正確的操作順序是________（填寫序號）。
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