2024-2025学年江苏省南京市高一下学期期末化学质量检测试卷（含解析）

这是一份2024-2025学年江苏省南京市高一下学期期末化学质量检测试卷（含解析），共23页。试卷主要包含了 下列物质属于非电解质的是， 雷雨天闪电时空气中有O3生成等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题(每题只有一个最符合题意的选项，每小题3分，共39分)
1. 为应对全球气候变化，我国向世界承诺：2030年前达到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现了大国担当。“碳中和”中的碳是指
A. 二氧化碳B. 碳元素C. 碳原子D. 碳单质
2. 当光束通过下列分散系时，能产生丁达尔效应的是
A. 淀粉溶液B. CuSO4溶液C. 石灰乳D. NaCl溶液
3. 下列物质属于非电解质的是
A. 石墨B. 氢氧化钠C. 硫酸铵D. 蔗糖
4. 雷雨天闪电时空气中有O3生成。下列说法中，不正确的是
A. 16O、17O、18O具有相同的质子数
B. O2和O3互为同素异形体
C. O2和O3的相互转化是物理变化
D. 在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
5. LiAlH4是重要的还原剂，遇水立即发生爆炸性的猛烈反应并放出氢气，同时生成两种碱：LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3↓+4H2↑，合成方法：NaAlH4+LiCl=LiAlH4+NaCl，
下列说法正确是
A. 金属性强弱：Li > NaB. 半径大小：r(H) > r(Na)
C. 还原性强弱：LiAlH4 > H2D. 碱性强弱：LiOH > NaOH
6. 下列有关物质与用途具有对应关系的是
A 次氯酸钙有还原性，可用来对饮用水进行消毒
B. K-Na合金导热性好，可用作快中子反应堆热交换剂
C. 碳酸钠能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
D. 生石灰能与水反应，可用来干燥氯气
7. 用表面有油污的铁屑等原料可以制备FeSO4·7H2O，实验中的部分装置和操作如图所示，其中不能达到实验目的的是
A. 用装置甲去除铁屑表面的油污B. 用装置乙溶解铁屑制备FeSO4
C. 用装置丙过滤得FeSO4溶液D. 用装置丁蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
8. 下列物质转化中，加点元素被还原的是
A. CuO→CuB. Na2O→NaOH
C. HCl→Cl2D. Fe→FeSO4
9. 钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 工业制备NaOH的原理：
B. 侯氏制碱过程中的物质转化：
C. Na2O2与CO2反应为潜水艇供氧的原理：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
D. 实验室制备少量NaOH原理：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
10. 对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是
A. 向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2＋＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2H＋
B. 用醋酸清洗水垢：CaCO3＋2H＋= Ca2＋＋H2O＋CO2↑
C. 小苏打溶液与烧碱混合：HCO＋OH—=CO+H2O
D. 湿润的KI-淀粉试纸检验氯气：Cl2＋2KI=2K＋＋2Cl-＋I2
11. 我国古人曾用反应：Cu2S＋O2SO2＋2Cu制铜，并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是
A. 青铜是铜的一种合金
B. Cu2S中铜元素显+1价
C. 该反应属于置换反应
D Cu2S只作还原剂
12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
13. 利用NaClO和尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示：
已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；②N2H4·H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。下列说法错误的是
A. 步骤I中为避免温度过高，可采用冰水浴
B. 步骤I制备NaClO溶液时，若溶液中NaClO与副产物NaClO3的物质的量之比为5∶1，则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C. 步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
D. 步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
二、综合题(共61分)
14. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。
已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液。
②在碱性条件下，次氯酸盐(如KClO)可将Fe(OH)3氧化成高铁酸盐(如K2FeO4)。
③K2FeO4具有强氧化性，在酸性或中性溶液中迅速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
Ⅰ K2FeO4的制备
该小组用如图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
（1）K2FeO4中铁元素的化合价为___________价，氧元素位于周期表第___________周期、___________族。
（2）以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来：___________。
（3）A装置作用是产生黄绿色氯气(Cl2)，写出A中发生反应的离子方程式___________。
（4）C中发生主要反应有 ①Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O，
②3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。
保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高Fe(OH)3转化率的操作有___________。(写一点)
Ⅱ 性质探究 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
（5）絮凝实验：甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清。查阅资料此时发生反应的离子方程式为：4FeO＋10H2O=4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH-，请结合方程式，说明K2FeO4的净水原理：___________。
（6）乙同学取少量K2FeO4，向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体，产生黄绿色气体的原因可描述为___________。
15. 铁黄(FeOOH)是重要的化工产品。某学校兴趣小组用如图所示装置，进行铁黄制备研究，具体操作如下：向三颈烧瓶中依次加入250mL 3.0ml/L硫酸亚铁溶液、铁黄晶种和过量碎铁皮，在80℃水浴加热条件下，持续通入空气并不断搅拌，在晶种上得到铁黄晶体。
已知：①铁黄制备原理4FeSO4+O2+6H2O4FeOOH↓+4H2SO4。
②为促进生成的铁黄沉淀有序生长，实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
（1）FeOOH可表示为xFe2O3•yH2O，其中=___________。
（2）铁皮处理：取一定量铁皮，用稀硫酸除去表面铁锈，该除锈反应的化学方程式为___________。
（3）检验反应完成后上层溶液中是否存在Fe3+的实验方法为___________。
（4）结合铁黄制备原理解释加入过量碎铁皮的作用是___________。(答两点)
（5）测定样品中铁黄的质量分数。
配制100mL 0.500 ml/L K2Cr2O7标准溶液。实验过程可描述为：
对所使用容量瓶进行捡漏。
①使用电子天平称取___________，并置于烧杯中用适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌；
②待溶液冷却后用玻璃棒___________；
③再用少量蒸馏水___________2～3次，并将洗涤液___________；
④继续加入蒸馏水___________；
改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切，塞好瓶塞，颠倒摇匀；
装瓶贴上标签(标签上书写0.500 ml/L K2Cr2O7)。
16. 电能在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习兴趣小组的同学利用已经学习的氧化还原反应知识与电流的产生进行探究。
【引发思考】氧化还原反应的发生的本质是___________。
【提出问题】能否让氧化还原反应中某些带电粒子的移动产生电流？
【查阅资料】①导线中的电流是由于电子的定向移动产生的。
②2019版人教版化学教材必修二P36有下描述：
利用反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(用单线桥标出该反应电子转移方向和数目___________)，

通过如图特定装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行，可以使电子通过导体发生定向移动，形成电流。
如图1所示，插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时，由于锌比铜活泼，与稀硫酸作用容易失去电子，被氧化成锌离子而进入溶液：锌片区域：(氧化反应)Zn-2e-=Zn2+；
电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出：铜片区域：(还原反应)___________。
【实验探究】利用铁和硫酸铜溶液的反应(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)产生电流。
第一步：按图2装置组成实验装置，用导线分别将铜片和铁片与电流表接线柱相连接；
第二步：向烧杯中加入硫酸铜溶液；
第三步：观察到电流表指针偏转，___________片逐渐溶解，溶液由蓝色逐渐变为___________色。
【交流反思】写出铁片区域发生反应的离子方程式：___________ 。
17. 二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。
（1）某校科研人员利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图，

①在整个“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了___________，若实现溶液的循环利用，可采取的措施为___________。
②下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是___________(填序号)。
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液
（2）科学家提出用作催化剂，利用太阳能热化学循环分解制取C。用作催化剂，通过两步反应分解制取C。已知第二步反应为：，则第一步反应的化学方程式为___________。
（3）大连化学物理研究所人员最新研究发现，氮掺杂碳材料具有良好的导电性和易于调变的电子特性，可以很好地电催化还原制。则每生成(标准状况下)的过程中电子转移的物质的量为___________。
（4）科研人员发现捕获和转化还可以通过如下途径实现，其原理如图所示。

请用必要的化学用语和文字描述上述捕获和转化过程：__________
2024-2025学年江苏省南京市高一下学期期末化学质量检测试卷
可能用到的相对原子质量：H-1 C-12 N-14 O-16 Na-23 Cl-35.5 K-39 Cr-52 Fe-56
一、单项选择题(每题只有一个最符合题意的选项，每小题3分，共39分)
1. 为应对全球气候变化，我国向世界承诺：2030年前达到“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，体现了大国担当。“碳中和”中的碳是指
A 二氧化碳B. 碳元素C. 碳原子D. 碳单质
【正确答案】A
【详解】二氧化碳的过度排放会导致温室效应加剧，“碳中和”中的碳指的就是二氧化碳，故选A。
2. 当光束通过下列分散系时，能产生丁达尔效应的是
A. 淀粉溶液B. CuSO4溶液C. 石灰乳D. NaCl溶液
【正确答案】A
【详解】A．淀粉溶液中由于淀粉分子是高分子，分子直径比较大，直径在1 nm-100 nm之间，因此该溶液属于胶体，当光束通过时会产生一条光亮的“通路”，即会产生丁达尔效应，A符合题意；
B．CuSO4溶液属于溶液，分散质微粒直径小于1 nm，因此不能产生丁达尔效应，B不符合题意；
C．石灰乳属于悬浊液，不能产生丁达尔效应，C不符合题意；
D．NaCl溶液中分散质微粒直径小于1 nm，因此不能产生丁达尔效应，D不符合题意；
故合理选项是A。
3. 下列物质属于非电解质的是
A. 石墨B. 氢氧化钠C. 硫酸铵D. 蔗糖
【正确答案】D
【详解】A．石墨属于单质，既不属于电解质也不属于非电解质，A不符合题意；
B．氢氧化钠属于碱，属于电解质，B不符合题意；
C．硫酸铵属于盐，属于电解质，C不符合题意；
D．蔗糖是在水溶液和熔融状态均不导电的化合物，属于非电解质，D符合题意。
故选D。
4. 雷雨天闪电时空气中有O3生成。下列说法中，不正确的是
A. 16O、17O、18O具有相同的质子数
B. O2和O3互为同素异形体
C. O2和O3的相互转化是物理变化
D. 在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
【正确答案】C
【详解】A．16O、17O、18O的质子数都是8个，中子数分别是8、9、10，它们是具有相同的质子数的不同原子，A正确；
B．O2和O3是氧元素组成的不同性质的单质，二者互为同素异形体，B正确；
C．O2和O3是氧元素组成的不同性质的单质，因此二者的相互转化是有新物质生成的变化，属于化学变化，C错误；
D．O2、O3都是气体物质，根据阿伏伽德罗定律可知：在相同的温度和压强下，等体积的O2和O3的物质的量相同，因此它们含有相同的分子数，D正确；
故合理选项是C。
5. LiAlH4是重要还原剂，遇水立即发生爆炸性的猛烈反应并放出氢气，同时生成两种碱：LiAlH4+4H2O=LiOH+Al(OH)3↓+4H2↑，合成方法：NaAlH4+LiCl=LiAlH4+NaCl，
下列说法正确的是
A. 金属性强弱：Li > NaB. 半径大小：r(H) > r(Na)
C. 还原性强弱：LiAlH4 > H2D. 碱性强弱：LiOH > NaOH
【正确答案】C
【详解】A．同主族元素，从上到下金属性依次增强，则锂元素的金属性弱于钠元素，故A错误；
B．同主族元素，从上到下原子半径依次增大，则氢原子的原子半径小于钠原子，故B错误；
C．由方程式可知，四氢合铝酸钠中氢元素化合价升高被氧化，是反应的还原剂，水分子中氢元素化合价降低被还原，水是反应的氧化剂，氢气即是反应的氧化产物又是还原产物，由还原剂的还原性强于还原产物可知，四氢合铝酸钠的还原性强于氢气，故C正确；
D．同主族元素，从上到下金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，则氢氧化锂的碱性弱于氢氧化钠，故D错误；
故选C。
6. 下列有关物质与用途具有对应关系的是
A. 次氯酸钙有还原性，可用来对饮用水进行消毒
B. K-Na合金导热性好，可用作快中子反应堆热交换剂
C. 碳酸钠能与盐酸反应，可用于治疗胃酸过多
D. 生石灰能与水反应，可用来干燥氯气
【正确答案】B
【详解】A．次氯酸钙具有强的氧化性，能够使细菌、病毒的蛋白质氧化变性而失去生理活性，故可用来对饮用水进行杀菌消毒，A错误；
B．K-Na合金在室温下呈液态，导热性好，因此可用作快中子反应堆热交换剂，B正确；
C．尽管碳酸钠能与盐酸反应，但由于其水溶液碱性太强，会对人体产生强烈的刺激性，因此不能用于治疗胃酸过多，C错误；
D．生石灰能与水反应，但由于反应生成的Ca(OH)2能够与氯气发生反应，因此不可用来干燥氯气，D错误；
故合理选项是B。
7. 用表面有油污的铁屑等原料可以制备FeSO4·7H2O，实验中的部分装置和操作如图所示，其中不能达到实验目的的是
A. 用装置甲去除铁屑表面的油污B. 用装置乙溶解铁屑制备FeSO4
C. 用装置丙过滤得FeSO4溶液D. 用装置丁蒸干溶液获得FeSO4·7H2O
【正确答案】D
【详解】A．碳酸钠溶液显碱性，能使油污水解，因此能用装置甲去除铁屑表面的油污，故A不符合题意；
B．铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，因此能用装置乙溶解铁屑制备硫酸亚铁，故B不符合题意；
C．可以用过滤的方法分离FeSO4和铁的混合物，故C不符合题意；
D．用装置丁蒸干硫酸亚铁溶液，得到的固体为FeSO4，若要得到FeSO4·7H2O，需要采取降温结晶的方式获取，故D符合题意；
故选D。
8. 下列物质转化中，加点元素被还原的是
A. CuO→CuB. Na2O→NaOH
C. HCl→Cl2D. Fe→FeSO4
【正确答案】A
【详解】A．Cu元素化合价由+2价降为0价，被还原，故A正确；
B．Na元素化合价反应前后化合价没有变化，故B错误；
C．Cl元素化合价由-1价升高到0价，被氧化，故C错误；
D．Fe元素化合价由0价升高到+2价，被氧化，故D错误；
故选A。
9. 钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是
A. 工业制备NaOH的原理：
B. 侯氏制碱过程中的物质转化：
C. Na2O2与CO2反应为潜水艇供氧的原理：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
D. 实验室制备少量NaOH原理：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
【正确答案】B
【详解】A．在工业上采用电解饱和食盐水的方法制取烧碱NaOH，反应产生NaOH、H2、Cl2，该反应的化学方程式为：，A正确；
B．侯氏制碱过程中的物质转化是首先向饱和食盐水中通入溶解度极大的NH3，使溶液显碱性，然后再通入CO2，发生反应：NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl，将NaHCO3过滤出来，然后加热，发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，就制取得到纯碱，B错误；
C．Na2O2与CO2反应产生Na2CO3和O2，反应消耗CO2产生O2，因此该反应用于潜水艇供氧，反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，C正确；
D．在实验室中若要制取少量NaOH，一般是根据复分解反应原理制取，向Na2CO3溶液中加入少量Ca(OH)2，发生反应：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，D正确；
故合理选项是B。
10. 对于下列实验，能正确描述其反应的离子方程式的是
A. 向CaCl2溶液中通入CO2：Ca2＋＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2H＋
B. 用醋酸清洗水垢：CaCO3＋2H＋= Ca2＋＋H2O＋CO2↑
C. 小苏打溶液与烧碱混合：HCO＋OH—=CO+H2O
D. 湿润的KI-淀粉试纸检验氯气：Cl2＋2KI=2K＋＋2Cl-＋I2
【正确答案】C
【详解】A．CO2与CaCl2溶液不反应，无明显现象，Ca2＋＋H2O＋CO2=CaCO3↓＋2H＋违背较强酸制备较弱酸的原则，A错误；
B．用醋酸清洗水垢，醋酸为弱电解质，不可拆，则反应的离子方程式为：CaCO3＋2CH3COOH= Ca2＋+2CH3COO-＋H2O＋CO2↑，B错误；
C．小苏打溶液与烧碱混合生成碳酸钠和水：＋OH-=+H2O，C正确；
D．湿润的KI-淀粉试纸检验氯气时，氯气与KI反应生成氯化钾和碘单质，但KI可溶于水，需要拆开，反应的离子方程式为：Cl2＋2I-=2Cl-＋I2，D错误；
故选C。
11. 我国古人曾用反应：Cu2S＋O2SO2＋2Cu制铜，并最早发明了青铜器的铸造技术。下列说法不正确的是
A. 青铜是铜的一种合金
B. Cu2S中铜元素显+1价
C. 该反应属于置换反应
D. Cu2S只作还原剂
【正确答案】D
【详解】A．青铜是铜、锡合金，故A正确；
B．Cu2S中硫元素-2价，铜元素显+1价，故B正确；
C．置换反应是一种单质和一种化合物生成另一种单质和另一种化合物，故C正确；
D．Cu2S 硫元素升高，铜元素降低，既作还原剂又作氧化剂，故D错误；
答案选D。
12. 根据下列实验操作和现象所得出的结论正确的是
A. AB. BC. CD. D
【正确答案】C
【详解】A．钠的焰色反应为黄色，待测液置于酒精灯外焰灼烧时，焰色反应为黄色，一定含有钠元素，说明溶液中含有钠离子，但是钾离子要透过蓝色钴玻璃才能观察到，故A错误；
B．二氧化碳、二氧化硫均能使石灰水变浑浊，根据操作和现象可以知道粉未可能为碳酸盐或者碳酸氢盐，或者亚硫酸盐等，故B错误；
C．FeCl3溶液中加入铜片，铜片变薄，溶液变为蓝绿色，发生反应，该反应中Fe3+为氧化剂，Cu2+为氧化产物，故氧化性Fe3+>Cu2+，故C正确；
D。向某溶液中加入硝酸银溶液，生成白色沉淀，该白色沉淀除了AgCl外也可以是硫酸银、碳酸银，溶液中不一定含有Cl-，故D错误；
故选C。
13. 利用NaClO和尿素[CO(NH2)2]反应制备N2H4·H2O (水合肼)的实验流程如图所示：
已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；②N2H4·H2O有强还原性，能与NaClO剧烈反应生成N2。下列说法错误的是
A. 步骤I中为避免温度过高，可采用冰水浴
B. 步骤I制备NaClO溶液时，若溶液中NaClO与副产物NaClO3的物质的量之比为5∶1，则参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为5∶3
C. 步骤II生成水合肼反应中NaClO作为氧化剂
D. 步骤II中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO碱性溶液中
【正确答案】D
【分析】由流程可知，步骤I中发生Cl2+2OH- =C1O- +Cl- +H2O，温度过高时易发生3C12+6OH- =+5Cl-+3H2O。步骤II中发生C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+，且将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中，可防止过量的NaClO溶液将N2H4·H2O氧化，步骤III中分离出碳酸钠、水合肼，以此来解答。
【详解】A．步骤I中温度过高发生副反应，为避免温度过高，可采用冰水浴，A正确；
B．步骤I制备NaClO溶液时，测得产物中NaC1O与NaClO3的物质的量之比为5：l，设NaC1O与NaClO3的物质的量分别为5 ml、l ml，根据电子守恒可知C1失去电子为5 ml×(1-0)+1 ml×(5-0)=10 ml，由电子守恒可知Cl-得到电子数为10 ml，由原子守恒可知参与反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为10 ml：(5 ml+1 ml) =5：3，B正确；
C．步骤II中发生反应：C1O-+CO(NH2)2+2OH-=C1-+N2H4·H2O+，在该反应中NaClO为氧化剂，CO(NH2)2为还原剂，C正确；
D．在步骤II中，若将尿素水溶液逐滴滴入NaC1O碱性溶液中，会导致NaClO溶液将N2H4·H2O氧化，故应该将NaC1O溶液逐滴滴加到尿素中，D错误；
故合理选项是D。
二、综合题(共61分)
14. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能水处理剂。
已知：①K2FeO4为紫色固体，微溶于KOH溶液。
②在碱性条件下，次氯酸盐(如KClO)可将Fe(OH)3氧化成高铁酸盐(如K2FeO4)。
③K2FeO4具有强氧化性，在酸性或中性溶液中迅速产生O2，在碱性溶液中较稳定。
某学习小组设计了下面的实验制备K2FeO2并探究其性质。
Ⅰ K2FeO4的制备
该小组用如图所示装置制备K2FeO4(夹持装置略)。
（1）K2FeO4中铁元素的化合价为___________价，氧元素位于周期表第___________周期、___________族。
（2）以上装置图中有一处明显的错误请你帮助指出来：___________。
（3）A装置作用是产生黄绿色氯气(Cl2)，写出A中发生反应的离子方程式___________。
（4）C中发生的主要反应有 ①Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O，
②3Cl2+2Fe(OH)3+10KOH=2K2FeO4+6KCl+8H2O。
保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，实验中提高Fe(OH)3转化率的操作有___________。(写一点)
Ⅱ 性质探究 用KOH溶液充分洗涤C中所得固体得到固体物质K2FeO4。
（5）絮凝实验：甲同学取少量K2FeO4加入浑浊的泥浆水中，发现产生气体，搅拌，浑浊的泥浆水很快澄清。查阅资料此时发生反应的离子方程式为：4FeO＋10H2O=4Fe(OH)3(胶体)＋3O2↑＋8OH-，请结合方程式，说明K2FeO4的净水原理：___________。
（6）乙同学取少量K2FeO4，向其中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体，产生黄绿色气体的原因可描述为___________。
【正确答案】（1） ①. +6 ②. 2 ③. VIA
（2）D装置没有出气导管
（3）2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
（4）加快搅拌速率 （5）K2FeO4的净水原理产生的Fe(OH)3胶体粒子可吸附水中悬浮颗粒(杂质)
（6）K2FeO4具有强氧化性，将溶液中的Cl-氧化为Cl2
【分析】由实验装置图可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，装置B中盛有的饱和食盐水用于除去氯化氢气体，装置C中氯气与氢氧化铁、氢氧化钾溶液反应制备高铁酸钾，装置D中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收未反应的氯气，防止污染空气，装置图中有一处明显的错误，装置D没有出气导管，可能会因气体体积增大导致气体压强增大而发生意外事故。
【小问1详解】
高铁酸钾中钾元素的化合价为+1价、氧元素的化合价为—2价，由化合价代数和为0可知，铁元素的化合价为+6价；氧元素的原子序数为8，位于元素周期表第二周期VIA族，故+6；2；VIA；
【小问2详解】
由分析可知，装置图中有一处明显的错误，装置D没有出气导管，可能会因气体体积增大导致气体压强增大而发生意外事故，故D装置没有出气导管；
【小问3详解】
由分析可知，装置A中高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气，反应的离子方程式为2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O，故2+10Cl-+16H+=2Mn2++5Cl2↑+8H2O；
【小问4详解】
保持温度、反应时间、反应物和溶剂的量不变，加快搅拌速率可以促进反应物充分接触，从而有利于反应充分进行，提高氢氧化铁的转化率，故加快搅拌速率；
【小问5详解】
由方程式可知，高铁酸钾的净水原理为高铁酸钾与水反应生成氢氧化铁胶体，氢氧化铁胶体的表面积大，可吸附水中悬浮杂质而聚沉，从而使水变得澄清达到净水的目的，故K2FeO4的净水原理产生的Fe(OH)3胶体粒子可吸附水中悬浮颗粒(杂质)；
【小问6详解】
向高铁酸钾中滴入稀盐酸发现产生黄绿色气体发生的反应为具有强氧化性的高铁酸钾与盐酸反应生成了氯气，故K2FeO4具有强氧化性，将溶液中的Cl-氧化为Cl2。
15. 铁黄(FeOOH)是重要的化工产品。某学校兴趣小组用如图所示装置，进行铁黄制备研究，具体操作如下：向三颈烧瓶中依次加入250mL 3.0ml/L硫酸亚铁溶液、铁黄晶种和过量碎铁皮，在80℃水浴加热条件下，持续通入空气并不断搅拌，在晶种上得到铁黄晶体。
已知：①铁黄制备原理4FeSO4+O2+6H2O4FeOOH↓+4H2SO4。
②为促进生成的铁黄沉淀有序生长，实验时需加入少量已制铁黄作为晶种。
（1）FeOOH可表示为xFe2O3•yH2O，其中=___________。
（2）铁皮处理：取一定量铁皮，用稀硫酸除去表面铁锈，该除锈反应的化学方程式为___________。
（3）检验反应完成后上层溶液中是否存在Fe3+的实验方法为___________。
（4）结合铁黄制备原理解释加入过量碎铁皮的作用是___________。(答两点)
（5）测定样品中铁黄的质量分数。
配制100mL 0.500 ml/L K2Cr2O7标准溶液。实验过程可描述为：
对所使用的容量瓶进行捡漏。
①使用电子天平称取___________，并置于烧杯中用适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌；
②待溶液冷却后用玻璃棒___________；
③再用少量蒸馏水___________2～3次，并将洗涤液___________；
④继续加入蒸馏水___________；
改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切，塞好瓶塞，颠倒摇匀；
装瓶贴上标签(标签上书写0.500 ml/L K2Cr2O7)。
【正确答案】（1）1 （2）Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O
（3）静置、取少量上层清液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变红则 含Fe3+
（4）既能消除铁黄制备时产生的硫酸，同时又能额外提供FeSO4，实现硫酸亚铁循环利用
（5） ①. 14.7g K2Cr2O7固体 ②. 转移至100mL容量瓶中 ③. 洗涤烧杯和玻璃棒 ④. 转移入容量瓶中 ⑤. 至刻度线下1～2cm
【分析】由题意可知，制备铁黄具体操作为向三颈烧瓶中依次加入250mL 3.0ml/L硫酸亚铁溶液、铁黄晶种和过量碎铁皮，在80℃水浴加热条件下，持续通入空气并不断搅拌，在晶种上得到铁黄晶体，加入少量已制铁黄作为晶种的目的是促进生成的铁黄沉淀有序生长。
【小问1详解】
由FeOOH改写为xFe2O3•yH2O时，化合物中铁原子和氢原子的个数比不变可得：2x：2y=1：1，则=1；
【小问2详解】
铁锈的主要成分为氧化铁，除锈发生的反应为氧化铁与稀硫酸反应生成硫酸铁和水，反应的化学方程式为Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O；
【小问3详解】
溶液中铁离子能与硫氰酸根离子反应生成红色的硫氰化铁，则检验反应完成后上层溶液中是否存在铁离子的实验方法为静置、取少量上层清液于试管中，加入KSCN溶液，溶液变红则含Fe3+；
【小问4详解】
由铁黄制备原理可知，硫酸亚铁与氧气、水反应生成FeOOH沉淀时，还有硫酸生成，制备铁黄时，加入的过量碎铁皮既能消除铁黄制备时产生的硫酸，同时又能额外提供FeSO4，实现硫酸亚铁循环利用；
【小问5详解】
①配制100mL 0.500 ml/L重铬酸钾标准溶液时，需要重铬酸钾的质量为0.500 ml/L×0.1L×294g/ml=14.7g；
②由配制一定物质的量浓度溶液配制的步骤为计算、称量、溶解、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知，配制100mL 0.500 ml/L重铬酸钾标准溶液的实验过程为使用电子天平称取14.7g重铬酸钾固体，并置于烧杯中用适量蒸馏水溶解，并用玻璃棒搅拌；待溶液冷却后用玻璃棒引流转移至100mL容量瓶中；
③再用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，并将洗涤液转移入容量瓶中；
④继续加入蒸馏水至刻度线下1～2cm，改用胶头滴管加水至溶液凹液面最低处与刻度线相切，塞好瓶塞，颠倒摇匀；装瓶贴上标签(标签上书写0.500 ml/L K2Cr2O7)。
16. 电能在生产、生活中起着十分重要的作用。某学习兴趣小组的同学利用已经学习的氧化还原反应知识与电流的产生进行探究。
【引发思考】氧化还原反应的发生的本质是___________。
【提出问题】能否让氧化还原反应中某些带电粒子的移动产生电流？
【查阅资料】①导线中的电流是由于电子的定向移动产生的。
②2019版人教版化学教材必修二P36有下描述：
利用反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑(用单线桥标出该反应电子转移方向和数目___________)，

通过如图特定装置使氧化反应与还原反应分别在两个不同的区域进行，可以使电子通过导体发生定向移动，形成电流。
如图1所示，插入稀硫酸的锌片和铜片用导线连接时，由于锌比铜活泼，与稀硫酸作用容易失去电子，被氧化成锌离子而进入溶液：锌片区域：(氧化反应)Zn-2e-=Zn2+；
电子由锌片通过导线流向铜片，溶液中的氢离子从铜片获得电子，被还原成氢原子，氢原子结合成氢分子从铜片上放出：铜片区域：(还原反应)___________。
【实验探究】利用铁和硫酸铜溶液的反应(Fe+CuSO4=FeSO4+Cu)产生电流。
第一步：按图2装置组成实验装置，用导线分别将铜片和铁片与电流表接线柱相连接；
第二步：向烧杯中加入硫酸铜溶液；
第三步：观察到电流表指针偏转，___________片逐渐溶解，溶液由蓝色逐渐变___________色。
【交流反思】写出铁片区域发生反应的离子方程式：___________ 。
【正确答案】 ①. 电子的转移(或得失或偏移) ②. ③. 2H++2e-= H2↑ ④. 铁 ⑤. 浅绿 ⑥. Fe-2e-=Fe2+
【分析】氧化还原反应的特征是元素化合价的升降，实质是电子转移。若将氧化还原反应中的氧化反应与还原反应分开，一端只发生氧化反应，另一端只发生还原反应，就形成了原电池。在原电池中，负极发生失去电子的氧化反应，正极上发生得到电子的还原反应。电子由负极经外电路流向正极。在电解质溶液中，阳离子向正极定向移动，阴离子向负极定向移动，从而形成闭合回路。根据电解质溶液颜色变化、电极质量变化及是否产生气泡、是否有电流产生分析原电池反应现象。
【详解】氧化还原反应的发生的本质是电子的转移(或电子的得失或共用电子对的偏移)；
【查阅资料】在反应Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑中，Zn元素的化合价由反应前Zn单质的0价变为反应后ZnSO4中的+2价，化合价升高2价，失去电子2e-，H元素的化合价由反应前H2SO4中的+1价变为反应后H2中的0价，化合价降低1×2=2价，得到电子2×e-，根据反应过程中电子转移总数等于元素化合价升降总数，用单线桥法表示电子转移为：；
金属活动性Zn＞Cu，根据图示可知：在Zn片上，Zn失去电子变为Zn2+进入溶液，发生反应：Zn-2e-=Zn2+；电子经导线流向Cu片，在Cu片上，H+得到电子发生还原反应，H+被还原产生H2，则Cu上发生反应为：2H++2e-= H2↑；
【实验探究】由于金属活动性：Fe＞Cu，所以在Fe片上发生反应：Fe-2e-=Fe2+；在Cu片上发生反应：Cu2++2e-=Cu，我们观察到：电流表指针偏转，铁片逐渐溶解，溶液由蓝色逐渐变为浅绿色；
【交流反思】根据上述分析可知：在铁片区域发生反应的离子方程式：Fe-2e-=Fe2+。
17. 二氧化碳的捕集和利用是我国能源领域实现碳达峰、碳中和目标的一个重要研究方向。
（1）某校科研人员利用溶液实现“碳捕获”的技术的装置如图，

①在整个“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了___________，若实现溶液的循环利用，可采取的措施为___________。
②下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是___________(填序号)。
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液
（2）科学家提出用作催化剂，利用太阳能热化学循环分解制取C。用作催化剂，通过两步反应分解制取C。已知第二步反应为：，则第一步反应的化学方程式为___________。
（3）大连化学物理研究所人员最新研究发现，氮掺杂碳材料具有良好的导电性和易于调变的电子特性，可以很好地电催化还原制。则每生成(标准状况下)的过程中电子转移的物质的量为___________。
（4）科研人员发现捕获和转化还可以通过如下途径实现，其原理如图所示。

请用必要的化学用语和文字描述上述捕获和转化过程：___________。
【正确答案】（1） ①. 增大和二氧化碳的接触面积充分反应 ②. 在溶液中加入，过滤得溶液 ③. D
（2）
（3）
（4）与反应，被捕捉生成；然后在催化剂的作用下与反应，生成和，同时重新生成。
【小问1详解】
①“捕捉”过程中，将溶液喷成雾状是为了增大和二氧化碳的接触面积充分反应；若实现溶液的循环利用，可在溶液中加入，过滤得溶液；
②结合选项可知ABC均与不发生反应，不能吸收，碳酸钠溶液可与反应生成碳酸氢钠，可做捕获剂；
【小问2详解】
利用太阳能热化学循环分解制取C，总反应为：，第二步反应为：，第一步反应=总反应-第二步反应，可得：；
小问3详解】
电催化还原制，到CO的过程中C的化合价由+4变为+2价，生成1mlCO时转移2ml电子，则每生成(标准状况下)即0.1ml，该过程中电子转移的物质的量为0.2ml；
【小问4详解】
由图可知与反应，被捕捉生成；然后在催化剂的作用下与反应，生成和，同时重新生成
选项
实验操作和现象
实验结论
A
用铂丝蘸取待测液置于酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色
该溶液中一定不含K+
B
向某白色粉末中滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该粉末一定是碳酸盐
C
向2 ml·L-1的FeCl3溶液中加入铜片，铜片变薄，溶液变为蓝绿色
氧化性：Fe3+>Cu2+
D
向某溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀
该溶液中含一定含有 Cl—
选项
实验操作和现象
实验结论
A
用铂丝蘸取待测液置于酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色
该溶液中一定不含K+
B
向某白色粉末中滴加稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体
该粉末一定是碳酸盐
C
向2 ml·L-1的FeCl3溶液中加入铜片，铜片变薄，溶液变为蓝绿色
氧化性：Fe3+>Cu2+
D
向某溶液中加入硝酸银溶液，产生白色沉淀
该溶液中含一定含有 Cl—