四川省普通高中2023学年化学高一下期末统考试题（含答案解析）

2023学年高一下化学期末模拟试卷注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上，写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、室温下，设1LpH=6的AlCl3溶液中，由水电离出的H+物质的量为n1；1LpH=6的HCl溶液中，由水电离出的H+物质的量为n2.则n1/n2的值是()A．0.01 B．1 C．10 D．1002、在A+2B⇌3C+4D反应中，表示该反应速率最快的是（）A．v(A)=0.3mol/(L·s) B．v(B)=0.5mol/(L·s)C．v(C)=0.8mol/(L·s) D．v(D)=1mol/(L·min)3、对于元素周期表，下列叙述中不正确的是A．在金属元素与非金属元素的分界线附近可以寻找制备半导体材料的元素B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素C．在金属元素区域可以寻找制备新型农药材料的元素D．元素周期表中位置靠近的元素性质相近4、煤本身是可燃物质，但是块状的煤用明火靠近都不燃烧，而当煤变为粉末状态时，在空气中达到一定的浓度遇明火即迅速爆炸，其原因是()。A．粉末状态的煤比块状煤的着火点低B．粉末状态的煤比块状煤放出的热量多C．粉末状态的煤比块状煤的总表面积大D．粉末状态的煤呈气态，属于可燃性气体5、一定温度下的密闭容器中发生可逆反应C(s)+H2O(g)CO(g)+H2(g)，一定能说明该反应已达到平衡状态的是A．v逆(H2O)=v正(CO) B．容器中物质的总质量不发生变化C．n(H2O)：n(H2)=1：1 D．生成1molCO的同时生成1molH26、1mol气态烷烃完全燃烧，需要8mol的氧气，这种烷烃的分子式为()A．C3H8B．C4H10C．C5H12D．C6H147、下列图示变化为吸热反应的是（）A． B．C． D．8、某温度下，向2L恒容密闭容器中充入1molM和3molN进行反应，2M(g)+N(s)==X(g)+2Y(g)，2s后测得容器内气体压强是起始时的1.2倍，则前2s内用M表示的该反应的平均反应速率为（）A．0.1mol•L-1•s-1 B．0.2mol•L-1•s-1C．0.05mol•L-1•s-1 D．0.4mol•L-1•s-19、高温下硫酸亚铁发生反应2FeSO4Fe2O3+SO2↑+SO3↑,若将生成的气体通入氯化钡溶液中，得到的沉淀是A．BaSB．BaSO3C．BaSO4D．BaSO3和BaSO410、古语道：“人要实，火要虚”。此话的意思是做人必须脚踏实地，事业才能有成；燃烧固体燃料需要架空，燃烧才能更旺。从燃烧的条件看，“火要虚”的实质是()A．增大可燃物的热值 B．提高空气中氧气的含量C．提高可燃物的着火点 D．增大可燃物与空气的接触面积11、要使AlCl3溶液中的Al3+全部沉淀出来，最适宜选用的试剂是（）A．KOH溶液 B．Ba（OH）2溶液 C．NaOH溶液 D．氨水12、下列物质中，其主要成分属于烃的是（）A．汽油B．油脂C．蛋白质D．纤维素13、下列设备工作时，将化学能转化为热能的是（

）A．硅太阳能电池 B．锂离子电池C．太阳能集热器 D．燃气灶14、下列各组溶液中的两个反应，可用同一离子方程式表示的是A．BaCO3和HCl；BaCO3和H2SO4B．BaCl2和H2SO4；Ba(OH)2和H2SO4C．HNO3和K2CO3；HCl和NaHCO3D．KOH和H2SO4；Ba(OH)2和HNO315、据报道：科学家首次用X射线激光技术观察到CO与O在催化剂表面形成化学键的过程。反应过程如下图所示。下列说法中不正确的是A．状态I→状态Ⅲ是放热过程B．该过程中，CO没有断键形成C和OC．状态I→状态Ⅲ表示CO和O生成了CO2D．状态I→状态Ⅲ表示CO与O2反应的过程16、下列各项因素中能够对化学反应速度起决定作用的是（）A．温度B．浓度C．催化剂D．物质性质二、非选择题（本题包括5小题）17、如图所示，已知A元素的最低化合价为－3价，D元素和B元素可形成2种化合物。试回答下列问题(均用具体的元素符号回答)：（1）写出它们的元素符号：A______，B________，C__________，D_______；（2）A、B、C、D的气态氢化物稳定性最差的是_____；（3）A、B、C的原子半径由小到大的顺序是_________；（4）A、B、C三元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：_____；（5）用化学方程式表示元素C的非金属性大于B元素；__________。18、下表是元素周期表的一部分，针对表中的①～⑨九种元素，填写下列空白：族周期ⅠAⅡAⅢAⅣAⅤAⅥAⅦA0族二①②③三④⑤⑥⑦⑧四⑨(1)在这些元素中，化学性质最不活泼的是________(填具体元素符号，下同)。(2)在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的化学式是________，碱性最强的化合物的电子式是____________，其含有的化学键类型___________(3)最高价氧化物是两性氧化物的元素是________；写出它的氧化物与盐酸反应的离子方程式_________________________________________(4)写出元素③的氢化物的电子式______________(5)写出④的单质与水反应的离子方程式________________________________________19、亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效氧化、杀菌及漂白剂，其生产工艺如下：（1）NaClO2中氯元素的化合价是_________。从氧化还原角度推测NaClO2可能具有的化学性质是_________。（2）过程I常伴有少量Cl2生成。①Cl2的存在会造成产品中含有NaCl，请结合离子方程式解释其原因_________。②结合下面信息，请设计实验方案除去ClO2中的Cl2________。ClO2Cl2在水中的溶解性易溶溶在CCl4中的溶解性难溶溶（3）过程II中H2O2的作用是________（填“氧化剂”或“还原剂”）。（4）理论上每生成1molNaClO2，消耗SO2的体积是________L（标准状况下）。（5）已知：i.压强越大，物质的沸点越高。ii.NaClO2饱和溶液在温度低于38℃时析出NaClO2∙3H2O38~60℃时析出NaClO2晶体高于60℃时分解成NaClO3和NaCl①过程III采用“减压蒸发”操作的原因是_____。②请将过程III的操作补充完整_______。20、为了探究原电池和电解池的工作原理，某研究性学习小组分别用下图所示的装置进行实验。据图回答问题。I.用图甲所示装置进行第一组实验时：（1）在保证电极反应不变的情况下，不能替代Cu作电极的是_____(填字母)。A石墨B．镁C．银D．铂（2）实验过程中，SO42-____(填“从左向右”“从右向左”或“不”)移动；滤纸上能观察到的现象是________________。II.该小组同学用图乙所示装置进行第二组实验时发现，两极均有气体产生，且Y极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。查阅资料知，高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色。请根据实验现象及所查信息，回答下列问题：（3）电解过程中，X极处溶液的OH-浓度____(填“增大”“减小”或“不变)。（4）电解过程中，Y极发生的电极反应为___________________，_________________。（5）电解进行一段时间后，若在X极收集到672mL气体，Y电板(铁电极)质量减小0.28g，则在Y极收集到气体为____mL(均己折算为标准状况时气体体积)。（6）K2FeO4-Zn也可以组成碱性电池，K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应总反应式为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2，该电池正极发生的电极反应式为_______________。21、回收利用CO2是环境科学研究的热点课题，是减轻温室效应危害的重要途径。(1)工业上，利用天然气与二氧化碳反应制备合成气(CO和H2)，化学方程式为CO2(g)+CH4(g)＝2CO(g)+2H2O(g)上述反应的能量变化如图1所示，该反应是________(填“吸热反应，或“放热反应”）。(2)工业上用CO2生产甲醇(CH3OH)燃料，可以将CO2变废为宝。在体积为1L的密闭容器中，充入1molO2和4molH2，一定条件下发-反应：CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)，测得CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如上图2所示。①从反应开始到平衡，用CH3OH表示的平均反应速率为______。②若反应CO2(g)+3H2(g)＝CH3OH(g)+H2O(g)在四种不同情况下的反应速率分别为：A.v(H2)=0.01mol•L-1•s-1B.v(CO2)=0.15mol•L-1•s-1C.v(CH3OH)=0.3mol•L-1•min-1D.v(H2O)=0.45mol•L-1•min-1该反应进行由快到慢的顺序为______(填字母）。③下列描述能说明反应达到最大限度的是_______(填字母）。A.混合气体的密度保持不变B.混合气体中CH3OH的体积分数约为21.4%C.混合气体的总质量保持不变D.H2、CH3OH的生成速率之比为3：1(3)甲醇(CH3OH)是一种可再生能源，具有广阔的开发和应用前景。以甲醇、氧气和KOH溶液为原料，石墨为电极制造新型手机电池，甲醇在______极反应，电极反应式为____________。

2023学年模拟测试卷参考答案（含详细解析）一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、D【答案解析】

1LpH=6的AlCl3溶液中，由水电离出的H+物质的量为n1=n(H+)=10-6mol/L×1L=10-6mol；1LpH=6的HCl溶液中，由水电离出的H+物质的量为n2=n(OH-)=mol/L×1L=10-8mol。则n1/n2==100。故选D。【答案点睛】本题考查水的电离的影响因素，注意能水解的盐促进水的电离，酸和碱都抑制水的电离，水电离出的氢离子总是等于水电离出的氢氧根离子。2、A【答案解析】

v(D)=1mol/(L·min)=160mol/(L·s)，反应速率与化学计量数的比值越大，反应速率越快，则：A.v(A)B.v(B)2C.v(C)3D.v(D)4=显然A中比值最大，反应速率最快，故答案为A。【答案点睛】反应速率快慢的比较，利用反应速率与化学计量数的比值可快速解答，也可转化为同种物质的反应速率来比较。由于不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故化学反应速率与其化学计量数的比值越大，反应速率越快，注意单位要相同。3、C【答案解析】

A．在金属元素与非金属元素的分界线附近的元素既有一定的金属性，又有一定的非金属性，可以制备半导体材料，A正确；B．在过渡元素中可以寻找制备催化剂及耐高温和耐腐蚀材料的元素，如Fe可以做合成氨的催化剂，B正确；C．制备新型农药材料的元素，应在非金属元素区寻找,如F、Cl、S、P、As等，C错误；D．元素周期表中位置靠近的元素结构相似，所以性质相近，D正确；故选C。4、C【答案解析】

A.物质的着火点是其固有属性，与其状态和颗粒大小无关，故A错误；B.燃烧放出的热量与燃烧的程度以及可燃物的质量有关，故B错误；C.煤变为粉末状态时，总表面积大，与空气中的氧气密切接触时，一旦遇见火源，便发生剧烈的氧化还原反应，放出大量的热，使周围空气急剧膨胀，发生爆炸；故C正确；D.粉末状的煤还是固体，只是颗粒比较小，故D错误。答案选C。5、A【答案解析】

A.根据化学平衡状态的实质，v逆(H2O)=v正(CO)，该反应处于平衡状态，A正确；B.根据质量守恒定律，反应至始至终质量不变，B错误；C.平衡状态的另一判据是浓度保持不变，C错误；D.生成1molCO的同时生成1molH2,表述的都是V正，不能做标志，D错误，选A。6、C【答案解析】试题分析：设烷烃的化学式为CnH2n+2，CnH2n+2+O2→nCO2+(n+1)H2O11mol8mol则有：=8，解得n=5，故烷烃化学式为：C5H12，故选C。考点：考查了有机物分子式的确定的相关知识。7、A【答案解析】

A.反应物的能量小于生成物的能量，图中反应为吸热反应，符合题意，A项正确；B.反应物的能量大于生成物的能量，反应为放热反应，不符合题意，B项错误；C.浓硫酸是稀释放热，但不是化学反应，不符合题意，C项错误；D.活泼金属与酸的反应是放热反应，不符合题意，D项错误；答案选A。8、A【答案解析】恒温恒容时，容器内气体的物质的量之比等于压强之比，反应前气体的物质的量为1mol，反应后气体的物质的量为1.2mol，反应体系增加的气体的物质的量为（1.2-1）mol，设参加反应的M的物质的量为x，则2M（g）+N（s）=X（g）+2Y（g）增加气体的物质的量2mol2mol1molx（1.2-1）mol解得x=0.4mol，浓度是0.2mol/L，所以M的化学反应速率为：v=△c/△t=0.2mol/L÷2s＝0.1mol/(L•s)，答案选A。点睛：本题考查了化学反应速率与化学计量数的关系，明确“恒温恒容时，容器内气体的物质的量之比等于压强之比”是解本题的关键，注意N是固体，为易错点。9、C【答案解析】分析：混合气体中含有SO3,将生成的气体通入氯化钡溶液中发生:SO3+H2O=H2SO4，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl↓,注意H2SO3为弱酸，酸性小于HCl和H2SO4，以此来解答。详解：混合气体中含有SO3,将生成的气体通入氯化钡溶液中发生:SO3+H2O=H2SO4,则没有SO3逸出，H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl,则有BaSO4沉淀生成；因为H2SO3为弱酸,酸性小于HCl和H2SO4,则不能与氯化钡反应,得不到BaSO3沉淀；且该反应生成的气体与氯化钡不会生成BaS；正确选项C。点睛：二氧化硫和三氧化硫均为酸性氧化物，二氧化硫通入氯化钡溶液中，没有白色沉淀产生，因为亚硫酸不能制备盐酸；三氧化硫通入氯化钡溶液，生成白色沉淀硫酸钡，因为硫酸钡沉淀不溶于盐酸。10、D【答案解析】

可燃物架空一些，可使空气容易进入而增大可燃物与空气的接触面积，氧气与可燃物接触更充分；“火要虚”能使可燃物与空气中氧气接触更充分，燃烧更完全才能燃烧更旺；此做法不能增大可燃物的热值、不能改变可燃物的着火点等物质固有属性及空气中氧气的含量，故选D。11、D【答案解析】

根据题意，Al3+转化为不溶于水的物质是Al(OH)3，Al(OH)3具有两性，既能和强酸反应又能和强碱反应，要使Al2(SO4)3溶液中的Al3+完全沉淀，选取试剂时就不能选强碱，只能是弱碱。【题目详解】A．KOH溶液是强碱，Al(OH)3具有两性，既能和强酸反应又能和强碱反应，会使Al(OH)3溶解，故A不符合题意；B．Ba(OH)2溶液是强碱，Al(OH)3具有两性，既能和强酸反应又能和强碱反应，会使Al(OH)3溶解，故B不符合题意；C．NaOH溶液溶液是强碱，Al(OH)3具有两性，既能和强酸反应又能和强碱反应，会使Al(OH)3溶解，故C不符合题意；D．氨水是弱碱，Al(OH)3不与弱碱反应，加入过量的氨水能把铝离子完全沉淀，故D符合题意；答案选D。12、A【答案解析】A.汽油的主要成分是烃，故A正确；B.油脂的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，属于烃的含氧衍生物，故B错误；C.蛋白质中含有O、N等元素，不属于烃，故C错误；D.纤维素中含有O元素，属于烃的含氧衍生物，故D错误；故选A。点睛：本题考查有机物的分类，注意把握常见烃以及烃的衍生物的概念。烃只含有C、H元素，汽油、煤油、柴油为烃类混合物。13、D【答案解析】

A.硅太阳能电池是把太阳能转化为电能，A错误；B.锂离子电池将化学能转化为电能，B错误；C.太阳能集热器将太阳能转化为热能，C错误；D.燃气灶将化学能转化为热能，D正确，答案选D。14、D【答案解析】

A、碳酸钡、硫酸钡均是难溶的，用化学式表示，而氯化钡是易溶的，用离子表示，A错误；B、前者生成硫酸钡和氯化氢，后者生成硫酸钡和水，离子方程式不同于前者，B错误；C、碳酸钾和碳酸氢钠是不同的，离子方程式不同，C错误；D、KOH和H2SO4以及Ba(OH)2和HNO3反应的离子方程式均是H++OH－＝H2O，D正确；答案选D。15、D【答案解析】试题分析：A.根据能量—反应过程的图像知，状态I的能量高于状态III的能量，该过程是放热过程，A项正确；B.根据状态I、II、III可以看出整个过程中CO中的C和O形成的化学键没有断裂，B项正确；C.状态I→状态Ⅲ表示CO和O生成了CO2，而不是与氧气的反应，C项正确；D项错误；答案选D。【考点定位】考查化学反应原理的探究。【名师点睛】本题考查化学反应原理的探究。题目着重于考查学生的分析能力和自学能力，注意把握题给信息，难度不大。由图可知反应物总能量大于生成物总能量，为放热反应，CO与O在催化剂表面形成CO2，不存在CO的断键过程，以此解答该题。16、D【答案解析】影响化学反应速率的因素中，反应物的结构与性质是决定性的因素，即最主要因素，而温度、浓度、压强、催化剂等外界因素为次要因素，故选D。二、非选择题（本题包括5小题）17、PSClOPH3Cl<S<PHClO4>H2SO4>H3PO4Cl2+H2S==S+2HCl【答案解析】A元素的最低化合价为-3价，可知A为第ⅤA族元素，结合题中的图，且D元素和B元素可形成2种化合物，可知，B为硫元素，D为氧元素，A为磷元素，C为氯元素，E为硒元素。(1)根据上面的分析可知它们的元素符号：A为P，B为S，C为Cl，D为O，故答案为：P，S，Cl，O；(2)同周期元素从左向右，非金属性增强，气态氢化物稳定性逐渐增强，同主族元素从上向下，非金属性减弱，气态氢化物稳定性逐渐减弱，所以A、B、C、D的气态氢化物稳定性最差的是PH3，故答案为：PH3；(3)电子层数相同时，核电荷数越大，原子半径越小，所以P、S、Cl的原子半径由小到大的顺序是Cl＜S＜P，故答案为：Cl＜S＜P；(4)同周期元素从左向右，非金属性增强，对应的最高价氧化物对应水化物的酸性也增强，所以P、S、Cl三元素最高价氧化物对应水化物的酸性由强到弱的顺序是：HClO4＞H2SO4＞H3PO4，故答案为：HClO4＞H2SO4＞H3PO4；(5)用氯气氧化负2价的硫，得到硫单质，可以说明氯气的氧化性强于硫，也就说明氯元素的非金属性强于硫元素，化学方程式为Cl2+H2S=S+2HCl，故答案为：Cl2+H2S=S+2HCl。18、ArHClO4离子键和共价键AlAl2O3+6H+=2Al3++3H2O2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑【答案解析】

由元素在周期表中位置可知，①为C元素、②为N元素、③为O元素、④为Na元素、⑤为Al元素、⑥为S元素、⑦为Cl元素、⑧为Ar元素、⑨为K元素。【题目详解】（1）在这些元素中，化学性质最稳定的是稀有气体Ar，故答案为：Ar；（2）同周期元素元素，从左到右非金属性依次增强，最高价氧化物对应水化物的酸性依次增强，碱性依次减弱，同主族元素元素，从下到上非金属性依次减弱，最高价氧化物对应水化物的酸性依次减弱，碱性依次增强，则酸性最强的是高氯酸，碱性最强的是氢氧化钾，氢氧化钾是离子化合物，含有离子键和共价键，故答案为：HClO4；；离子键和共价键；（3）氧化铝是两性氧化物，所以最高价氧化物是两性氧化物的元素是Al，氧化铝与盐酸反应生成氯化铝和水，反应的离子方程式为Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，故答案为：Al；Al2O3+6H+=2Al3++3H2O；(4)元素③的氢化物是H2O，H2O是共价化合物，电子式为，故答案为：；(5)④为Na元素，钠单质与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑，故答案为：2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2↑。【答案点睛】本题考查元素周期表与元素周期律，注意对元素周期表的整体把握，注意位置、结构、性质的相互关系是解答关键。19、+3既具有氧化性又具有还原性Cl2+2OH-==Cl-+ClO-+H2O将混有少量Cl2的ClO2缓慢通过盛有CCl4的洗气瓶还原剂11.2通过减压降低水的沸点，在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和，避免其分解控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤【答案解析】

由流程图可知，SO2与氯酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2，反应的离子方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-；ClO2与过氧化氢在碱性条件下发生氧化还原反应反应生成NaClO2，反应的离子方程式为H2O2+2ClO2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2；由题给信息可知，高于60℃时分解成NaClO3和NaCl，则得到粗产品时，应采用减压蒸发，在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和，避免NaClO2分解，结晶时应控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤，防止温度低于38℃析出NaClO2∙3H2O。【题目详解】（1）NaClO2中钠元素化合价为+1价，氧元素化合价为—2价，由化合价代数和为零可知氯元素的化合价为+3价；元素化合价为中间价时，既表现氧化性又表现还原性，+3价介于氯元素—1价和+7价之间，则NaClO2既具有氧化性又具有还原性，故答案为：+3；既具有氧化性又具有还原性；（2）①SO2与氯酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应时，还原产物可能为Cl2，反应生成的氯气与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，造成产品中含有NaCl和NaClO，反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O，故答案为：Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O；②由题给信息可知，ClO2和Cl2均溶于水，ClO2不溶于四氯化碳，Cl2溶于四氯化碳，所以除去ClO2中的Cl2的实验方案是将混有少量Cl2的ClO2缓慢通过盛有CCl4的洗气瓶，故答案为：将混有少量Cl2的ClO2缓慢通过盛有CCl4的洗气瓶；（3）过程II中ClO2与过氧化氢在碱性条件下发生氧化还原反应反应生成NaClO2，氯元素化合价降低，ClO2作氧化剂，双氧水作还原剂，故答案为：还原剂；（4）SO2与氯酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2，反应的离子方程式为2ClO3-+SO2=2ClO2+SO42-，ClO2与过氧化氢在碱性条件下发生氧化还原反应反应生成NaClO2，反应的离子方程式为H2O2+2ClO2+2OH—=2ClO2—+2H2O+O2，由方程式可得2NaClO2—SO2，则每生成1molNaClO2，消耗SO2的物质的量是0.5mol，标况下体积是11.2L，故答案为：11.2；（5）①由题给信息可知，高于60℃时分解成NaClO3和NaCl，则得到粗产品时，应采用减压蒸发，在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和，避免NaClO2分解，故答案为：通过减压降低水的沸点，在较低温度将NaClO2溶液浓缩至饱和，避免其分解；②减压蒸发后，结晶时应控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤，防止温度低于38℃析出NaClO2∙3H2O，故答案为：控制温度在38oC~60oC条件下结晶、过滤。【答案点睛】本题考查物质的制备实验，注意把握物质的性质和题给信息，明确发生的化学反应是解答关键。20、B从右向左滤纸上有蓝色沉淀产生(答出“蓝色沉淀”或“蓝色斑点”即可)增大4OH--4e-=2H2O+O2↑Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O1682FeO42-+6e-+5H2O=Fe2O3+12OH-【答案解析】分析：I.甲装置是原电池，Zn作负极，Cu作正极，利用该原电池电解氢氧化钠溶液，结合原电池、电解池的工作原理解答。II.乙装置是电解池，铁电极与电源正极相连，作阳极，铁失去电子，碳棒是阴极，氢离子放电，结合电极反应式以及电子得失守恒解答。详解：（1）甲装置是原电池，Zn作负极，Cu作正极。若要保证电极反应不变，则另一个电极的活动性只要比Zn弱即可。根据金属活动性顺序可知Mg＞Zn，因此不能是Mg，答案选B。（2）根据同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引的原则，实验过程中，SO42−会向正电荷较多的Zn电极方向移动。即从右向左移动。利用该原电池电解氢氧化钠溶液，由于电极均是铜，在阳极上发生反应Cu-2e-=Cu2+，产生的Cu2+在溶液中发生反应Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓，所以在滤纸上能观察到的现象是有蓝色沉淀产生。（3）由图可知：X为阴极。电解过程中，X极上发生：2H++2e-=H2↑，破坏了水的电离平衡，水继续电离，最终导致溶液的c(OH-)增大，所以X极处溶液的c(OH-)增大。（4）由于实验时发现，两极均有气体产生，且Y极处溶液逐渐变成紫红色；停止实验观察到铁电极明显变细，电解液仍然澄清。又因为高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色，所以在电解过程中，Y极发生的电极反应为4OH−－4e−=2H2O+O2↑和Fe－6e−+8OH−=FeO42−+4H2O；（5）X电极产生氢气，n(H2)=2.672L÷1．4L/mol=2.23mol，n(e-)=2.26mol。在整个电路中电子转移数目相等，则4×n(O2)+6×(2．28g÷56g/mol)=2．26mol，解得n(O2)=2．2275mol，所以V(O2)=2.2275mol×1.4L/mol=2.168L=168mL；（6）K2FeO4－Zn也可以组成碱性电池，Zn作负极，负极的电极反应式为3Zn-6e-+6OH-=3Zn(OH)2。K2FeO4在电池中作为正极材料，其电池反应为2K2FeO4+3Zn=Fe2O3+ZnO+2K2ZnO2。用总反应式减去负极电极式可得该电池正极发生的电极反应式为2FeO42−+6e−+5H2O=Fe2O3+12OH−。21、吸热反应0.075mol/(L·min)