安徽定远重点中学2023年化学高一第二学期期末检测模拟试题含解析

2022-2023学年高一下化学期末模拟试卷考生请注意：1．答题前请将考场、试室号、座位号、考生号、姓名写在试卷密封线内，不得在试卷上作任何标记。2．第一部分选择题每小题选出答案后，需将答案写在试卷指定的括号内，第二部分非选择题答案写在试卷题目指定的位置上。3．考生必须保证答题卡的整洁。考试结束后，请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、下列反应既是氧化还原反应，又是吸热反应的是()A．铝片与稀硫酸的反应 B．Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应C．灼热的碳与二氧化碳的反应 D．甲烷在氧气中的燃烧反应2、已知一定温度下，下列反应的平衡常数：H2(g)+S(s)H2S(g)K1，S(s)+02(g)SO2(g)K2。则相同温度下反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g）的平衡常数为（）A．K1+K2B．K1-K2C．K1·K2D．K1/K23、反应A(g)＋3B(g)2C(g)＋2D(g)在四种不同情况下的反应速率分别为①v(A)＝0.45mol·L-1·min-1②v(B)＝0.6mol·L-1·s-1③v(C)＝0.4mol·L-1·s-1④v(D)＝0.45mol·L-1·s-1，该反应进行的快慢顺序为A．④>③＝②>① B．④<③＝②<①C．①>②>③>④ D．④>③>②>①4、下列说法正确的是（）A．反应条件是加热的反应都是吸热反应B．化学反应除了生成新的物质外，不一定伴随着能量的变化C．物质燃烧一定是放热反应D．放热的化学反应不需要加热就能发生5、一定温度下,在2L的密闭容器中发生反应:xA(g)+B(g)2C(g)△H<0，A、C的物质的量随时间变化的关系如图。下列有关说法正确的是A．x=1B．反应进行到1min时,反应体系达到化学平衡状态C．2min后,A的正反应速率一定等于C的逆反应速率D．2min后,容器中A与B的物质的量之比一定为2∶16、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7、已知丁醇（C4H10O)和己烯（C6H12)组成的混合物中，其中氧元素的质量分数为8%，则氢元素的质量分数为（）A．13% B．14% C．26% D．无法计算8、下列过程包含化学变化的是A．干冰升华 B．粮食酿醋 C．滴水成冰 D．沙里淘金9、下列化学用语表达正确的是A．N2的电子式：B．Cl－离子的结构示意图：C．CH4分子的比例模型：D．质子数为92、中子数为146的铀（U）原子符号：10、下列变化中只有通过还原反应才能实现的是（）A．Fe3+→Fe2+ B．Mn2+→MnO4－ C．Cl－→Cl2 D．N2O3→HNO211、反应2X（气）+Y（气）=2Z（气）+热量，在不同温度(T1和T2)及压强(P1和P2)下，产物Z的物质的量(nz)与反应时间(t)的关系如图所示。下列判断正确的是A．T1<T2P1<P2 B．T1<T2Pl>P2C．T1>T2P1>P2 D．T1>T2P1<P212、反应2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)，达到平衡时，下列说法正确的是()A．A、B全部变成了C和DB．A、B、C、D四种物质的浓度一定相等C．反应速率为零D．单位时间内B消耗的物质的量和B生成的物质的量相等13、下图是A、B两种重要的有机合成原料的结构。下列有关说法中正确的是A．A与B互为同系物B．A与B都能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应C．在一定条件下，A与B均能发生取代反应D．A与B都能与NaHCO3溶液反应产生CO214、在2A(g)＋B(g)3C(g)＋5D(g)的反应中，表示该反应速率最快的是A．v(D)＝4.0mol／(L·ｓ) B．v(C)＝3.2mol／(L·ｓ)C．v(A)＝2.0mol／(L·ｓ) D．v(B)＝1.2mol／(L·ｓ)15、两种气态烃组成的混合气体完全燃烧后所得CO2和H2O的物质的量随混合烃总物质的量的变化如图所示，则下列对混合烃的判断正确的是：①一定有乙烯②一定有甲烷③一定有丙烷④一定没有乙烷⑤可能有甲烷⑥可能有乙炔（C2H2）A．②④B．②③⑥C．②⑥D．①③⑤16、A、B、C、D、E是短周期元素，A、B、C处于同一周期，A元素的原子最外层电子数是次外层的2倍，B2-、C-、D+、E3+具有相同电子层结构，下列说法正确的是（）A．原子序数:E>D>B>C>AB．原子半径:D>E>A>C>BC．最简单氢化物的热稳定性:C>B>AD．离子半径:C->D+>E3+>B2-二、非选择题（本题包括5小题）17、A是一种常见的有机物，其产量可以作为衡量一个国家石油化工发展水平的标志，F是高分子化合物，有机物A可以实现如下转换关系。请回答下列问题:(1)写出A的电子式____________，B、D分子中的官能团名称分别是_______、_______。(2)在实验室中，可用如图所示装置制取少量G，试管a中盛放的试剂是____________，其作用为____________；(3)写出下列反应的化学方程式，并注明反应类型：①_______________________________；②________________________________；④________________________________。18、已知:有机物A的产量可以用来衡量一个国家的石油化工发展水平｡现以A为主要原料制备乙酸乙酯,其合成路线如下图所示:（1）有机物A的结构简式是________,D分子中官能团的名称是_________｡（2）反应①和④的反应类型分别是:_______､____________｡（3）反应④的化学方程式是__________,利用该反应制取乙酸乙酯的原子利用率为____________｡（4）某同学用下图所示的实验装置制取少量乙酸乙酯｡实验结束后,试管甲上层为透明且不溶于水的油状液体｡

①实验结束后,振荡试管甲,有无色气泡生成,其主要原因是__________(用化学方程式表示)｡②除去乙酸乙酯中混有的少量乙酸和乙醇,应加入________,分离时用到的主要仪器是_________｡19、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_______________。20、用酸性KMnO4溶液与H2C2O4（草酸）溶液反应研究影响反应速率的因素，一实验小组欲通过测定单位时间内生成CO2的体积，探究某种影响化学反应速率的因素，设计实验方案如下（KMnO4溶液已酸化），实验装置如图所示：实验序号A溶液B溶液①20mL0.1mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液②20mL0.2mol·L-1H2C2O4溶液30mL0.01mol·L-1KMnO4溶液（1）写出该反应的离子方程式__________________________________________。（2）该实验探究的是________因素对化学反应速率的影响。相同时间内针筒中所得CO2的体积大小关系是______>______（填实验序号）。（3）若实验①在2min末收集了4.48mLCO2（标准状况下），则在2min末，c(MnO4-)=______mol·L-1（假设混合溶液的体积为50mL）。（4）除通过测定一定时间内CO2的体积来比较反应速率外，本实验还可通过测定_________________________来比较化学反应速率。（5）小组同学发现反应速率变化如图，其中t1-t2时间内速率变快的主要原因可能是：①反应放热，②___________________。21、I．现用下图装置来测定某原电池工作时在某段时间内通过导线的电子的物质的量。量筒的规格为1000mL，供选择的电极材料有纯铜片和纯锌片。请回答下列问题：（1）b电极材料为__________，其电极反应式为_________________________。（2）当量筒中收集到672mL(标准状况下)气体时，通过导线的电子的物质的量为__________，此时a电极质量减少__________g。II．某同学在用稀硫酸与锌制取氢气的实验中，发现加入少量硫酸铜溶液可加快氢气的生成速率。请回答下列问题：（1）上述实验中发生反应的离子方程式有：________________________________；（2）硫酸铜溶液可以加快氢气生成速率的原因是____________________________________；（3）要加快上述实验中气体产生的速率，还可采取的措施有___________________（答两种）；（4）为了进一步研究硫酸铜的用量对氢气生成速率的影响，该同学设计了如下一系列实验。将表中所给的混合溶液分别加入到6个盛有过量Zn粒的反应瓶中，收集产生的气体，记录获得相同体积的气体所需时间。（假设混合溶液总体积等于混合前各溶液的体积之和）实验混合溶液ABCDEF4mol/LH2SO4/mL30V1V2V3V4V5饱和CuSO4溶液/mL00.52.55V620H2O/mLV7V8V9V10100①请完成此实验设计，其中：V3=____________，V8=______________；②该同学最后得出的结论为：当加入少量CuSO4溶液时，生成氢气的速率会大大提高。但当加入的CuSO4溶液超过一定量时，生成氢气的速率反而会下降。请分析氢气生成速率下降的主要原因_____________________。③实验A测得：收集到产生H2体积为112mL（标准状况下）时所需的时间为10分钟，求化学反应速率ν(H2SO4)=________________________（忽略反应前后溶液体积变化）。

参考答案一、选择题（每题只有一个选项符合题意）1、C【解析】

常见的吸热反应有：大多数分解反应、盐类水解反应、C与CO2、Ba(OH)2·8H2O与NH4Cl的反应；常见的放热反应有：燃烧，大多数化合反应、中和反应，金属与酸和水的置换反应等。【详解】A．为放热反应，同时为氧化还原反应，A错误；B．为吸热反应，同时为非氧化还原反应，B错误；C．为吸热反应，同时为氧化还原反应，C正确；D．为放热反应，同时为氧化还原反应，D错误；故选C。2、D【解析】试题分析：H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g）可以由：H2(g)+S(s)H2S(g)减去S(s)+02(g)SO2(g)得到，H2(g)+S(s)H2S(g)的平衡常数为K1，S(s)+02(g)SO2(g)的平衡常数为K2。故反应H2(g)+SO2(g)O2(g)+H2S(g）的平衡常数为K1/K2，所以本题的答案选择D。考点：化学平衡常数的表达点评：本题考查了化学平衡常数的表达，该考点是高考考查的常考考点，本题难度不大。3、A【解析】

首先将速率的单位统一，v(A)＝0.45mol·L－1·min－1=0.0075mol·L－1·s－1，然后都用A物质表示反应速率，则根据反应速率之比是相应的化学计量数之比可知反应速率分别是（mol·L－1·s－1）0.0075、0.2、0.2、0.225，则反应速率大小关系是④＞③＝②＞①，答案选A。【点睛】同一个化学反应，用不同的物质表示其反应速率时，速率数值可能不同，但表示的意义是相同的，所以比较反应速率快慢时，应该根据速率之比是相应的化学计量数之比先换算成用同一种物质表示，然后才能直接比较速率数值。4、C【解析】

本题考查的是化学反应中的能量变化，分清条件和反应热的关系是关键和易错点。【详解】A．反应条件为加热的反应不一定都是吸热反应，有些放热反应也用加热条件，故错误；B．化学反应不仅有新物质生成，同时还有能量变化，故错误；C．物质燃烧是放热反应，故正确；D．有些放热反应也需要加热条件，故错误。故选C。【点睛】反应条件和反应是否放热还是吸热没有关系，很多的放热反应也需要加热或点燃的条件的。反应放热还是吸热是看反应物的总能量与生成物总能量的大小关系。5、C【解析】A、由图象可知，在2分钟内，A、C物质的量的变化相等，说明A、C的化学计量系数相等，故x=2，所以A错误；B、化学平衡状态时各组分的物质的量保持不变，所以反应进行到2分钟时，达到平衡状态，故B错误；C、根据反应速率之比等于化学计量系数之比，2min后,A的正反应速率一定等于C的逆反应速率，故C正确；D、容器中A与B的物质的量之比取决于起始时加入A、B的量，所以平衡时A与B的物质的量之比不一定等于化学计量系数，所以D错误。本题正确答案为C。6、A【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。7、B【解析】

己烯的分子式为C6H12，丁醇的分子式为C4H10O，将丁醇C4H10O改写出C4H8（H2O），把己烯、丁醇组成的混合物看做C6H12、C4H8、H2O的混合物，C6H12、C4H8中碳元素与氢元素的质量之比为6：1，根据化合物中碳元素的质量分数计算C6H12、C4H8中氢元素的质量分数，因为O的质量分数为8%，H2O中氢元素与氧元素的质量比为1：8，则ω（H2O）=9%，ω（C）=（1-9%）=78%，故ω（H）=1-78%-8%=14%。答案选B。8、B【解析】

A.干冰升华是固态二氧化碳升华变为气态，是物质状态发生了改变，没有形成新物质，是物理变化，故A错误B.粮食酿醋是把淀粉发酵制成醋酸，生成了新的物质，是化学变化，故B正确；C.滴水成冰，水在低温下凝固成冰，是水的状态发生了改变，没有形成新的物质，是物理变化，故C错误；D.沙里淘金是利用金的密度与沙子的差异，把它们分开，没有形成新的物质，是物理变化，故D错误；答案选B。【点睛】区分物理变化和化学变化的方法看有没有形成新的物质，需要学生多观察生活中的实例，多思考，并可以从微观角度分析产生化学变化的原因。9、C【解析】

A.N2中每个N原子上还都有一对孤电子对，所以其电子式：，A错误；B.Cl-离子最外层有8个电子，所以Cl-的结构示意图：，B错误；C.该图示表示的是CH4分子的比例模型，C正确；D.质子数为92、中子数为146的铀(U)质量数是238，可用原子符号：，D错误；故合理选项是C。10、A【解析】

下列变化中只有通过还原反应才能实现，说明原物质是氧化剂，化合价降低。【详解】A选项，Fe3+→Fe2+化合价降低，发生还原反应，故A符合题意；B选项，Mn2+→MnO4－，锰元素化合价升高，发生氧化反应，故B不符合题意；C选项，Cl－→Cl2化合价升高，发生氧化反应，故C不符合题意；D选项，N2O3→HNO2化合价未变，没有发生还原反应，故D不符合题意。综上所述，答案为A。11、C【解析】

根据温度对反应速率的影响可知，温度越高，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，故有：T1＞T2；根据压强对反应速率的影响可知，压强越大，反应速率越大，则达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平压强大，故有：P1＞P2，故选C。【点晴】解答本题可以采取“定一议二”原则分析，根据等压线，由温度对Z的转化率影响，判断升高温度平衡移动方向，确定反应吸热与放热；特别注意根据温度、压强对平衡移动的影响分析，温度越高、压强越大，则反应速率越大，达到平衡用的时间越少，曲线的斜率越大，先拐先平温度、压强大。12、D【解析】分析：A.化学平衡状态是可逆反应；

B.达到平衡状态各物质难度不变始平衡标志,但浓度相同和起始量、变化量有关；C.平衡状态是动态平衡状态,正逆反应速率相同且不是0；

D.反应达到平衡的标志是正逆反应速率相同。

详解:A.反应2A(g)+B(g)C(g)+3D(g)，达到平衡时,各组成含量保持不变,反应是可逆反应不能进行彻底，故A错误；

B.物质浓度和起始量、变化量有关,平衡状态下A、B、C、D四种物质的浓度不一定相等,故B错误；C.平衡状态是动态平衡,V正=V逆≠0,反应仍在进行,反应未停止,故C错误；

D.单位时间内B消耗的物质的量和B生成的物质的量相等说明反应达到平衡状态,故D正确；

所以D选项是正确的。13、C【解析】分析：根据有机物结构简式可知A中含有碳碳双键和羟基，B中含有羧基，据此判断。详解：A.同系物是指结构相似，组成上相差n个CH2原子团的有机物之间的互称，A分子中含有羟基，B分子中含有羧基，结构不相似，不互为同系物，A错误；B.B分子中含有羧基和苯环，和溴的四氯化碳溶液不会发生加成反应，B错误；C.A、B分子含有的羟基和羧基均能发生酯化反应，酯化反应属于取代反应，另外苯环上的氢原子也可以被取代，C正确；D.只有羧基能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，因此A与碳酸氢钠溶液不反应，D错误；答案选C。14、D【解析】

利用速率之比等于化学计量数之比转化为用同一物质表示的速率，然后再进行比较。【详解】不同物质表示的速率之比等于其化学计量数之比，故不同物质的速率与其化学计量数比值越大，表示的反应速率越快。A.v(D)＝4.0mol／(L·ｓ)；B.v(C)＝3.2mol／(L·ｓ)，则v(D)＝v(C)=5.3mol／(L·ｓ)；C.v(A)＝2.0mol／(L·ｓ)，则v(D)＝v(A)=5.0mol／(L·ｓ)；D.v(B)＝1.2mol／(L·ｓ)，则v(D)＝5v(B)＝6.0mol／(L·ｓ)；反应速率最快的是6.0mol／(L·ｓ)。答案选D。【点睛】本题考查反应速率快慢的比较，难度不大，注意比较常用方法有：1、归一法，即按速率之比等于化学计量数之比转化为用同一物质表示的速率；2、比值法，即由某物质表示的速率与该物质的化学计量数之比，比值越大，速率越快。15、A【解析】

由图象曲线可知两种气态烃的平均组成为C1.6H4，根据碳原子平均数可知，混合气体一定含有CH4，由氢原子平均数可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，且为气体，据此进行判断。【详解】根据图象可知，两种气态烃的平均组成为C1.6H4，烃类物质中碳原子数小于1.6的只有甲烷，则混合气体一定含有CH4，故②正确、⑤错误；由氢原子平均数为4可知，另一气态烃中氢原子数目为4，碳原子数目大于1.6，且为气体，可能含有乙烯、丙炔，一定没有乙烷、丙烷、乙炔，故①③⑥错误、④正确；根据分析可知，正确的为②④，故选A。【点睛】本题考查了有机物分子式确定的计算，根据图象正确判断平均分子式为解答关键。本题的难点为另一种烃中氢原子数目的判断。16、C【解析】试题分析：A元素的原子最外层电子数是次外层电子数的2倍，则A为C，因为A、B、C属于同一周期，且B2-、C-、D+、E3+具有相同电子层结构，因此B为O，C为F，D为Na，E为Al，A、原子序数为：Al>Na>F>O>C，故错误；B、电子层数越多，半径越大，同周期从左向右半径减小，因此半径大小：Na>Al>C>O>F，故错误；C、非金属性越强，其氢化物越稳定，非金属性：F>O>C，故正确；D、电子层数相同，半径随原子序数的递增而减小，因此是O2－>F－>Na＋>Al3＋，故错误。考点：考查元素推断、元素周期律等知识。二、非选择题（本题包括5小题）17、羟基羧基饱和碳酸钠溶液溶解乙醇，反应乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，加成反应2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，氧化反应CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，酯化反应或取代反应【解析】

A的产量通常用来衡量一个国家石油化工水平，则A是CH2=CH2，乙烯和水发生加成反应生成B，B为CH3CH2OH，乙醇发生催化氧化反应生成C，C为CH3CHO，C进一步氧化生成D，D为CH3COOH，乙酸与乙醇发生酯化反应生成G，G为CH3COOCH2CH3，乙酸乙酯在碱性条件下水解生成乙醇与E，E为CH3COONa；F是高分子化合物，乙烯发生加聚反应生成高分子化合物F，F为，据此分析解答。【详解】根据上述分析，A是CH2=CH2，B为CH3CH2OH，C为CH3CHO，D为CH3COOH，E为CH3COONa，F为。(1)A是CH2=CH2，乙烯的电子式为；B为CH3CH2OH，D为CH3COOH，含有的官能团分别是羟基和羧基，故答案为：；羟基；羧基；(2)在实验室中，可用图2所示装置制取少量乙酸乙酯，试管a中盛放的试剂是饱和碳酸钠溶液，其作用为：溶解乙醇，反应乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度，故答案为：饱和碳酸钠溶液；溶解乙醇，反应乙酸，降低乙酸乙酯的溶解度；(3)反应①为乙烯的水化反应，反应的化学方程式为CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，该反应为加成反应；反应②为乙醇的催化氧化，反应的化学方程式为2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，属于氧化反应；反应④的化学方程式为：CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，属于酯化反应或取代反应，故答案为：CH2=CH2+H2OCH3CH2OH，加成反应；2CH3CH2OH+O22CH3CHO+2H2O，氧化反应；CH3COOH+CH3CH2OHCH3COOCH2CH3+H2O，酯化反应或取代反应。18、CH2=CH2羧基加成反应酯化反应(或取代反应)CH3CH2OH＋CH3COOHCH3COOCH2CH3＋H2O83%2CH3COOH＋Na2CO3=2CH3COONa＋CO2↑＋H2O饱和碳酸钠溶液分液漏斗【解析】本题考查有机物的基础知识，以及乙酸乙酯的制备实验，（1）A的产量是衡量一个国家的石油化工发展的水平，即A为乙烯，其结构简式为CH2=CH2；反应①是乙烯与水发生加成反应，生成CH3CH2OH，反应②是乙醇的催化氧化，生成CH3CHO，反应③是乙醛被氧化成乙酸，因此D中含有官能团的名称为羧基；（2）根据(1)的分析，反应①为加成反应，反应④是乙醇和乙酸发生酯化反应(取代反应)；（3）反应④是酯化反应，反应方程式为CH3COOH＋CH3CH2OHCH3COOCH2CH3＋H2O；原子利用率=期望产物的总质量与生成物的总质量之比，假设生成1mol乙酸乙酯，则乙酸乙酯的质量为88g，产物的总质量为(88＋18)g，因此原子利用率为88/(88＋18)×100%=83%；（4）①试管甲中盛放的是饱和碳酸钠溶液，从试管中挥发出来的有乙醇、乙酸、乙酸乙酯，乙酸的酸性强于碳酸，因此有2CH3COOH＋Na2CO3=2CH2COONa＋CO2↑＋H2O；②除去乙酸乙酯中混有乙醇和乙酸，用饱和碳酸钠溶液，同时可以降低乙酸乙酯的溶解度使之析出，因此分离时主要用到的仪器是分液漏斗。19、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-【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−。20、2MnO4-＋5H2C2O4＋6H+=2Mn2+＋10CO2↑＋8H2O浓度②①0.0052KMnO4溶液完全褪色所需时间（或产生相同体积气体所需要的时间）产物Mn2+是反应的催化剂【解析】

（1）利用高锰酸钾的强氧化性，将草酸氧化成CO2，本身被还原成Mn2+，利用化合价升降法进行配平，即离子方程式为2MnO4-+5H2C2O4+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O；（2）对比实验①②只有草酸的浓度不同，即该实验探究的是浓度对反应速率的影响，实验②中A溶液的c(H2C2O4)比实验①中大，则实验②的化学反应速率快，相同时间内所得CO2的体积大，即②>①；（3）收集到CO2的物质的量为n(CO2)=4.48×10-3L22.4mol/L=2×10-4mol，根据（1）的离子方程式，得出：n(MnO4-)=2×2×10-410mol=4×10-5mol，在2min末，n(MnO4-)=30×10-3L×0.01mol·L-1-4×10-5mol=2.6×10-4mol，从而可得c(MnO4（4）本实验还可通过测定KMnO4完全褪色所需的时间或产生相同体积气体所需要的时间；（5）这段时间，速率变快的主要原因是①产物中Mn2+或MnSO4是反应的催化剂，②反应放热，使混