四川省乐山市夹江中学2023-2024学年高一上学期期末考试化学试题

四川省乐山市夹江中学20232024学年高一上学期期末考试化学试题可能用到的相对原子质量：Fe56，C12，O16，H1，Cu64一、选择题：本题共20小题，每题2分，共40分。每小题只有一个选项符合要求。1.下列属于氧化还原反应，且为吸热反应的是A.B.C.D.【答案】A【解析】【详解】A．C与H2O的反应有元素化合价的变化，属于氧化还原反应，且为吸热反应，A符合题意；B．NaOH与H2SO4发生的是复分解反应，不属于氧化还原反应，B不符合题意；C．Zn与H+的反应属于氧化还原反应，但为放热反应，C不符合题意；D．Ca(OH)2与NH4Cl发生的是复分解反应，不属于氧化还原反应，D不符合题意；故选A。2.生活中每时每刻都发生着各种化学反应，下列反应不属于放热反应的是A.H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应B.燃烧反应C.八水合氢氧化钡与氯化铵的反应D.金属与酸与水的反应【答案】C【解析】【详解】A．H2SO4与Ba(OH)2溶液的反应是酸碱中和反应，是一个放热反应，A不合题意；B．所有的燃烧均为放热反应，B不合题意；C．八水合氢氧化钡与氯化铵的反应是一个吸热反应，C符合题意；D．金属与酸与水的反应均为放热反应，D不合题意；故答案为：C。3.有A、B、D、E四种金属，当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B；当A、D组成原电池时，A为正极；B与E构成原电池时，电极反应式为：E2++2e=E，B2e=B2+则A、B、D、E金属性由强到弱的顺序为A.A﹥B﹥E﹥D B.A﹥B﹥D﹥EC.D﹥E﹥A﹥B D.D﹥A﹥B﹥E【答案】D【解析】【详解】当A、B组成原电池时，电子流动方向A→B，则金属活泼性为A＞B；当A、D组成原电池时，A为正极，则金属活泼性为D＞A；B与E构成原电池时，电极反应式为：E2+2e→E，B2e→B2+，B失去电子，则金属活泼性为B＞E，综上所述，金属活泼性为D＞A＞B＞E，故答案为：D。4.对于可逆反应，在不同条件下的化学反应速率如下，其中表示的反应速率最快的是A. B.C. D.【答案】B【解析】【分析】速率比等于化学计量数比，都转化为用A物质表示的反应速率，速率的单位都用mol/(L·min)，然后进行比较。【详解】A．；B．v(A)=v(B)=×1.5mol⋅L−1⋅min−1=1.0mol⋅L−1⋅min−1；C．v(A)=v(D)=0.8mol⋅L−1⋅min−1；D．v(A)=v(C)=×0.1mol⋅L−1⋅min−1=0.05mol⋅L−1⋅min−1；可见反应速率最大的是1mol⋅L−1⋅min−1；故选B。5.目前，汽车尾气系统中均安装了催化转化器。在催化转化器中，汽车尾气中CO和NO在催化剂的作用下发生反应，生成和，判断下列结论中错误的是A.在催化转化器中发生的反应为2CO+2NO2CO2+N2B.该反应中CO做还原剂C.通过催化转化器中的反应减少了汽车尾气排放所造成的空气污染D.该反应中NO被氧化后的产物是N2【答案】D【解析】【详解】A.在催化转化器中发生汽车尾气中的CO和NO在催化剂的作用下发生反应，生成和的反应，化学方程式2CO+2NO2CO2+N2，A正确；B.该反应中碳元素化合价+2价升高到+4，CO做还原剂，B正确；C.通过催化转化器中的反应将有毒的NO和CO转化为无毒的CO2和N2，减少了空气污染，C正确；D.该反应中NO作为氧化剂，被还原后的产物是N2，D错误；答案选D。6.采取下列措施对增大化学反应速率有明显效果的是A.K与水反应时，增加水的用量B.铁与稀硫酸反应制备氢气，改用浓硫酸CNa2SO4溶液与BaCl2溶液反应时，增大压强D.CaCO3与盐酸反应制取CO2时，将块状大理石改为粉末状大理石【答案】D【解析】【详解】A．水为纯液体，增加水的用量，反应速率不变，A不符合题意；B．Fe遇浓硫酸发生钝化，不生成氢气，B不符合题意；C．对于溶液的反应，增大压强不能改变反应速率，C不符合题意；D．将块状大理石改为粉末状大理石，增大了反应物与盐酸的接触面积，反应速率加快，D符合题意；故答案选D。7.下列装置中，能构成原电池的是A.只有甲 B.只有乙C.只有丙 D.除乙均可以【答案】C【解析】【分析】原电池的构成条件是：①有两个活泼性不同的电极，②将电极插入电解质溶液中，③两电极间构成闭合回路，④能自发的进行氧化还原反应，据此判断。【详解】甲．没有用导线连接形成闭合回路，所以不能构成原电池，错误；乙．两电极材料相同，所以不能构成原电池，错误；丙．有两个活泼性不同的电极，且两电极插入电解质溶液中，两电极间构成闭合回路，能自发的进行氧化还原反应，所以该装置能构成原电池，正确；丁．乙醇是非电解质，且电极和乙醇不能自发的发生氧化还原反应，所以不能构成原电池，错误；故选C。8.某反应由两步反应A→B→C构成，它的反应能量曲线如图所示，下列叙述正确的是A.两步反应均为反应物的总能量大于生成物的总能量B.三种化合物中C最稳定C.A→B反应，反应条件一定需要加热D.A→C反应为吸热反应【答案】B【解析】【详解】A．第一步反应物的总能量小于生成物的总能量，第二步反应为反应物的总能量大于生成物的总能量，A项错误；B．三种化合物中C的能量最低，故最稳定，B项正确；C．A到B为吸热反应，但不一定需要加热条件，C项错误；D．A到C为放热反应，D项错误。故选B。9.2022年科技创新结出累累硕果，加快实现了高水平建设科技强国。下列有关说法错误的是A.国产航母海上巡航，航母甲板是高强度钢材，钢是一种铁碳合金B.“华龙一号”核电项目中核反应堆所用铀棒中含有的U与U互为同位素C.“北斗导航”系统应用一体化芯片，芯片成分为SiO2D.C919大飞机采用的材料中使用了高温陶瓷材料氮化硅，氮化硅属于新型无机非金属材料【答案】C【解析】【详解】A．钢是一种铁碳合金，A正确；B．与质子数相同，中子数不同，互为同位素，B正确；C．芯片的成分为晶体Si，C错误；D．氮化硅属于新型无机丰金属材料，D正确；故选C。10.图所示是几种常见的化学电源示意图，有关说法正确的是A.上述电池分别属于二次电池、一次电池和燃料电池B.干电池工作时，H+向锌筒移动C.铅蓄电池工作过程中，每通过2mol电子，负极质量减轻207gD.酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2+4H++4e=2H2O【答案】D【解析】【详解】A．干电池属于一次电池，铅蓄电池属于二次电池，氢氧燃料电池属于燃料电池，A错误；B．在干电池中，Zn作负极，石墨电极为正极，氢离子向正极石墨电极移动，B错误；C．铅蓄电池的负极反应式为Pb+2e=PbSO4，则每通过2mol电子时，该极质量应该增加而非减少，C错误；D．酸性氢氧燃料电池的正极反应式为O2+4H++4e=2H2O，D正确；故选D。11.某兴趣小组探究SO2气体还原Fe3＋，他们使用的药品和装置如下图所示，下列说法不合理的是A.B中现象为溶液蓝色褪去B.装置C的作用是吸收SO2尾气，防止污染空气，形成酸雨破坏生态环境C.实验结束后，为了验证A中发生了氧化还原反应，可以加入KMnO4溶液D.反应后，A中溶液的酸性增强【答案】C【解析】【详解】A．SO2会将碘单质还原，所以蓝色褪色，故A合理；B．SO2为酸性氧化物，可以和NaOH溶液反应，且SO2有毒，所以可以用NaOH溶液吸收，防止污染空气，故B合理；C．FeCl3含有Cl，Cl也能将高锰酸钾还原，且SO2会溶于水，溶解在FeCl3溶液中的SO2也会将高锰酸钾还原，所以无法验证发生了氧化还原反应，故C不合理；D．SO2可以将Fe3+还原，发生反应SO2+2Fe3++2H2O=+2Fe2++4H+，反应过程中产生氢离子，所以酸性增强，故D合理；答案为C。12.某白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3、Na2SO4，现进行以下实验：①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成；②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生③取少量②溶液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成。根据上述实验现象，下列说法不正确是A.原白色粉末中一定含有CaCl2、K2CO3B.原白色粉末中可能含有Ba(NO3)2C.原白色粉末中一定没有Na2SO4D.②中发生的离子反应一定只有CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑【答案】D【解析】【分析】①将部分粉末加入水中，振荡，有白色沉淀生成，该沉淀可能是CaCO3、BaCO3或BaSO4、CaSO4；②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，沉淀无BaSO4，并有气泡产生，则该气体为CO2，沉淀为BaCO3或CaCO3或二者的混合物，则溶液中可能含有K2CO3或Ba(NO3)2中至少一种；③取少量②的溶液滴入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，则生成的白色沉淀为AgCl，溶液中一定含有CaCl2，可能含有Ba(NO3)2，据此分析、解答。【详解】根据上述分析可知，上述溶液中一定含有CaCl2、K2CO3，可能含有Ba(NO3)2，一定不含有Na2SO4。A．根据上述分析可知，上述溶液中一定含有CaCl2、K2CO3，A正确；B．根据上述分析可知：该溶液中可能含有Ba(NO3)2，B正确；C．根据上述分析可知：原溶液中含有CaCl2，可能含有Ba(NO3)2，在实验②中，向①的悬浊液中加入过量稀硝酸，白色沉淀消失，并有气泡产生说明沉淀中无BaSO4，故证明原白色粉末中一定没有Na2SO4，C正确；D．在实验②中证明白色沉淀可能是BaCO3或CaCO3，则加入HNO3时可能会发生反应：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑、BaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，不是只发生反应：CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑，D错误；故合理选项是D。13.我国科研人员提出了由CO2和CH4转化为高附加值产品CH3COOH的催化反应历程。该历程示意图如下。下列说法错误的是A.总反应为放热反应 B.第①步有C=O键断裂C.第②步有CC键形成 D.催化剂可有效提高化学反应速率【答案】B【解析】【详解】A．由示意图可看出，反应物总能量高于生成物总能量，总反应为放热反应，故A正确；B．由示意图可看出，第①步有CH键断裂，故B错误；C．由示意图可看出，第②步有CC键形成，故C正确；D．催化剂可降低反应所需活化能，有效提高化学反应速率，故D正确；故答案为：B14.气体和气体在的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：。若经后测得C的浓度为，现有下列几种说法：①用物质A表示的反应平均速率为②用物质B表示的反应的平均速率为③时物质A的转化率为70%④时物质B的浓度为其中正确的是A.①③ B.①④ C.②③ D.③④【答案】B【解析】【详解】利用三段式进行解答，三段式如下：①根据三段式：，①正确；②根据三段式：,②错误；③2s时物质A的转化率，③错误；④根据三段式可以看出2s时物质B的浓度为0.7mol/L，④正确；答案选B。15.分析如图所示的四个原电池装置，其中结论正确的是A.①②中Mg作为负极，③④中Fe作为负极B.②中Mg作为正极，电极反应式为C.③中Fe作为负极，电极反应式为D.④中Cu作为正极，电极反应式为【答案】B【解析】【详解】A．Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应，所以②中Mg作为正极、铝作负极；铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，故A错误；B．②中Mg和氢氧化钠不反应，铝和氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和氢气，Mg作为正极，正极反应式为，故B正确；C．铁遇浓硝酸钝化，③中Cu作负极、Fe作正极，正极反应式为，故C错误；D．铁的活泼性大于Cu，④中Fe作负极、Cu作为正极，正极反应式为，故D错误；选B。16.下列有关实验事实的解释正确的是A.高锰酸钾溶液中通入SO2后，颜色褪去，SO2表现了漂白性B.铁粉投入同浓度的Cu(NO3)2和AgNO3混合液先析出Ag，说明Ag+氧化性比Cu2+强C.常温下，将铝片放入浓硫酸中无明显现象，说明铝和冷的浓硫酸完全不反应D.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有吸水性【答案】B【解析】【详解】A．高锰酸钾溶液中通入SO2后，颜色褪去，SO2表现了还原性，只有使有机色质褪色才表现出漂白性，所以A错；

B．铁粉投入同浓度的Cu(NO3)2和AgNO3混合液先析出Ag，说明Ag+氧化性比Cu2+强，B正确；

C．常温下，将铝片放入浓硫酸中无明显现象，是因为铝发生了钝化，在铝表面生成了一层致密的氧化膜，阻止了反应继续发生，所以C错；

D．在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，浓硫酸表现了脱水性将蔗糖脱水生成碳而变黑，所以D错。17.将15.2g铜和镁组成的混合物加入100mL的浓硝酸中，固体恰好完全溶解，生成的标况下的混合气体NO和NO2共8.96L。向所得溶液中加入2.0LNaOH溶液，此时金属离子恰好沉淀完全，沉淀质量为25.4g，下列说法不正确的是A.生成的混合气体中，NO和NO2的物质的量之比为1：3B.浓硝酸的物质的量为浓度为10mol·L1C.金属与浓硝酸反应共转移电子数目为0.6NAD.将生成的混合气体与一定量的O2混合通入水中，如气体完全被吸收，所需标况下的O24.48L【答案】D【解析】【分析】8.96LNO和NO2混合气的物质的量为0.4mol。沉淀为Mg(OH)2和Cu(OH)2，共25.4g，Mg和Cu共15.2g，所以m(OH)=25.4g15.2g=10.2g，n(OH)=0.6mol。根据沉淀的化学式，金属阳离子和OH的比均为1：2，所以金属的总物质的量为0.3mol，金属和硝酸反应后均转化为+2价，所以转移电子的物质的量为0.6mol，溶液中的n()=0.6mol。【详解】A．设生成的混合气中NO的物质的量为x，则NO2的物质的量为0.4x，转移电子的物质的量为0.6mol，则3x+0.4x=0.6，x=0.1mol，所以NO2为0.3mol，则NO和NO2的物质的量之比为1：3，故A正确；B．硝酸在反应中体现了酸性和强氧化性，体现酸性的硝酸为0.6mol，体现氧化性的硝酸为0.4mol，所以原有硝酸共1mol，所以硝酸的物质的量浓度为10mol/L，故B正确；C．由以上分析可知，金属与浓硝酸反应共转移电子0.6mol，则金属与浓硝酸反应共转移电子数目为0.6NA，故C正确；D．将生成的混合气体与一定量的O2混合通入水中，如气体完全被吸收，则生成硝酸，转移电子的物质的量为0.6mol，1molO2参加反应转移4mol电子，所以需要氧气0.15mol，所需标况下的O23.36L，故D错误；故选D。18.下列说法中不正确的是A.将金属a与b用导线连结起来浸入酸性电解质溶液中，a的质量减少，说明a比b活泼B.燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池C.化学电池的反应原理是自发的氧化还原反应D.镍氢电池和锌锰干电池都是可充电电池【答案】D【解析】【详解】A．将金属a与b用导线连结起来浸入酸性电解质溶液中，a的质量减少，说明金属a较活泼，可以和酸溶液反应。在原电池中一般是较活泼金属作负极，所以A正确；

B．燃料电池能量利用率高，燃料电池是一种高效且对环境友好的新型电池，B正确；

C．化学电池的反应原理是自发的氧化还原反应，这个过程中化学能转化为电能，所以C正确；

D．镍氢电池是二次电池，锌锰干电池用完后不能充电、是一次电池，所以D不正确，

故选D。19.下列化学用语表达正确的是A.羟基的电子式为B.葡萄糖的结构简式为CH2OH(CHOH)4CHOC.CH4的空间填充模型：D.含174个中子的117号元素Ts的核素：【答案】B【解析】【详解】A．羟基的结构简式为—OH，电子式为，故A错误；B．葡萄糖是不能发生水解反应的五羟基醛，结构简式为CH2OH(CHOH)4CHO，故B正确；C．甲烷的空间构型为正四面体形，空间填充模型为，故C错误；D．含174个中子的117号元素Ts的质子数为117、质量数为291，核素符号为，故D错误；故选B。20.NA为阿伏伽德罗常数的值。下列说法正确的是A.常温常压下，28g乙烯中所含碳氢键数为4NAB.标准状况下，11.2LSO3中含有的原子数为2NAC.18g由与D2O组成的混合物中所含中子数为10NAD.一定条件下，2molSO2与1molO2充分反应后生成SO3分子总数为2NA【答案】A【解析】【详解】A．28g乙烯为1mol，1个乙烯分子含有4个碳氢键，故28g乙烯中所含碳氢键数为4NA，A项正确；B．标准状况下的SO3为固体，11.2LSO3中含有的原子数大于2NA，B项错误；C．H218O和D2O的相对分子质量都为20，所含中子数都为10，故18g由H218O与D2O组成的混合物中所含中子数为，C项错误；D．SO2和O2反应生成SO3为可逆反应，不能完全进行，故生成SO3分子总数小于2NA，D项错误。答案选A。二、非选择题：本题共4小题，共60分。21.Ⅰ．传统的定量化学实验受到计量手段的制约而研究范围狭窄、精确度不高，DIS数字化信息系统(由传感器、数据采集器和计算机组成)因为可以准确测量气压、浓度、pH、温度等而在化学实验研究中应用越来越广泛深入。将打磨后的镁条放入锥形瓶中，再将注射器中某浓度的盐酸压入锥形瓶中如图1，通过数字传感器测定实验中密闭容器(气密性良好)内压强与时间的关系如图2所示。（1）镁条与稀盐酸反应为___________(填“吸热”或“放热”)反应，图2中a、b、c、d四个点中，产生氢气最快的为___________点。Ⅱ．向恒温恒容的密闭容器中，加入足量的碳和一定量NO，发生反应：，数字传感器测得CO2浓度随时间变化如表：反应时间/08090100110浓度/()0.000.300.360.390.39（2）下列措施能加快反应速率的是___________。A.及时分离出氮气 B.升高反应体系温度C.使用高效催化剂 D.在体系中通入氦气（3）0~90s用NO来表示反应的平均速率为___________。（4）下列能说明反应达到平衡状态的是___________。A.B.容器内压强不再改变C.容器内气体的平均相对分子质量不再改变D.N2的体积分数不再改变（5）已知合成氨反应中，随温度升高氨的产率会下降。在实际生产中，选定的温度为400℃~500℃，为避免产率太低反应的温度不宜过高，但温度也不宜过低，原因是___________。除传统方法外，近几年科学家在研究利用原电池原理进行常温常压下合成氨。一种通过原电池进行合成氨的装置如图，在该装置中，电极a为___________极(填“正”或“负”)，该电极的电极反应式为___________。（6）合成氨反应可能的微观历程如图所示：吸附在催化剂表面的物质用*标注。已知过程Ⅲ可以表示为，则过程Ⅱ可以表示为___________。【答案】（1）①.放热②.a（2）BC（3）0.008mol/(L·s)（4）CD（5）①.温度过低会导致反应速率过慢，则经济效益较低②.正③.（6）【解析】【小问1详解】金属与酸的反应为放热反应，则镁条与稀盐酸反应为放热反应，由图可知，曲线中a点斜率最大，说明的瞬时反应速率最快，故答案为：放热；a；【小问2详解】A．及时分离出生成物氮气，反应速率减慢，故错误；B．升高反应体系温度，化学反应速率加快，故正确；C．使用高效催化剂，化学反应速率加快，故正确；D．在体系中通入氦气，恒容条件下，反应体系中各物质的浓度不变，化学反应速率不变，故错误；故选BC；【小问3详解】由表格数据可知，90s时二氧化碳的浓度为0.36mol/L，由方程式可知，一氧化氮的反应速率为=0.008mol/(L·s)，故答案为：0.008mol/(L·s)；【小问4详解】A．不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；B．该反应是气体体积不变的反应，反应中容器内压强始终不变，则容器内压强保持不变不能说明正逆反应速率相等，无法判断反应是否达到平衡，故错误；C．由质量守恒定律可知，该反应时气体质量增大的、气体体积不变的反应，反应中容器内气体的平均相对分子质量增大，则容器内气体的平均相对分子质量不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；D．氮气的体积分数不再改变说明正逆反应速率相等，反应已达到平衡，故正确；故选CD；【小问5详解】合成氨反应中，若反应温度过低，会导致反应速率过慢，单位时间内生成氨气的量偏小，经济效益较低，所以实际生产中，选定的温度为400℃~500℃，为避免产率太低反应的温度不宜过高，但温度也不宜过低；由氢离子的移动方向可知，电极a为正极，酸性条件下，氮气在正极得到电子发生还原反应生成氨气，电极反应式为，故答案为：温度过低会导致反应速率过慢，则经济效益较低；；【小问6详解】由图可知，过程Ⅱ为吸附在催化剂表面的氮气和氢气发生化学键断裂形成吸附在催化剂表面氮原子和氢原子的过程，可以表示为，故答案为：。22.硫代硫酸钠Na2S2O3(又名大苏打)，化学性质不稳定，具有较强的还原性，可做脱氯剂等。实验室用SO2、Na2S、Na2SO3为原料通过如下装置(略去部分夹持仪器)生产硫代硫酸钠。回答下列问题：（1）仪器a的名称是___________；在加入药品之前，须___________(填写实验操作)。（2）利用Na2SO3固体和较浓的硫酸溶液在装置A中制取SO2气体，该反应的化学方程式为___________。（3）装置B可用于观察气体流速，还可以_________(填写装置作用)，装置B盛装的液体最好为___________。①饱和Na2SO3溶液②饱和NaOH溶液③饱和NaHSO3溶液④浓硫酸（4）该实验装置不完善的地方是_________，以下装置中能完善该实验的是_________。(下列装置中试剂均为NaOH溶液)A．B．C．D．（5）停止反应后，烧瓶C中的溶液经___________(填写操作)可得到晶体。（6）Na2S2O3做脱氯剂可除去自来水中残留的Cl2，从而消除Cl2对环境的污染，写出该原理的离子反应方程式___________。【答案】（1）①.分液漏斗②.检查装置气密性（2）（3）①.验堵②.③（4）①.无尾气吸收装置②.AB（5）蒸发浓缩、冷却结晶（6）【解析】【小问1详解】仪器a的名称是分液漏斗，在加入药品之前，须检查装置气密性。【小问2详解】利用Na2SO3固体和较浓的硫酸溶液在制取SO2气体的化学方程式为。【小问3详解】B装置可以观察SO2的生成速率，同时长颈漏斗用于观察装置否堵塞。装置B的作用之一是通过观察产生气泡的多少判断SO2生成的快慢，则装置中盛装溶液不能减小SO2气体的量，且不引入杂质。①饱和Na2SO3溶液能吸收SO2生成NaHSO3溶液，故①错误；②饱和NaOH溶液能吸收SO2生成Na2SO3溶液，故②错误；③饱和NaHSO3溶液可抑制SO2的溶解，故③正确；④浓硫酸不与SO2反应，但浓硫酸属于腐蚀性液体，不安全，故④错误。装置B盛装的液体最好为③。【小问4详解】尾气中的SO2对环境有污染，不能直接排放，则装置不完善的方面是缺少尾气处理装置，易造成环境污染。SO2可以和NaOH溶液反应，要能吸收SO2同时防倒吸，故选AB。【小问5详解】停止反应后，烧瓶C中的Na2S2O3溶液蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤，得到晶体。【小问6详解】Na2S2O3还原性较强，在溶液中易被Cl2氧化成，配平后的离子方程式为。23.FeOOH可用于脱硫工序，脱除效果较好。工业上利用冶金废渣(主要成分为FeSO4，还含有少量的Fe2(SO4)3、MgSO4及TiOSO4)为主要原料生产FeOOH的一种工艺流程如下：（1）FeOOH中Fe的化合价为_______。（2）冶金废渣“溶解”时一般要粉碎，目的是_______，TiOSO4与水反应生成难溶于水的H2TiO3和一种常见的酸，该反应的化学方程式为_______。（3）“除杂”时，加入NaF溶液的作用为沉淀Mg2+，则滤液Y中的主要含有的溶质为_______。（4）“氧化”时，试剂X最佳选择为_______(填序号)。a.KMnO4b.HNO3c.Cl2d.空气（5）工业上冶炼Fe的方法是_______，铝与四氧化三铁的反应方程式：_______。【答案】（1）+3（2）①.增大接触面积，加快反应速率②.TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4（3）Na2SO4（4）d（5）①.热还原法②.8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe【解析】【分析】冶金废渣溶于水，TiOSO4与水反应生成难溶于水的H2TiO3，再加入NaF除去Mg2+，过滤后滤液中加入氧化剂，将Fe2+氧化为Fe3+，再加入NaOH溶液将Fe3+沉淀，最终得到FeOOH。【小问1详解】根据正负化合价代数和为0的原则，FeOOH中的铁的化合价为+3价。【小问2详解】将冶金废渣粉碎可以增大反应物的接触面积，加快反应速率；TiOSO4与水反应生成难溶于水的H2TiO3和一种常见的酸，该酸为硫酸，该反应的化学方程式为：TiOSO4+2H2O=H2TiO3↓+H2SO4。【小问3详解】冶金废渣中的阴离子主要是硫酸根离子，在除杂过程中加入了NaF和NaOH，所以在过滤出FeOOH后的滤液Y中主要含硫酸钠。【小问4详解】“氧化”的目的是将Fe2+氧化为Fe3+，然后加入NaOH溶液将Fe3+转化为FeOOH。KMnO4能将Fe2+氧化为Fe3+，但KMnO4被还原为Mn2+，引入新杂质；HNO3的还原产物NOx会污染环境；氯气有毒，且从经济角度看不如空气，所以最佳选择为空气，故选d。【小问5详解】工业上冶炼铁通常是用CO作还原剂，将铁的氧化物还原为Fe，采取的方法为热还原法；铝与四氧化三铁反应生成铁和氧化铝，化学方程式为：8Al+3Fe3O44Al2O3+9Fe。24.(1)高铁电池是一种新型可充电电池，其总反应式为3Zn+2K2FeO4+8H2O3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH，原电池负极的电极反应式为___________，正极附近溶液的碱性___________(填“增强”、“不变”或“减弱”)。(2)为了验证Fe2+与Cu2+氧化性强弱，下列装置能达到实验目的的是___________，写出正极的电极反应式___________。若开始时两极质量相等，当导线中通过0.05mol电子时，两个电极的