山东省新泰第一中学2025年化学高一下期末联考试题含解析.doc

山东省新泰第一中学2025年化学高一下期末联考试题
注意事项：
1． 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2．选择题必须使用2B铅笔填涂；非选择题必须使用0．5毫米黑色字迹的签字笔书写，字体工整、笔迹清楚。
3．请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答，超出答题区域书写的答案无效；在草稿纸、试题卷上答题无效。
4．保持卡面清洁，不要折叠，不要弄破、弄皱，不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、有人设计出利用CH4和O2的反应，用铂电极在KOH溶液中构成原电池，电池的总反应类似于CH4在O2中燃烧，则下列说法正确的是（ ）
①每消耗1mol CH4，可以向外电路提供约的电量；
②负极上CH4失去电子，电极反应式为: CH4－8e-+10OH—=CO32-+7H2O
③负极上是O2获得电子，电极反应式为 ；
④电池放电后，溶液pH不断升高
A．①② B．①③ C．①④ D．③④
2、甲苯（）与浓硫酸、浓硝酸在一定条件下反应，生成邻硝基甲苯（）：+HO-NO2+H2O。下列有关说法不正确的是
A．与互为同分异构体
B．该反应的类型是加成反应
C．邻硝基甲苯分子式是C7H7NO2
D．该反应的催化剂是浓硫酸
3、中国政府承诺，到2020年，单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%～50%。C02可转化成有机物实现碳循环。恒温恒容下反应：C02(g)+3H2(g)=CH3OH(g)+H2O(g)，能说明上述反应达到平衡状态的是
A．反应中C02与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1
B．混合气体的密度不随时间的变化而变化
C．单位时间内消耗3 molH2，同时生成1 molH2O
D．C02的体积分数在混合气体中保持不变
4、铜和浓硝酸反应产生的气体，用排水法收集到a L气体（标准状况），被还原的硝酸是（ ）
A．a/22.4 molB．a/11.2 molC．3a/22.4 molD．3amol
5、海带中含有碘元素，某校研究性学习小组设计了如下实验步骤提取碘：①通足量氯气 ②将海带烧成灰，向灰中加水搅拌 ③加入CCl4振荡 ④过滤 ⑤用分液漏斗分液。合理的操作顺序为（  ）。
A．③—①—②—⑤—④
B．②—④—①—③—⑤
C．①—③—⑤—②—④
D．②—①—③—④—⑤
6、关于电解NaCl水溶液，下列叙述正确的是（　　）
A．电解时在阳极得到氯气，在阴极得到金属钠
B．若在阳极附近的溶液中滴入KI溶液，溶液呈棕色
C．若在阴极附近的溶液中滴入酚酞试液，溶液呈无色
D．电解一段时间后，将全部电解液转移到烧杯中，充分搅拌后溶液呈中性
7、下图是工业海水提溴的部分流程，下列有关说法正确的是

A．“吹出”采用热空气而不是常温空气的原因是热空气氧化性强
B．碱液吸收所发生的化学反应中氧化剂与还原剂之比为1 : 5
C．第③ 步中“酸化”要用强氧化性的酸，如硝酸
D．含溴的水溶液B中的单质溴浓度比A中的大
8、X、Y、Z、W、R是5种短周期元素，其原子序数依次增大。X是周期表中原子半径最小的元素，Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍，Z、W、R处于同一周期，R与Y处于同一族，Z、W原子的核外电子数之和与Y、R原子的核外电子数之和相等。下列说法正确的是
A．元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子，其离子半径依次增大
B．元素X能与元素Y形成离子化合物X2Y2
C．元素W、R的最高价氧化物对应的水化物都是强酸
D．元素Y、R分别与元素X形成的化合物的热稳定性：XmY>XmR
9、下列过程因发生取代反应而发生的是(　　)
A．乙烯使溴的四氯化碳溶液褪色
B．将苯加入溴水中，振荡后水层接近无色
C．将苯、浓硫酸、浓硝酸混合后在50～60 ℃水浴中加热
D．液态植物油与氢气反应生成固态物质
10、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D
B．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
11、下列物质不属于天然高分子化合物的是
A．纤维素 B．蔗糖 C．蛋白质 D．淀粉
12、反应 A+2B⇋3C在某段时间内以A的浓度变化表示的化学反应速率为 1 mol/（ L·min），则此段时间内以B的浓度变化表示的化学反应速率为
A．0.5mol/（ L·min） B．1mol/（ L·min）
C．2mol/（ L·min） D．3mol/（ L·min）
13、下列各组离子能在溶液中大量共存的是（ ）
A．H＋、Ca2＋、NO3－、CO32－ B．Fe3＋、K＋、OH－、SO42－
C．Ag＋、Na＋、Cl－、K＋ D．K＋、Na＋、Cl－、NO3－
14、在密闭容器里，A与B反应生成C，其反应速率分别用vA、vB、vC表示，已知2vB=3vA、3vc=2vB，则此反应可表示为（ ）
A．2A+3B=2C B．A+3B=2C C．3A+B=2C D．A+B=C
15、下列有关电池的说法不正确的是（ ）
A．手机上用的锂离子电池属于二次电池
B．锌锰干电池中，锌电极是负极
C．氢氧燃料电池可把化学能转化为电能
D．铜锌原电池工作时，电子沿外电路从铜电极流向锌电极
16、最近我国科学家发明“可充电钠-二氧化碳电池”（如图），放电时电池总反应为：4Na+3CO2 = 2Na2CO3+C。下列说法错误的是

A．电池工作温度可能在200℃以上
B．该装置可以将化学能转化为电能
C．放电时，Na+向正极移动
D．放电时，正极的电极反应为：4Na++3CO2+4e－=2Na2CO3+C
二、非选择题（本题包括5小题）
17、一种高分子化合物（Ⅵ）是目前市场上流行的墙面涂料之一，其合成路线如下（反应均在一定条件下进行）：

回答下列问题：
（1）化合物Ⅲ中所含官能团的名称是___________________、_______________________。
（2）化合物Ⅲ生成化合物Ⅳ的同时，副产物为____________________________。
（3）CH2=CH2与溴水反应方程式：_______________________________。
（4）写出合成路线中从化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应方程式：_____________________。
（5）下列关于化合物Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的说法中，正确的是_____________。
A化合物Ⅲ可以发生氧化反应
B化合物Ⅲ不可以与NaOH 溶液反应
C化合物Ⅳ能与氢气发生加成反应
D化合物Ⅲ、Ⅳ均可与金属钠反应生成氢气
E化合物Ⅳ和Ⅴ均可以使溴的四氯化碳溶液褪色
（6）写出化合物Ⅰ与氧气在Cu催化下反应的产物______________________。
18、已知有以下物质相互转化，其中A为常见金属， C为碱。试回答：

（1）写出E的化学式__________，H的化学式___________。
（2）写出由E转变成F的化学方程式:______________________。
（3）向G溶液加入A的有关离子反应方程式：__________________。
（4）写出A在一定条件下与水反应的化学方程式：___________________。
19、某学生设计了一套验证物质化学性质的实验装置(如图）：

请观察该装置图，完成下列问题：
（1）该实验的目的是________________________。
（2）该实验的涉及的化学方程式有___________________。
（3）实验用品：实验仪器除铁架台(带铁夹）、储气瓶(两个）、直管活塞(K1、K2）、止水夹(K3）、橡胶管、橡胶塞以及若干玻璃管连件外，还有哪几种(写仪器名称）_________________。
（4）实验步骤：①按上图连接好仪器装置；②扭开活塞K1和K2，主要现象为______________；③关闭________，(填写K1或K2或K3）打开________，(填写K1或K2或K3）, 用手或热毛巾捂住圆底烧瓶,就能使烧瓶产生喷泉。
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、实验室可用氯气和金属铁反应制备无水三氧化铁，该化合物呈棕红色、易潮解，100℃左右时升华。装置如下:

(1)仪器a的名称是________。
(2)A中反应的化学方程式是________。
(3)碱石灰的作用是________。
(4)反应开始时，先点燃_______处的酒精灯(填“A”或“D”)。
(5)D中反应开始后，收集器中有大量棕红色烟生成，反应结束后，将收集器及硬质玻璃管中的物质快速转移至锥形瓶中，加水溶解，充分反应后，加入KSCN溶液未变红色，其原因是__________。(用离子方程式表示)。
参考答案

一、选择题（每题只有一个选项符合题意）
1、A
【解析】
①甲烷在负极反应，在KOH溶液中变为了碳酸根离子，一个甲烷化合价升高8个价态，即每消耗1mol CH4，可以向外电路提供约 8 mol e－的电量；故①正确；
②负极上CH4失去电子，电极反应式为: CH4－8e－+10OH－= CO32－+7H2O，故②正确；
③正极上是O2获得电子，电极反应式为O2 + 2H2O + 4e－ = 4OH－；故③错误；
④电池放电后，CH4 + 2O2 + 2OH－= CO32－+ 3H2O，因此溶液pH不断减小，故④错误；因此A正确；
综上所述，答案为A。
2、B
【解析】
A项、与的分子式是C7H7NO2，结构不同，互为同分异构体，故A正确；
B项、由方程式可知甲苯与浓硝酸在浓硫酸做催化剂作用下，共热发生取代反应生成邻硝基甲苯和水，故B错误；
C项、由邻硝基甲苯的结构简式可知分子式是C7H7NO2，故C正确；
D项、由方程式可知甲苯与浓硝酸在浓硫酸做催化剂作用下，共热发生取代反应生成邻硝基甲苯和水，故D正确。
故选B。
本题考查有机物结构和性质，注意注意有机物的性质及反应类型的分析，明确同分异构体的判断方法是解答关键。
3、D
【解析】分析：在一定条件下，当可逆反应的正反应速率和逆反应速率相等时（但不为0），反应体系中各种物质的浓度或含量不再发生变化的状态，称为化学平衡状态，据此判断。
详解：A. 反应中C02与CH3OH的物质的量浓度之比为1:1不能说明正逆反应速率相等，不一定处于平衡状态，A错误；
B. 密度是混合气的质量和容器容积的比值，在反应过程中质量和容积始终是不变的，混合气体的密度不随时间的变化而变化不能说明反应达到平衡状态，B错误；
C. 单位时间内消耗3 molH2，同时生成1 molH2O均表示正反应速率，不能说明反应达到平衡状态，C错误；
D. C02的体积分数在混合气体中保持不变说明正逆反应速率相等，反应达到平衡状态，D正确。
答案选D。
4、C
【解析】分析：Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2和水反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，通过排水法收集到的气体是NO，根据方程式、N原子守恒计算被还原硝酸物质的量。
详解：Cu和浓硝酸反应生成NO2，NO2和水反应方程式为3NO2+H2O=2HNO3+NO，通过排水法收集到的气体是NO，根据方程式知，NO体积是二氧化氮体积的1/3，如果用排水法收集aLNO，则二氧化氮体积为3aL，n（NO2）=3a/22.4mol，根据N原子守恒得被还原n（HNO3）=n（NO2）=3a/22.4mol，答案选C。
点睛：本题考查氧化还原反应方程式的有关计算，为高频考点，明确排水法收集到的气体成分是解本题关键，注意原子守恒的灵活运用，题目难度不大。
5、B
【解析】
从海带中提取碘，首先应将海带烧成灰，加水搅拌，然后过滤，往滤液中通足量氯气，将I-氧化为I2，然后加入萃取剂CCl4，用分液漏斗分液，从而得出正确的操作顺序为：②—④—①—③—⑤，故选B。
6、B
【解析】
A．电解时在阳极是氯离子失电子得到氯气，在阴极是氢离子得到电子生成氢气，故A错误；
B．在阳极附近是氯离子失电子得到氯气，滴入KI溶液，氯气能将碘离子氧化为碘单质而使得溶液呈棕色，故B正确；
C．在阴极阴极是氢离子得到电子生成氢气，该极附近的溶液显碱性，滴入酚酞试液，溶液呈红色，故C错误；
D．电解一段时间后，全部电解液几乎是氢氧化钠，溶液显示碱性，故D错误；
故答案为B。
7、D
【解析】
“吹出”采用热空气而不是常温空气的原因是温度高溴挥发快，故A错误；碱液吸收溴单质生成Br-、BrO3-，根据得失电子守恒，氧化剂与还原剂之比为5 :1，故B错误；酸化是发生反应5Br-+BrO3-+6H+=3Br2+3H2O，浓硝酸具有强氧化性，能直接氧化溴离子，溴元素不能全部转化为溴单质，应用稀硫酸酸化，故C错误；海水提溴流程对溴元素起到富集作用，含溴的水溶液B中的单质溴浓度比A中的大，故D正确。
8、D
【解析】
本题主要考查原子结构、元素周期表、元素周期律等相关知识，首先应根据各元素原子的结构特点推断出各元素，然后根据其性质分析可得结论。
【详解】
由X是周期表中原子半径最小的元素可得X为氢元素，由Y原子最外层电子数是次外层电子数的3倍可得Y为氧元素，R与Y处于同一族可得R为硫元素，因Z、W、R处于同一周期，故三种元素属于第三周期，Y、R原子的核外电子数之和为8+16=24，则Z、W两原子的核外电子数只能是11和13，故Z、W分别为钠和铝元素。A. 元素Y、Z、W具有相同电子层结构的离子分别为O2、-Na+、Al3+，这三种离子的半径随其核电苛数的增加而减小，故A项错误；B.元素X能与元素Y形成化合物X2Y2为H2O2，属于共价化合物，故B项错误；C.元素W、R的最高价氧化物对应的水化物分别氢氧化铝和硫酸，其中氢氧化铝为两性氢氧化物，并不属于强酸，故C项错误；D.因非金属性Y大于R，故它们的氢化物的稳定性为XmY>XmR，故D项正确；答案选D。
本题综合性较强，有一定的难度，解决问题的关键在于抓住一些元素的特性或原子结构的特征来突破。
9、C
【解析】
A、发生的是加成反应，故A错，
B、苯与溴水不反应，苯只与溴单质发生取代反应，故B错
C、苯、浓硫酸、浓硝酸混合后在50～60 ℃水浴中加热，发生取代反应生成硝基苯，正确；
D、液态植物油属于不饱和烃与氢气发生的是加成反应故D错。
答案选C。
10、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。
11、B
【解析】
分析：相对分子质量在10000以上的有机化合物为高分子化合物，高分子化合物分为天然高分子化合物、合成高分子化合物，据此解答。
详解：A．纤维素为多糖，相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，A不符合；
B．蔗糖为二糖，分子式为C12H22O11，相对分子质量较小，不属于高分子化合物，B符合；
C．蛋白质的相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，C不符合；
D．淀粉为多糖，相对分子质量在10000以上，属于天然高分子化合物，D不符合；答案选B。
12、C
【解析】
化学反应体系中，各物质的化学反应速率之比等于化学方程式中对应物质的系数之比。
【详解】
A+2B⇋3C
1 2
v(A) v(B)

v(B)=2v(A)=2×1 mol/（ L·min）=2mol/（ L·min）
故C为合理选项。
13、D
【解析】A. H＋、Ca2＋与CO32－均不能大量共存，A错误；B. Fe3＋、OH－不能大量共存，B错误；C. Ag＋、Cl－不能大量共存，C错误；D. K＋、Na＋、Cl－、NO3－能在溶液中大量共存，D正确，答案选D。
14、A
【解析】
在同一反应中用不同的物质来表示反应速率时，其数值之比等于化学反应方程式中各物质的化学计量数之比。
【详解】
，即，，即；所以，故化学反应方程式可表示为2A+3B=2C，A正确。
15、D
【解析】
A. 手机上用的锂离子电池既能放电又能充电，故其属于二次电池，A正确；
B. 锌锰干电池中，碳棒是正极、锌电极是负极，B正确；
C. 氢氧燃料电池可把化学能转化为电能，C正确；
D. 铜锌原电池工作时，锌为负极，铜为正极，电子沿外电路从锌电极流向铜电极，D不正确；
本题选D。
16、A
【解析】A、二甲醚易挥发，所以温度不能过高，故A错误；B、放电时发生原电池反应，原电池是将化学能转化为电能的装置，故B正确；C、原电池中阳离子向正极移动，所以阳离子钠离子向正极移动，故C正确；D、放电时正极发生还原反应，二氧化碳中碳得电子生成单质碳，电极反应式为：4Na++3CO2+4e-=2Na2CO3+C，故D正确；故选A。
点睛：本题考查化学电源新型电池，明确各个电极上发生的反应是解本题关键。解答本题需要知道熟悉原电池的基本原理，难点是电极反应式的书写。

二、非选择题（本题包括5小题）
17、羟基 羧基 H2O CH2=CH2 + Br2 →CH2Br-CH2Br CH2=CH-COOH + CH3OH CH2=CH-COOCH3+H2O ACDE H2O、CH2ClCHO
【解析】
乙烯通过加成反应生成I，I通过取代反应得到II，II中-CN转化为-COOH，III发生消去反应生成IV，结合VI采用逆分析法可推出V为CH2=CH-COOCH3，则
（1）根据结构简式，结合官能团的分类作答；
（2）依据有机反应类型和特点作答；
（3）乙烯与溴发生加成反应生成1，2-二溴乙烷；
（4）化合物Ⅳ到化合物Ⅴ发生的是酯化反应；
（5）化合物Ⅲ中含羧基和羟基，化合物Ⅳ中含碳碳双键和羧基，化合物Ⅴ中含碳碳双键和酯基，根据官能团的结构与性质分析解答；
（6）羟基在铜做催化剂作用下发生催化氧化。
【详解】
（1）根据结构简式可判断，化合物Ⅲ中所含官能团的名称是羟基和羧基；
（2）化合物Ⅲ生成化合物Ⅳ的反应是羟基的消去反应，所以另一种生成物是H2O；
（3）乙烯含有碳碳双键，能和溴水发生加成反应，反应方程式为CH2=CH2 + Br2 CH2Br-CH2Br；
（4）Ⅵ是高分子化合物，其单体CH2=CH-COOCH3，所以从化合物Ⅳ到化合物Ⅴ的反应是酯化反应，方程式为CH2=CH-COOH + CH3OH CH2=CH-COOCH3+H2O；
（5）
A. 化合物Ⅲ中含羟基，可以发生氧化反应，A项正确；
B. 化合物Ⅲ中含有羧基，能和氢氧化钠反应，B项错误；
C. 化合物Ⅳ中含碳碳双键，能与氢气发生加成反应，C项正确；
D. 化合物Ⅲ中含羟基，化合物Ⅳ中含羧基，均可与金属钠反应生成氢气，D项正确；
E. 化合物Ⅳ和Ⅴ中均含碳碳双键，均可以使溴的四氯化碳溶液褪色，E项正确；
答案选ACDE；
（6）化合物Ⅰ中含有羟基，能被催化氧化，所以生成物是H2O和CH2ClCHO。
18、Fe（OH）2 AgCl 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 3Fe3++Fe=3Fe2+ 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑
【解析】
白色沉淀E遇空气变为红褐色沉淀F，E为Fe（OH）2、F为Fe（OH）3；Fe（OH）3与盐酸反应生成G，G为FeCl3；A为Fe；B为FeCl2；D与硝酸银反应后的溶液焰色反应呈紫色，说明含有钾元素，D为KCl；H为AgCI；分析进行解答。
【详解】
白色沉淀E遇空气变为红褐色沉淀F，E为Fe（OH）2、F为Fe（OH）3；Fe（OH）3与盐酸反应生成G，G为FeCl3；A为Fe；B为FeCl2；D与硝酸银反应后的溶液焰色反应呈紫色，说明含有钾元素，D为KCl；H为AgCI；
（1） E的化学式Fe（OH）2，H的化学式AgCI；
（2）由E转变成F的化学方程式4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；
（3）向G溶液加入A的有关离子反应方程式3Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）Fe在一定条件下与水反应的化学方程式3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑。
19、验证NO与O2反应，NO2与H2O反应 2NO+O2＝2NO2、3NO2+H2O＝2HNO3+NO 圆底烧瓶和烧杯 盛NO的集气瓶内出现红棕色 K1和K2 K3
【解析】
（1）根据实验装置图可知，NO与O2混合，生成的NO2通入H2O中，所以该实验的目的是：验证NO与O2反应，NO2与H2O反应；
（2）本实验首先发生NO与O2的反应，然后NO2与H2O反应，所以化学方程式为：2NO+O2=2NO2、3NO2+H2O=2HNO3+NO；
（3）根据实验装置图可知，实验仪器除铁架台(带铁夹)、储气瓶(两个)、直管活塞(K1、K2)、止水夹(K3)、橡胶管、橡胶塞以及若干玻璃管连件外，还有：圆底烧瓶和烧杯；
（4）扭开活塞K1和K2后，NO与O2混合，生成NO2，所以反应现象为：盛NO的集气瓶内出现红棕色；关闭K1和K2，打开K3，用手或热毛巾捂住圆底烧瓶，烧瓶内NO2气体体积膨胀，与烧杯内H2O接触发生反应，造成烧瓶内气体压强减小，产生喷泉。
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-+4H2O 168 2FeO42-+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−。
21、 分液漏斗 MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O 吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入 E，使氯化铁潮解 A Fe+2Fe3+ === 3Fe2+
【解析】分析：要制取纯净的无水FeCl3应注意：①从装置B到D中无空气存在，②在E装置(收集氯化铁产物的装置)右侧有吸水装置，③未反应的氯气从尾气中逸出，所以最后要有吸收Cl2的装置，如NaOH溶液。观察实验装置设计的思路：制气→净气→主反应→集气→……。题给信息：三氯化铁易潮解，因此B装置中逸出的Cl2必须干燥，C装置中盛装浓硫酸作为洗气瓶体现了这一功能。D装置中反应生成无水三氯化铁加热至100 ℃左右时升华，气体离开热源逐渐冷却成固体，粗口径的硬质玻璃管直接插入收集器中，避免了堵塞导管。F干燥管中的碱石灰，可吸收未反应的氯气，防止污染环境，同时也能防止水蒸气进入E，避免三氯化铁潮解。
详解：(1) 仪器a的名称是分液漏斗，
因此，本题正确答案是：分液漏斗；
(2) A中用二氧化锰和浓盐酸加热制氯气，反应的化学方程式是MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O，
因此，本题正确答案是：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O；
(3)通过以上分析可知，碱石灰的作用是吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入 E，使氯化铁潮解，
因此，本题正确答案是：吸收氯气，防止污染环境；防止外界空气中的水蒸气进入 E，使氯化铁潮解；
(4) 反应开始时，先点燃A处的酒精灯，产生氯气赶出空气，
因此，本题正确答案是：A ；
(5)反应结束后，收集器及硬质玻璃管中的物质为FeCl3和剩余的Fe，加水溶解，发生反应Fe+2Fe3+ === 3Fe2+，Fe3+若完全反应，则加入KSCN溶液不变红色，
故答案为：Fe+2Fe3+ === 3Fe2+。