高中化学探究物质的组成或测量物质的含量填空题

NaNO₃是重要的化工原料，可通过下列方法制备：
第一步：在吸收塔中，将硝酸生产中排出的尾气（体积分数：含0.5% NO、1.5% NO₂）用纯碱溶液完全吸收，得到NaNO₂、NaNO₃和Na₂CO₃的混合液及CO₂气体。
第二步：将吸收塔中的混合液送入转化塔中，加入50%HNO₃溶液，同时通入足量的压缩空气搅拌，充分反应，得到 NaNO₃和硝酸的混合液。
第三步：将转化塔中的混合液用纯碱中和后，经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥，得NaNO₃成品。
已知：每生产1.0 t纯净的NaNO₃固体，需消耗0.65 t无水Na₂CO₃、消耗氧气的体积为33.6 m³（标准状况下）和一定量的HNO₃。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。
回答下列问题：
（1）第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是                。
（2）检验NaNO₃成品中是否含少量的Na₂CO₃杂质的方法是        。
（3）生产过程中Na₂CO₃的利用率是        （计算结果精确到小数点后两位）。
（4）生产1.0 t纯净的NaNO₃固体，可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积至少为     m³
（标准状况下）。

(8分）随着科学技术的发展，阿佛加德罗常数的测定手段越来越多，测定的精度也越来越高。现有一种简单可行的测定方法，具体步骤为：
①将NaCl固体研细、干燥后，准确称取m g NaCl固体并转移到定容仪器A中。
②用滴定管向A仪器中加苯，不断振荡，继续加苯到A仪器的刻度，计算出NaCl固体的体积为V cm³。
（1）步骤①中仪器A最好使用         （填序号）。

A．量筒

B．烧杯

C．容量瓶

D．试管

（2）步骤②中是用酸式滴定管还是用碱式滴定管       ，理由是                  。
（3）能否用水代替苯         ，理由是                                        。
（4）已知NaCl晶体中，靠得最近的Na⁺、Cl^—间的距离为a cm，则用上述方法测得的阿佛加德常数N_A的表达式为                        。

实验室有甲、乙两瓶无色溶液，其中一瓶是稀盐酸，另一瓶是碳酸钠溶液。为测定甲、乙两瓶溶液的成分及物质的量浓度，进行以下实验：
①量取25.00 mL甲溶液，向其中缓慢滴入乙溶液15.00 mL，共收集到224 mL(标准状况)气体。
②量取15.00 mL乙溶液，向其中缓慢滴入甲溶液25.00 mL，共收集到112 mL(标准状况)气体。
（1）判断：甲是________溶液，乙是_________溶液。
（2）实验②中所发生反应的离子方程式为_____________________________。
（3）甲溶液的物质的量浓度为，乙溶液的物质的量浓度为___________________。
（4）将n mL甲溶液与等体积乙溶液按上述两种实验方式进行反应，所产生的气体的体积为V mL(标准状况)，则V的取值范围是____________________________________。

将CO₂通入NaOH溶液中，所得产物随通入的CO₂的物质的量的不同而不同。完成下列填空。
（1）250 mL 1 mol/L的NaOH溶液，最多可吸收CO₂            L（标准状况下）。
（2）向250 mL 2 mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO₂，溶液增重4.4 g，将所得溶液蒸干，计算所得固体中各成分的物质的量。
向未知浓度、体积为V L的 NaOH溶液中缓缓通入一定体积（标准状况下）的CO₂，充分反应后，在减压低温的条件下蒸发溶液，得到白色固体。
（3）若反应中CO₂和NaOH均无剩余，反应后向溶液中加入过量的澄清石灰水生成m₁ g 白色沉淀。
①根据以上数据，用代数式表示CO₂的体积V(CO₂)＝                    。
②根据以上数据，推理计算出NaOH溶液的浓度范围。
（4）写出确定NaOH浓度的实验步骤，并用代数式表示NaOH溶液的浓度。（设计实验方案时，只能用题中提供的CO₂和NaOH溶液，不得使用其它化学试剂。）
实验步骤：                                     。c(NaOH)＝             。

铝是重要的金属材料，铝土矿(主要成分是Al₂O₃和少量的SiO₂、Fe₂O₃杂质)是工业上制取铝的原料。实验室模拟工业上以铝土矿为原料制取Al₂(SO₄)₃和铵明矾晶体[NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O]的工艺流程如图所示；

请回答下列问题：
(1)固体a的化学式为       ，Ⅲ中通入足量CO₂气体发生反应的离子方程式为                                                           。
(2)由Ⅴ制取铵明矾溶液的化学方程式为                                          ，从铵明矾溶液中获得铵明矾晶体的实验操作依次为(填操作名称)       、冷却结晶、过滤洗涤。
(3)以1 000 kg含氧化铝36%的铝土矿为原料制取Al₂(SO₄)₃，需消耗质量分数98%的硫酸(密度1.84 g·cm^－1       L(保留一位小数)。
(4)若同时制取铵明矾和硫酸铝，通过控制硫酸的用量调节两种产品的产量。若欲使制得的铵明矾和硫酸铝的物质的量之比为1∶1，则投料时铝土矿中的Al₂O₃和H₂SO₄的物质的量之比为       。

某氮肥NH₄HCO₃中混有少量(NH₄)₂CO₃，现采用下列方案测定该氮肥中(NH₄)₂CO₃的质量分数：称取5.7 g样品与2.0 mol·L^－1 NaOH溶液混合，完全溶解后，低温加热使其充分反应(该温度下铵盐不分解)，并使生成的氨气全部被硫酸吸收，测得氨气的质量与所用NaOH溶液体积的关系如图所示。请回答下列问题：

(1)A点前样品与NaOH反应的离子方程式为                        。
(2)为使生成的氨气被硫酸吸收时不发生倒吸，可以选用下列装置中的       (填字母序号)。

(3)样品中(NH₄)₂CO₃的质量分数是       %(保留一位小数)。
(4)当V(NaOH)＝50 mL时，生成NH₃的质量为       。

从含镁、钾盐湖水中蒸发最后得到的产物中含光卤石(xKCl·yMgCl₂·zH₂O)，它在空气中极易潮解、易溶于水，是制造钾肥和提取金属镁的重要原料，其组成可通过下列实验测定：

①准确称取11.100g样品溶于水，配成l00.00mL溶液。
②取25.00mL溶液，加入NaOH溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0. 580g。
③另取25.00mL溶液，加入足量的硝酸酸化的AgNO₃溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体4.305g。
（1）步骤②中检验沉淀完全的方法是                 。
（2）若步骤③中为了加快干燥速度，置于阳光直射下干燥沉淀，结果出现沉淀变黑。测得光卤石结晶水含量将                 (填“偏高”、或“偏低”或“不变”)。
（3）通过计算确定样品的组成（写出计算过程）。

金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性高，更易被人体吸收且在体内蓄积。
⑴工业上处理酸性含Cr₂O₇^2－废水的方法如下：
①向含Cr₂O₇^2－的酸性废水中加入FeSO₄溶液，使Cr₂O₇^2－全部转化为Cr^3＋。写出该反应的离子方程式：     。
②调节溶液的pH，使Cr^3＋完全沉淀。实验室粗略测定溶液pH的方法为     ；25℃，若调节溶液的pH=8，则溶液中残余Cr^3＋的物质的量浓度为     mol/L。（已知25℃时，Ksp[Cr(OH)₃]=6.3×10^－31）
⑵铬元素总浓度的测定：准确移取25.00mL含Cr₂O₇^2－和Cr^3＋的酸性废水，向其中加入足量的(NH₄)₂S₂O₈溶液将Cr^3＋氧化成Cr₂O₇^2－，煮沸除去过量的(NH₄)₂S₂O₈；向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加0.015mol/L的Na₂S₂O₃标准溶液，终点时消耗Na₂S₂O₃溶液20.00mL。
计算废水中铬元素总浓度（单位：mg·L^－1，写出计算过程）。
已知测定过程中发生的反应如下：
①2Cr^3＋＋3S₂O₈^2－＋7H₂O =Cr₂O₇^2－＋6SO₄^2－＋14H^＋
②Cr₂O₇^2－＋6I^－＋14H^＋=2Cr^3＋＋3I₂＋7H₂O
③I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
(1)要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：
__________________________________________________(列出计算过程)；
(2)现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验室中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；
(3)FeCl₃与氢碘酸反应时可生成棕色物质，该反应的离子方程式为_________________；
(4)高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为____________________。与MnO₂Zn电池类似，K₂FeO₄Zn也可以组成碱性电池，K₂FeO₄在电池中作为正极材料，其电极反应式为_____________________，该电池总反应的离于方程式为__________________________。

硫、氮、碳、铁、铜等常见元素在化合物中常表现出多种价态，如硫有-2、-1、+2、+4、+6等价态。这些元素在化工生产中有着重要应用。
（1）31.2g镁与碳粉的混合物在一定条件下恰好完全反应，再加入足量水，得到40.6g白色沉淀，同时产生密度为1.4107g/L（标准状况）的丙二烯和不饱和烃X的混合气体。
①镁与碳粉的反应产物的化学式为 ______________ 。
②原混合物中碳粉的物质的量分数为 ___________。（用小数表示，保留2位小数）
（2）某复杂盐由三种元素组成，含两种阳离子和两种阴离子。取21.76g该复杂盐，平均分为两份。将第一份溶于足量盐酸酸化的氯化钡溶液，所得沉淀中含9.32g硫酸钡。将第二份溶于足量热浓硝酸，再滴加足量硝酸钡溶液，得13.98g白色沉淀，过滤后向蓝色滤液中加足量烧碱溶液，过滤、洗涤、灼烧，得8.00g黑色固体。
①该复杂盐的化学式为_____________。
②该复杂盐中两种阳离子的质量比为 _________________ 。
（3）某地质学家经勘测发现一种新的磁黄铁矿，主要成分为Fe_1-xS_1+x，杂质不含Fe、S。分析可知该磁黄铁矿中，铁元素中三价铁的质量分数为75%。取5吨 73%的该磁黄铁矿，用接触法制硫酸，若沸腾炉中煅烧的损耗率为4%，接触室中反应的转化率为94%，SO₃的吸收效率为97%，则最多可制得98.3%的浓硫酸的质量是________________。（保留2位小数）

工业上用含锌物料(含FeO、CuO等杂质)可制得活性ZnO，流程如下：

(1)上述流程中，浸出用的是60%H₂SO₄(1.5 g·cm^－3)，配制这种H₂SO₄ 100 mL需要18.4 mol·L^－1的浓H₂SO₄________ mL(保留一位小数)。
(2)加入氧化剂H₂O₂后，有Fe(OH)₃沉淀出现，没有Cu(OH)₂沉淀出现，若溶液中c(Fe^3＋)＝2.6×10^－18 mol·L^－1，则溶液中c(Cu^2＋)的取值范围是________mol·L^－1。(已知K_sp[Fe(OH)₃]＝2.6×10^－39，
K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^－20)
(3)加入NH₄HCO₃后生成的沉淀是形态均为Zn_a(OH)_b(CO₃)_c(a、b、c为正整数)的两种碱式碳酸锌A和B的混合物，A中a＝5、b＝6，则生成碱式碳酸锌A的化学方程式为__________________________________________________。
(4)取洗涤、烘干后的碱式碳酸锌A和B的混合物49.70 g，其物质的量为0.10 mol，高温焙烧完全分解得到37.26 g ZnO、3.584 L CO₂(标准状况下)和水，通过计算求出碱式碳酸锌B的化学式。

MnCO₃可用作电讯器材元件材料，还可用作瓷釉、颜料及制造锰盐的原料。实验室模拟以MnO₂为原料生产MnCO₃的工艺流程如下：

已知：MnCO₃难溶于水和乙醇，受热易分解。
⑴ 实验室中过滤操作所用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、   。
⑵①检验水洗是否合格的方法是       。
②水洗结束后，用乙醇洗涤的目的是       。
⑶ MnCO₃在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则300℃时，剩余固体中n(Mn)∶n(O)为       ；图中点D对应固体的成分为   （填化学式）。

硫酸的工业制备是一个重要的化工生产过程，但在生产过程中会产生大量污染，需要在生产工艺中考虑到绿色工艺。
I尾气的吸收和综合利用。
以工业制硫酸的尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氯铵和KCI为原料可以合成硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

（1）反应III中氧化剂与还原剂的物质的量之比为            。
（2）反应Ⅳ的化学方程式为                      。
（3）反应V在25℃、40%的乙二醇溶液中进行，该反应能顺利进行的原因为           。
Ⅱ催化剂的回收利用。
SO₂的催化氧化所使用的催化剂为V₂O₅，实际生产中，催化剂在使用一段时间后，会含有V₂O₅、VOSO₄和SiO₂等，其中VOSO₄。能溶于水。回收V₂O₅，的主要流程如下：

（4）若反萃取使用的硫酸用量过大，进一步处理时会增加____       的用量。
（5）浸取还原过程的产物之一是VOSO₄，反应的化学方程式为                  。
氧化过程的化学方程式为KClO₃+6VOSO₄+3H₂SO₄= 2(VO)₂(SO₄)₃+KCl+3H₂O；若两步所用试剂Na₂SO₃与KC1O₃的物质的量之比为12：7，则该催化剂中V₂O₅、VOSO₄的物质的量之比为               。

铜及其合金是人类最早使用的金属材料。
(1)金属铜采取下列哪种方式堆积(　　)


(2)在1个Cu₂O晶胞中(结构如上图所示)，Cu原子配位数为__________。
(3)科学家通过X射线推测胆矾中既含有配位键，又含有氢键，其结构示意图可简单表示如下：

①胆矾的化学式用配合物的形式表示为____________。
②胆矾中SO₄^2—的空间构型为________，H₂O中O原子的杂化类型为________。
③某兴趣小组称取2.500 g胆矾晶体，逐渐升温使其失水，并准确测定不同温度下剩余固体的质量，得到如图所示的实验结果示意图。下列说法正确的是(　　)

A．晶体从常温升到105 ℃的过程中只有氢键断裂

B．胆矾晶体中形成配位键的4个水分子同时失去

C．120 ℃时，剩余固体的化学式是CuSO4·H2O

D．按胆矾晶体失水时所克服的作用力大小不同，晶体中的水分子可以分为3种

2012年3月21 日是第二十届“世界水日”，保护水资源，从我做起！
(1)ClO₂和Cl₂(还原产物都为Cl^－)是生活中常用的消毒剂。当消耗等物质的量的两种物质时，ClO₂的消毒效率是Cl₂的________倍。
(2)某无色废水中可能含有Fe^3＋、Al^3＋、Mg^2＋、Na^＋、NO₃^—、CO₃^2—、SO₄^2—离子中的几种，为分析其成分，分别取废水样品100 mL，进行了三组实验，其操作和有关现象如下图所示：


请根据上图回答下列问题：
①实验中需配制1.0 mol/L的NaOH溶液100 mL，所需仪器除了玻璃棒、托盘天平、量筒、药匙、烧杯、胶头滴管，还缺少的仪器为_________________________________________。
②实验③中沉淀量由A→B过程中所发生反应的离子方程式为____________________。
③试确定NO₃^—是否存在？________(填“存在”、“不存在”或“不确定”)，若存在，试计算c(NO₃^—)＝________(若不存在，此问不必作答)。