高中化学填空题

中学化学实验，淡黄色的pH试纸常用于测定溶液的酸碱性。在25 ℃，若溶液的pH=7，试纸不变色；若pH<7，试纸变红色；若pH>7，试纸变蓝色。而要精确测定溶液的pH，需用pH计。pH计主要通过测定溶液中H+浓度来测定溶液的pH。
（1）已知水中存在如下平衡H₂O  H⁺+OH^- ΔH>0。现欲使平衡向右移动，且所得溶液呈中性，选择的方法是          (填字母)。

A．向水中加入NaHSO4溶液

B．向水中加入Cu(OH)2固体

C．加热水至100 ℃[其中c（H^+）="1×10-6" mol·L-1]

D．在水中加入H2SO4溶液

（2）现欲测定100 ℃沸水的pH及酸碱性，若用pH试纸测定，则试纸显        色，若用pH计测定，则pH         7(填“>”“<”或“=”)，溶液呈       性(填“酸”“碱”或“中”)。
（3）证明NaHSO₃溶液中HSO₃^－的电离程度大于水解程度，可采用的实验方法是          (填序号)。
a．测定溶液的pH     b．加入Ba(OH)₂溶液   c．加入盐酸
d．加入品红溶液     e．用蓝色石蕊试纸检测

铁、铝、铜都是中学化学常见的金属．
（1）FeCl₃溶液用于腐蚀印刷铜板，反应的离子方程式为：                                。
（2）把SO₂气体通入FeCl₃溶液中，发生反应的离子方程式为：                            。
（3）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。Fe(OH)₃和KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为                               。
（4）用废铁皮制取铁红（Fe₂O₃）的部分流程示意图如下：

①过量的铁会与稀硝酸反应生成硝酸亚铁，请写出该反应的化学方程式：
②步骤Ⅱ中发生反应：4 Fe(NO₃)₂+O₂+（2n+4）H₂O=2Fe₂O₃•nH₂O+8HNO₃，
4Fe+10HNO₃="4" Fe(NO₃)₂+NH₄NO₃+3H₂O，
第一个反应的还原剂是          ，第二个反应每生成1molNH₄NO₃，被还原的硝酸的物质的量是         。
③如何检验NH₄NO₃溶液中的NH₄⁺离子，请描述操作                     ，写出相关的离子反应方程式                           。
④Fe(NO₃)₂在保存过程中容易被氧化，为防止被氧化常加入             。
⑤上述生产结束后，流程中氮元素最主要的存在形式为（填字母）                。
a、氮氧化物     b、硝酸铵      c、硝酸亚铁     d、硝酸

钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO·TiO₂），含有少量MgO、CaO、SiO₂等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂和磷酸亚铁锂LiFePO₄）的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO₃与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO₃＋4H⁺＋4Cl^-＝Fe²⁺＋TiOCl₄^2-＋2H₂O
（1）化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是            。
（2）滤渣A的成分是               。
（3）滤液B中TiOCl₄^2- 转化生成TiO₂的离子方程式是                                    。
（4）反应②中固体TiO₂转化成(NH₄)₂Ti₅O₁₅溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因是                     。

（5）反应③的化学方程式是                       。
（6）若采用钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）和磷酸亚铁锂（LiFePO₄） 作电极组成电池，其工作原理为：
Li₄Ti₅O₁₂＋3LiFePO₄Li₇Ti₅O₁₂＋3FePO₄
该电池充电时阳极反应式是                      。

工业上制取氢气除电解水外还有多种方法．
（1）工业上可用组成为K₂O•M₂O₃•2RO₂•nH₂O的无机材料纯化制取氢气．
①已知元素M、R均位于元素周期表中第3周期，两种元素原子的质子数之和为27，则R在周期表的位置为                     ．
②常温下，不能与M单质发生反应的是           （填序号）．
a．CuSO₄溶液     b．Fe₂O₃     c．浓硫酸     d．NaOH溶液    e．Na₂CO₃固体
（2）工业上也可利用化石燃料开采、加工过程中产生的H₂S废气制取氢气．

①高温热分解法 已知：H₂S（g）⇌H₂（g）+S（g）
在恒温密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验．以H₂S起始浓度均为c mol•L^﹣1测定H₂S的转化率，结果见图1．图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b为表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率的变化曲线．据图计算985℃时H₂S按上述反应分解的平衡常数K=        ；随着温度的升高，曲线b向曲线a逼近的原因是                  
②电化学法：该法制取氢气的过程如图2所示．反应池中反应物的流向采用气、液逆流方式，其目的是                                  ；反应池中发生反应的化学方程式为             ．
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程为                                    ．
（3）H₂S在足量氧气中燃烧可以得SO₂，若在一个固定容积为5L的密闭容器中充入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，半分钟后达到平衡，测得容器中含SO₃ 0.18mol．若继续通入0.20mol SO₂和0.10mol O₂，则平衡             移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”），再次达到平衡后，SO₃的物质的量的取值范围为                      mol．

研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
（1）①硫离子的结构示意图为              。
②加热时，硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为                。
（2）25℃，在0.10mol·L^-1H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S^2-)关系如右图（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）。

①pH=13时，溶液中的c(H₂S)+c(HS^-)=          mol·L^-1.
②某溶液含0.020 mol·L^-1Mn²⁺、0.10 mol·L^-1H₂S，当溶液pH=      时，Mn²⁺开始沉淀。[已知：Ksp(MnS)=2.8×10^-13]
（3）25℃，两种酸的电离平衡常数如右表。

	Ka1	Ka2
H2SO3	1.3×10^-2	6.3×10^-4
H2CO3	4.2×10^-7	5.6×10^-11

①HSO₃^-的电离平衡常数表达式K=                     。
②0.10 mol·L^-1Na₂SO₃溶液中离子浓度由大到小的顺序为                  。
③H₂SO₃溶液和NaHCO₃溶液反应的主要离子方程式为                       。

某温度(T ℃)下的溶液中，c(H^＋)＝10^－x mol·L^－1，c(OH^－)＝10^－y mol·L^－1，x与y的关系如图所示，请回答下列问题：

（1）此温度下，水的离子积K_w为________，则该温度T______25(填“>”、“<”或“＝”)。
（2）在此温度下，向Ba(OH)₂溶液中逐滴加入pH＝a的盐酸，测得混合溶液的部分pH如表所示。

实验序号	Ba(OH)2溶液的体积/mL	盐酸的体积/mL	溶液的pH
①	22.00	0.00	8
②	22.00	18.00	7
③	22.00	22.00	6

 
假设溶液混合前后的体积变化忽略不计，则a＝________，实验②中由水电离产生的c(OH^－)＝______mol·L^－1。
（3）在此温度下，将0.1 mol·L^－1的NaHSO₄溶液与0.1 mol·L^－1的Ba(OH)₂溶液按下表中甲、乙、丙、丁不同方式混合：

	甲	乙	丙	丁
0.1 mol·L^－1 Ba(OH)2溶液体积/mL	10	10	10	10
0.1 mol·L^－1 NaHSO4溶液体积/mL	5	10	15	20

 
①按丁方式混合后，所得溶液显________(填“酸”、“碱”或“中”)性。
②写出按乙方式混合后，反应的离子方程式：________________________。
③按甲方式混合后，所得溶液的pH为__________。

Ⅰ．某反应为：4CuI + Hg = Cu₂HgI₄ + 2Cu (反应前后的I均为-1价),试回答：
①上述反应产物Cu₂HgI₄中，Hg元素显          价；
②CuI发生           反应(填氧化或还原)。
Ⅱ．某反应为：3H₂O₂+Cr₂(SO₄)₃ +10KOH = 2K₂CrO₄ + 3K₂SO₄ + 8H₂O
①反应中氧化剂是       (填化学式)，被氧化的元素        （填元素符号）；
②用单线桥表示出该反应中电子转移的方向和数目(在答题卡上完成)。
Ⅲ．有下列三个反应：
A． 2FeCl₃  + 2KI  =  2FeCl₂ + 2KCl  + I₂
B． 2FeCl₂ + Cl₂  =  2FeCl₃
C． 2KMnO₄ + 16HCl(浓)  = 2KCl  + 2MnCl₂ + 5Cl₂↑+ 8H₂O
①上述三个反应中氧化剂氧化性强弱关系为               ；
②在反应c中,若被氧化的HCl为1．5mol,则转移的电子数是          。

铜冶金技术以火法冶炼为主。
（1）火法炼铜的工艺流程如下：

反应Ⅰ：2Cu₂S(s)+3O₂(g)=2Cu₂O(s)+2SO₂(g)  ΔH =" -768.2" kJ·mol^-1
反应II：2Cu₂O(s)+Cu₂S(s)=6Cu(s)+SO₂(g)    ΔH =" +116.0" kJ·mol^-1
①在反应Ⅱ中，每生成1 mol SO₂转移电子________mol。
②反应Cu₂S(s)+O₂(g) =2Cu(s)+SO₂(g)的ΔH =________ kJ·mol^-1。
③ 理论上m₁:m₂=________。
（2）炼铜的副产品SO₂多用于制硫酸和石膏等化学产品。
①制硫酸中重要的一步反应是  
2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)   ΔH =" -196" kJ·mol^-1。
右图表示将2.0 mol SO  ₂ 和1.0 mol O  ₂ 置于1 L密闭容器中，当其他条件一定时，SO₂(g)的平衡转化率α随X的变化关系，X（X₁、X₂）代表压强或温度。

X代表的物理量是________。A对应条件下平衡常数K=________。
② 下图表示的是生产石膏的简单流程，请用平衡移动原理解释向CaCO₃悬浊液中通入SO  ₂发生反应的原因________。

（3）工业硫酸中往往含有一定量SO  ₂ ，测定过程如下：取m g工业硫酸配成100 mL溶液，取出20.00 mL溶液，加入1 mL指示剂，用c mol·L^-1 I₂标准溶液滴定，消耗的I₂标准溶液V mL，工业硫酸中含有SO₂的质量分数的计算式是________。

富铁铝土矿（主要含有A1₂O₃、Fe₂O₃、FeO和SiO₂）可制备新型净水剂液体聚合硫酸铝铁[Al_aFe_b(OH)_m(SO₄)_n]。研究发现，当a＝b时净水效果最好。工艺流程如下（部分操作和产物略）：

（1）A1₂O₃与H₂SO₄发生反应的离子方程式是____________。
（2）测得滤液中。加入FeSO₄·7H₂O和H₂O₂的作用是（结合化学用语说明）____________。
（3）将溶液A电解得到液体聚合硫酸铝铁。装置如图所示（阴离子交换膜只允许阴离子通过，电极为惰性电极）

① 阴极室的电极反应式是__________。
② 电解过程阳极室溶液pH的变化是____________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
③ 简述在反应室中生成液体聚合硫酸铝铁的原理____________。

H、C、N、O、Al、S是常见的六种元素。
完成下列填空：
（1）．碳元素有¹²C、¹³C和¹⁴C等同位素。在¹⁴C原子中，核外存在           对自旋相反的电子。
（2）．碳在形成化合物时，其所成化学键以共价键为主，原因是                   。
（3）．任选上述元素可组成多种四原子的共价化合物，请写出其中含非极性键的一种化合物的电子式             。
（4）．上述元素可组成盐NH₄Al(SO₄)₂。向10mL1mol/L NH₄Al(SO₄)₂溶液中滴加1mol/L的NaOH溶液，沉淀物质的量随NaOH溶液体积的变化示意图如下。

①NH₄Al(SO₄)₂溶液中所有离子的浓度由大到小的顺序是      ，请解释阳离子浓度差异的原因           。
②写出N点反应的离子方程式           。
③若向10mL1mol/L NH₄Al(SO₄)₂溶液中加入20mL1.2mol/LBa(OH)₂溶液，充分反应后，产生沉淀______   mol。

大气污染越来越成为人们关注的问题，工业生产尾气中的氮氧化物必须脱除(即脱硝)后才能排放。
（1）已知：

CH₄可用于脱硝，其热化学方程式为：

已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

由此计算△H₃=          kJ·mol^-1，C-H化学键键能E=          kJ·mol^-1。
（2）反应2CO(g) +2NO(g)=N₂(g)+2CO₂(g)也可用于脱硝，图1为该反应过程中NO的平衡转化率a(NO)与温度、压强的关系[其中初始c(CO)和c(NO)均为1mol．L^-1]，计算该反应在200cC时的平衡常数K=__       ，图中压强(P₁、P₂、P₃)的大小顺序为_____________。

（3）有人利用电化学方法将CO和NO转化为无毒物质。装置如图2所示
①电极a是       极；②电极b的电极反应式是                    。
（4）新型臭氧氧化技术利用具有极强氧化性的0，对尾气中的NO脱除，反应为NO(g)+O₃(g)=NO₂(g)+O₂(g)，在一定条件下，将NO和0，通人密闭容器中并不断加热发生反应(温度不超过各物质的分解温度)，NO₂的体积分数妒(NO₂)随时间变化如图3所示，可以发现t₁s后NO。的体积分数下降，其可能的原因是__________。研究小组通过增大比值提高NO的平衡转化率，却发现当>1时，NO₂的物质的量减小，可能原因是________________。

常温下，如果取0.1mol/LHA溶液与0.1mol/LNaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH=8，试回答以下问题：
（1）混合溶液的pH=8的原因（用离子方程式表示）：                   ．
（2）混合溶液中由水电离出的c（H⁺）          0.1mol/LNaOH溶液中由水电离出的c（H⁺）（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）求出混合液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）：
c（Na⁺）﹣c（A^﹣）=             mol/L，c（OH^﹣）﹣c（HA）=              mol/L．
（4）已知NH₄A溶液为中性，又知HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，试推断
（NH₄）₂CO₃溶液的pH            7（填“大于”、“小于”或“等于”）．
（5）将同温度下等浓度的四种盐溶液：A．NH₄HCO₃  B．NH₄A  C．（NH₄）₂SO₄  D．NH₄Cl，按pH由大到小的顺序排列是：                 （填序号）．

按要求填空：
（1）将等质量的Zn粉分别投入a．10mL0.1mol·L^﹣1 HCl和b．10mL 0.1mol·L^﹣1醋酸中：
①若Zn不足量，则Zn粉完全反应所需的时间：a      b（填“＞、＜或=”），
②若Zn过量，产生H₂的量：a      b（填“＞、＜或=”）；
（2）将等质量Zn粉分别投入pH=1体积均为10mL的a．盐酸和b．醋酸中：
①若Zn不足量，则Zn粉完全反应所需的时间：a      b（填“＞、＜或=”），
②若Zn过量，产生H₂的量：a       b（填“＞、＜或=”）．

化学对人类社会进步和发展的贡献之一是发现和研制了各种材料，例如，金属就是我们生活中不可或缺的重要材料，根据你学过的有关金属的知识，回答下列问题：
（1）铜钱在我国历史上曾经是一种广泛流通的货币，铜常用于制造货币的原因可能是_________(填序号)。

A．铜的熔点不是太高，易于冶炼，铸造成型

B．铜的性质不活泼，不易被腐蚀

C．我国较早的掌握了湿法冶炼铜的技术

D．自然界有大量的游离态的铜

（2）实验室中金属钠保存在________中，钠燃烧的化学方程式为                          
（3）钢铁制品的使用更为广泛，但是铁制品易生锈，铁锈的主要成分是________(填名称)，铁的氧化物常见的还有________、________(填化学式)。
（4）铝制品因为表面易形成致密的氧化铝薄膜而经久耐用，但是该氧化膜易被酸碱破坏，若使氧化铝与氢氧化钠溶液作用，反应的化学方程式为：_______________________。

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）写出镁在CO₂中燃烧的化学方程式为________________________。
（2）高温时，用CO还原MgSO₄可制备高纯MgO。
①750℃时，测得气体中含等物质的量SO₂和SO₃，此时反应的化学方程式是__________。
②由MgO可制成“镁－次氯酸盐”燃料电池，其装置示意图如图1，该电池反应的离子方程式为___________________。

图1                   图2               图3
（3）二氧化碳合成甲醇是碳减排的新方向，将CO₂转化为甲醇的热化学方程式为：
CO₂(g)  +3H₂(g)CH₃OH(g)  +H₂O(g)    △H
①该反应的平衡常数表达式为K=______________。
②取五份等体积CO₂和H₂的混合气体(物质的量之比均为1∶3)，分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ(CH₃OH)与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO₂转化为甲醇反应的ΔH_______(填“>”  “<”或“＝”)0。
③在两种不同温度下发生反应，测得CH₃OH的物质的量随时间变化如图3所示，曲线I、Ⅱ对应的平衡常数大小关系为K_Ⅰ ________K_Ⅱ(填“>”  “<”或“＝”)。
④一定温度下，在容积相同且固定的两个密闭容器中，按如下方式投入反应物，一段时间后达到平衡。

容   器	甲	乙
反应物 投入量	1molCO2 3molH2	a  molCO2、b  molH2、 c  molCH3OH(g)、c  molH2O(g) （a、b、c均不等于0）

若甲中平衡后气体的压强为开始时的0.8倍，要使平衡后乙与甲中相同组分的体积分数相等，且起始时维持反应逆向进行，则c的取值范围为____________。