高中化学填空题

“神七”登天标志着我国的航天事业进入了新的篇章。
（1）火箭升空需要高能的燃料，经常是用N₂O₄和N₂H₄作为燃料，工业上利用N₂和H₂可以合成NH₃，NH₃又可以进一步制备联氨(N₂H₄)等。已知：
N₂(g) + 2O₂(g) ＝2NO₂(g)           △H =" +67.7" kJ·mol^－1
N₂H₄(g) + O₂(g) ＝N₂(g) + 2H₂O(g)   △H = －534.0 kJ·mol^－1
NO₂(g) 1/2N₂O₄(g)                △H = －26.35 kJ·mol^－1
试写出气态联氨在气态四氧化二氮中燃烧生成氮气和气态水的热化学方程式：
_______________________________________________________________________。
（2）下图是某空间站能量转化系统的局部示意图，其中燃料电池采用KOH为电解液，
燃料电池放电时的负极反应为：__________________________________________________。
如果某段时间内氢氧储罐中共收集到33.6L气体（已折算成标况），则该段时间内水电解系统中转移电子的物质的量为______________mol。

（3）在载人航天器的生态系统中，不仅要求分离去除CO₂，还要求提供充足的O₂。某种电化学装置可实现如下转化：2CO₂=2CO+O₂， CO可用作燃料。已知该反应的阳极反应为：4OH^——4e^— = O₂↑+2H₂O，则阴极反应为：_________________________________________。
有人提出，可以设计反应2CO=2C+O₂（△H＞0）来消除CO的污染。请你判断上述反应是否能自发进行？_______，理由是：_____________________________________________。

A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。已知：①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2；③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物；④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。
（1）写出常温下C的单质和强碱溶液反应的离子方程式____________________。
（2）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B₄气态分子。B₄分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1 mol B—B键吸收167 kJ的热量，生成1 mol B≡B键放出942 kJ热量。试判断相同条件下B₄与B₂的稳定性顺序是：______________。
（3）由B、C两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X与水反应的化学方程式是____________________________。
（4）A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y。在化合物Y中，A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构。则Y的化学式为
______________，其熔沸点比金刚石_____(填“高”、“低“或“无法比较”)。

2005年诺贝尔化学奖授予法国和美国的伊夫•肖万、罗伯特•格拉布和理查德•施罗克，以表彰他们在烯烃复分解反应研究领域作出的卓越贡献。烯烃复分解反应如下所示（炔烃也能发生此类反应）：
即从总效果看，是双键断裂后部分重新组合。

（1）以下反应不属于烯烃复分解反应的是______________（填序号）。
（2）写出丙炔与丙炔发生复分解反应的化学方程式：
_________________________                               _______。
（3）烯烃复分解反应可以合成其他反应难以合成的物质，写出制取的化学方程式：________________________________________。
（4）人们在上世纪50年代已发现了烯烃复分解反应，到了70年代由伊夫•肖万揭示了反应机理，并制得了钛、钨、钼等金属卡宾。烯烃复分解反应有着广阔的应用前景。则后两位化学家所作的贡献应是___________（填序号，多项选择）。
（a）找到了更价廉的金属卡宾  
（b）找到了在更多化学环境都有催化活性的金属卡宾
（c）使反应原理转化为实际应用

( 10分)

保水剂使用的是高吸水性树脂，它是一种吸水能力特别强的功能高分子材料。无毒无害，反复释水、吸水，因此农业上人们把它比喻为"微型水库"。有机物I为一种保水剂，可通过烃A经下列转化生成:
提示:不能稳定存在。
请回答下列问题:
(1)A和I的结构简式为A         I         
(2)F中官能团的名称为                     
(3)反应②、⑥和⑦的反应类型为②       反应，⑥        反应，⑦         反应
(4)M是一种普遍使用的抗生素类药物，它是由2个F分子在一定条件下脱去2个水分子形成的环状酯，写出该反应的化学方程式                              
(5)D有两种能发生银镜反应且属链状化合物的稳定同分异构体，请写出它们的结构简式
                                                                                

( 10分)低碳经济呼唤新能源和清洁环保能源。煤化工中常需研究不同温度下的平衡常数、投料比及热值等问题。已知：CO(g) + H₂O(g)H₂(g) + CO₂(g)  △H＝ a kJ·mol^－1 的平衡常数随温度的变化如下表：

温度/℃	400	500	850
平衡常数	9.94	9	1

（1）上述正反应方向是      反应（填“放热”或“吸热”）。
t₁℃时物质浓度（mol/L）的变化
  

时间（min）	CO	H2O	CO2	H2
0	0.200	0.300	0	0
2	0.138	0.238	0.062	0.062
3	c1	c2	c3	c3
4	c1	c2	c3	c3
5	0.116	0.216	0.084
6	0.096	0.266	0.104

 
（2） t₁℃(高于850℃)时，在相同容器中发生上述反应，容器内各物质的浓度变化如上表。①与2min时相比，3min时密闭容器中混合气体的平均摩尔质量           (填增大、减小或不变)。
②表中3 min～4 min之间反应处于         状态；CO的体积分数        16% (填大于、小于或等于)。
③反应在4 min～5 min，平衡向逆方向移动，可能的原因是____(单选)，表中5 min～6 min之间数值发生变化，可能的原因是______(单选)。
A．增加水蒸气       B．降低温度       C．使用催化剂     D．增加氢气浓度
（3）若在500℃时进行，若CO、H₂O的起始浓度均为0.020mol/L，在该条件下，CO的最大转化率为         。

( 8分)下图是无机物A～M在一定条件下的转化关系（部分产物及反应条件未列出）。其中，I是由第三周期元素组成的单质中熔点最高的金属， K是一种红棕色气体。

（提示：4FeS₂+11O₂ 2Fe₂O₃+8SO₂）
请填写下列空白：
⑴ 在周期表中，组成单质G的元素位于第___  _  _周期_________族。
⑵ 在反应⑦中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
⑶ 在②、③、⑥、⑨中既属于化合反应又属于非氧化还原反应的是___________（填序号）
⑷ 反应④的离子方程式是：______________________________________________。
⑸ 将化合物D与KNO₃、KOH共融，可制得一种“绿色”环保高效净水剂K₂FeO₄（高铁酸钾），同时还生成KNO₂和H₂O。该反应的化学方程式是：__________________________________。

二氧化氯（ClO₂）是一种在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。实验室以NH₄Cl、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂的流程下如下：

已知：①NCl₃是黄色黏稠状液体或斜方形晶体，极易爆炸，有类似氯气的刺激性气味，自然爆炸点为95℃，在热水中易分解，在空气中易挥发，不稳定。②气体B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
回答下列问题：
（1）电解时，发生反应的化学方程式为          。为保证实验的安全，在电解时需注意的问题是：①控制好生成NCl₃的浓度；②          。
（2）NCl₃与NaClO₂（亚氯酸钠）按物质的量之比为1∶6混合，在溶液中恰好反应生成ClO₂，该反应的离子方程式为          。
（3）实验室制取气体B的化学方程式为          。
（4）ClO₂很不稳定，需随用随制，产物用水吸收得到ClO₂溶液。为测定所得溶液中ClO₂的含量，进行了下列实验：
步骤1：准确量取ClO₂溶液10 mL，稀释成100 mL试样；
步骤2：量取V₁ mL试样加入到锥形瓶中，调节试样的pH≤2.0，加入足量的KI晶体，摇匀，在暗处静置30 min。
步骤3：以淀粉溶液作指示剂，用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定至终点，消耗Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。
（已知I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－）
①若步骤2中未将锥形瓶“在暗处静置30 min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能
        （选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；
②上述步骤3中滴定终点的现象是         。
③根据上述步骤可计算出原ClO₂溶液的浓度为    g / L（用含字母的代数式表示）。

研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。
（1）已知石墨的标准燃烧热为y kJ·mol^－1，1.2g石墨在1.68L（标准状况）氧气中燃烧，至反应物耗尽，放出x kJ热量。则石墨与氧气反应生成CO的热化学方程式为     ，
（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在两种不同条件下发生反应，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)

 
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        。

以明矾石[主要成分为K₂SO₄·Al₂（SO₄）₃·2A1₂O₃·6H₂O]为原料生产硫酸铝晶体[Al₂（SO₄）₃·18H₂O]和明矾[KAl（SO₄）₂·12H₂O]的实验流程如下：

两种不同形态的氧化铝的部分性质如下表：

物质	α－Al2O3	γ－A12O3
性质	不溶于水和酸	不溶于水，溶于强酸或强碱，加热至1200℃可转化为α- Al2O3

Al₂（SO₄）₃、明矾在不同温度下的溶解度如下表：

温度/℃ 溶解度/g	0	20	40	60	80	100
Al2（SO4）3	31.2	36.4	46.1	59.2	73.0	89.0
明矾	3.0	5.9	11.7	25	71	154

（1） “焙烧’’温度过高，会导致硫酸铝晶体产量降低，其原因是           。
（2）从“母液”制备硫酸铝晶体的实验步骤为：①          ；②          ；③过滤、洗涤、干燥。
（3）测定硫酸铝晶体样品中Al₂（SO₄）₃·18H₂O质量分数的实验步骤为（EDTA分别能与Al^3＋或Pb^2＋以物质的量之比1：1进行反应）：
步骤1：准确称取硫酸铝晶体样品mg，溶于25 mL水中。  
步骤2：加入c₁ mo1·L^－1EDTA溶液V₁mL（过量），煮沸、冷却，稀释至100 mL。
步骤3：取25. 00mL上述稀释液，滴加指示剂，用c₂ mol·L^－1Pb（NO₃）₂标准溶液滴定过量的EDTA溶液，达到终点时消耗v₂mL Pb（NO₃）₂标准溶液。
①步骤2中“稀释至100 mL”时，需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、量筒、    。
②根据上述数据计算，该样品中Al₂（SO₄）₃·18H₂O的质量分数为          。（用含字母的代数式表示）。
（4）铝的阳极氧化法是把铝作为阳极，置于硫酸等电解液中，施加阳极电压进行电解，在铝的表面形成一层致密的氧化膜。
①电解过程中阳极的电极反应为              。
②取少量废电解液，加入NaHCO，溶液后产生气泡和白色沉淀，产生沉淀的原因是               。(用离子方程式表示)

(12分)双氧水、过硫酸钾是工业上常用的氧化剂、消毒剂。工业上以铂为阳极，铅或石墨为阴极，电解NH₄HSO₄溶液得过硫酸铵【(NH₄)₂S₂O₈】溶液，其工艺流程为：

（1）将电解后的溶液送往水解器中在减压条件下水解、蒸馏、浓缩分离，精馏得过氧化氢的水溶液，剩余溶液再循环使用。
①写出电解NH₄HSO₄溶液的化学方程式             
②写出水解器中(NH₄)₂S₂O₈溶液的水解方程式              。
③铂价格昂贵，试分析电槽阳极用铂不用铅的原因            。
④试分析水解器中使用减压水解、蒸馏的原因              。
（2）在电解后的过硫酸铵溶液中加入硫酸氢钾，析出过硫酸钾固体，过硫酸钾具有强氧化性，常被还原为硫酸钾，80℃以上易发生分解。
①将0.40 mol过硫酸钾与0.20 mol硫酸配制成1 L溶液，在80 ℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl₃溶液，测定溶液中各成分的浓度如右图所示（H⁺浓度未画出）。图中物质X的化学式为         。

②已知硫酸锰（MnSO₄）和过硫酸钾（K₂S₂O₇）两种盐溶液在银离子催化下可发生反应，得到紫红色溶液。此反应的离子反应方程式                .

布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬是一类芳基丙酸类非甾体抗炎药，具有抗炎作用强、毒副作用低的药效特点。

其中酮洛芬可由芳香族含氧衍生物A经以下路线合成得到：

请根据合成酮洛芬的路线回答下列问题。
(1)已知有机物A可以与NaHCO₃反应，则A的结构简式为         。
(2)上述合成酮洛芬的路线中共有5步反应，其中属于取代反应的共有几步？    。其中有一步反应中用到有机物，请写出实验室保存该有机物方法：          。
(3) 布洛芬、非诺洛芬、酮洛芬都可视作2-苯基丙酸的衍生物，则芳香族含氧衍生物A与2-苯基丙酸的关系是         ；请写出满足下列条件的2-苯基丙酸的一种同分异构体的结构简式                。
①苯的衍生物，且苯环上的一硝基取代物只有两种；②能与银氨溶液反应产生光亮的银境；③能与FeCl₃溶液发生显色反应。
(4)参照上述合成路线中的有关信息，写出由对二甲苯为主要原料制备的合成流程图（无机试剂任选）。
合成线路图示例如下：

碱式硫酸铁[Fe(OH)SO₄]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂，在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁的工艺流程如下：

已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Al(OH)3
开始沉淀	2.3	7.5	3.4
完全沉淀	3.2	9.7	4.4

回答下列问题：
(1)工业上常用一定浓度的纯碱溶液清洗铁屑，目的是           。   
(2)加入少量NaHCO₃的目的是调节溶液的pH至 a，a的范围是        。
(3)已知室温下，Al(OH)₃的Ksp=1.3×10^-33，当pH=5时，溶液中c(Al³⁺)=       
(4)在实际生产中，反应Ⅱ常同时通入O₂以减少NaNO₂的用量，若参与反应的O₂有11.2L（标准状况），则相当于节约NaNO₂的物质的量为              ；O₂参与反应的离子方程式为              
(5)碱式硫酸铁溶于水后产生的Fe(OH)²⁺离子，可部分水解生成Fe₂(OH)₄²⁺聚合离子。该水解反应的离子方程式为               。

实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO₂等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO₄·7H₂O)，过程如下：

(1)将过程②中的产生的气体通入下列溶液中，溶液会褪色的是         ；
A．品红溶液    B．紫色石蕊溶液    C．酸性KMnO₄溶液   D．溴水
(2)过程①中，FeS和O₂、H₂SO₄反应的化学方程式为：                           ；
(3)过程③中，需加入的物质是                  ；
(4)过程④中，蒸发结晶需要使用酒精灯、三角架、泥三角，还需要的仪器有
                                      ；
(5)过程⑤调节pH可选用下列试剂中的        (填选项序号)；
A．稀硫酸    B．CaCO₃    C．NaOH溶液
(6)过程⑥中，将溶液Z加热到70一80℃，目的是                           ；
(7)实验室为测量所得到的聚铁样品中铁元素的质量分数，进行下列实验。①用分析天平称取2.00g样品；②将样品溶于足量的盐酸后，加入过量的氯化钡溶液；③过滤、洗涤、干燥，称量，得固体质量为2.33g。若该聚铁主要成分为[(Fe(OH)(SO₄)]_n，则该聚铁样品中铁元素的质量分数为          。(假设杂质中不含铁元素和硫元素)。

已知：①25℃时弱电解质电离平衡数：K_a（CH₃COOH）＝，K_a（HSCN）＝0.13；难溶电解质的溶度积常数：K_ap（CaF₂）＝
②25℃时，mol·L^-1氢氟酸水溶液中，调节溶液pH（忽略体积变化），得到c（HF）、c（F^-）与溶液pH的变化关系，如下图所示：

请根据以下信息回答下列问题：                      
（1）25℃时，将20mL 0.10 mol·L^-1 CH₃COOH溶液和20mL 0.10 mol·L^-1HSCN溶液分别与20mL 0.10 mol·L^-1NaHCO₃溶液混合，实验测得产生的气体体积（V）随时间（t）变化的示意图为图所示：反应初始阶段，两种溶液产生CO₂气体的速率存在明显差异的原因是            ，反应结束后所得两溶液中，c（CH₃COO^-）           c（SCN^-）（填“＞”、“＜”或“＝”）
（2）25℃时，HF电离平衡常数的数值Ka           ，列式并说明得出该常数的理由                                                      。
（3） mol·L^-1HF溶液与 mol·L^-1 CaCl₂溶液等体积混合，调节混合液pH为4.0（忽略调节混合液体积的变化），通过列式计算说明是否有沉淀产生。

某二元酸（化学式用H₂A表示）在水中的电离方程式是：
H₂AH⁺+HA^-  HA^-H⁺+A^2-
试完成下列问题：
（1）Na₂A溶液显           （填“酸性”“中性”或“碱性”）。理由是                                  
（用离子方程式表示）。
（2）在0.1 mol·L^-1的Na₂A溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是                  。A．c(A^2-)+c(HA^-)+c(H₂A)="0.1" mol·L^-1
B．c(OH^-)=c(H⁺)+c(HA^-)
C．c(Na⁺)+c(H⁺)=c(OH^-)+c(HA^-)+2c(A^2-)
D．c(Na⁺)=2c(A^2-)+2c(HA^-)
(3)已知0.1 mol·L^-1 NaHA溶液的pH=2,则0.1 mol·L^-1H₂A溶液中氢离子的物质的量浓度可能是        0.11 mol·L^-1（填“<”、“>”或“=”）,理由是                                   。