高中化学填空题

(16分)FeCl₃具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：(16分)
（1）FeCl₃净水的原理是    。FeCl₃溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）       。
（2）为节约成本，工业上用NaClO₃氧化酸性FeCl₂废液得到FeCl₃。
①若酸性FeCl₂废液中各离子浓度如下：则该溶液的pH约为     。
c(Fe^2＋)=2.0×10^-2mol·L^-1，c(Fe^3＋)=1.0×10^-3mol·L^-1， c(Cl^－)=5.3×10^-2mol·L^-1,
②NaClO₃能在酸性条件下氧化FeCl₂，写出离子方程式：
（3）FeCl₃在溶液中分三步水解：
Fe^3＋+H₂O Fe(OH)²⁺+H^＋    K₁       
Fe(OH)²⁺+H₂OFe(OH)₂⁺+H^＋    K₂
Fe(OH)⁺+H₂OFe(OH)₃+H^＋       K₃
以上水解反应的平衡常数K₁、K₂、K₃由大到小的顺序是    。
通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为： xFe³⁺+yH₂OFe_x(OH)_y^(3x-y)++yH⁺
欲使平衡正向移动可采用的方法是（填序号）       。
a．降温      b．加水稀释       c．加入NH₄Cl       d．加入NaHCO₃
室温下，使氯化铁溶液转化为高浓度聚合氯化铁的关键条件是    。
（4）天津某污水处理厂用氯化铁净化污水的结果如下图所示。

由图中数据得出每升污水中投放聚合氯化铁[以Fe(mg·L^-1)表示]的最佳范围约为      mg·L^-1。

【有机化学基础  15分】化合物x是一种食品保鲜剂，它的结构简式为。

A是一种芳香烃，其蒸汽密度是氢气的46倍。气态物质C的密度在标准状况下为1.25g/L。合成X的路线如下：

回答下列问题：
（1）A的名称是         ，F分子中含有的官能团名称是             。
（2）实验室制备C的化学反应方程式是            ，反应类型是         。
（3）写出B与E的反应方程式：                 。
（4）Y是F的同分异构体，其苯环上只有一个取代基，既能发生水解反应也能发生银镜反应的同分异构体有       种。其中一种结构的核磁共振氢谱图有5组峰，峰面积之比为1︰1︰2︰2︰6，请写出其结构简式：                 。
（5）根据下列合成路线回答问题：

试剂G的结构简式是                 。

Ⅰ．甲学生对Cl₂与FeCl₂和KSCN混合溶液的反应进行实验探究。向A中通入氯气至过量，观察A中，发现溶液先呈红色，然后变为黄色。

（1）B中反应的离子方程式是                 ．
（2）为了探究A中溶液由红色变为黄色的原因，甲同学进行如下实验．取A中黄色溶液于试管中，加入NaOH溶液，有红褐色沉淀生成，则溶液中一定存在________    ．
（3）资料显示：SCN ^-的电子式为 ．甲同学猜想SCN^﹣可能被Cl₂氧化了，他进行了如下研究．
①取A中黄色溶液于试管中，加入用盐酸酸化的BaCl₂溶液， 产生白色沉淀，由此证明SCN^﹣中被氧化的元素是        ．
②甲同学通过实验证明了SCN^﹣中氮元素转化为NO₃^﹣，已知SCN^﹣中碳元素没有被氧化，若SCN^﹣与Cl₂反应生成1mol CO₂，则转移电子的物质的量是           mol．
Ⅱ．8．12天津港特大爆炸事故现场有700吨左右氰化钠，氰化钠剧毒。有少量因爆炸冲击发生泄漏。这些泄露的氰化钠可通过喷洒氧化剂双氧水的方式来处理，以减轻污染。
（1）写出NaCN的电子式__________,偏碱性条件下，氰化钠溶液的CN^﹣被双氧水氧化为HCO₃^﹣，同时放出NH₃，该反应的离子方程式：_______          。
（2）Cu²⁺可作为双氧水氧化CN^﹣中的催化剂。某兴趣小组要探究Cu²⁺对双氧水氧化CN^﹣是否起催化作用，请你完成下实验方案。填写实验步骤、实验现象和结论（己知：CN^﹣浓度可用离子色谱仪测定）

步骤:分别取等体积、等浓度的含氰废水于甲、乙两支试管中,________________________________ ___________________________________________ ___________________________________________ __________________________________________

现象与结论： 若____________________________ _______________________________ 若____________________________ ____________________

 

甲醇是一种可再生能源，具有开发和应用的广阔前景，请回答下列问题：
（1）一定温度下，在一恒容的密闭容器中，由CO和H₂合成甲醇：
CO（g）+2H₂（g） CH₃OH（g）
①下列情形不能说明该反应已达到平衡状态的是       （填序号）．
A．每消耗1mol CO的同时生成2molH₂
B．混合气体总物质的量不变
C．生成CH₃OH的速率与消耗CO的速率相等
D．CH₃OH、CO、H₂的浓度都不再发生变化
②CO的平衡转化率（α）与温度、压强的关系如图所示．B、C两点的平衡常数K（B）K（C）（填“＞”、“=”或“＜”）．

③某温度下，将2．0mol CO和6．0molH₂充入2L的密闭容器中，达到平衡时测得
c（CO）=0．25mol/L，CO的转化率=      ，此温度下的平衡常数K=      （保留二位有效数字）．
（2）常温下，将V mL、0．20mol/L氢氧化钠溶液逐滴加入到20．00mL、0．20mol/L甲酸溶液中，充分反应，溶液pH=7，此时V      20．00（填“＞”、“=”或“＜”）;当氢氧化钠溶液与甲酸溶液恰好完全反应时，溶液中所含离子浓度由大到小排列顺序____________
（3）温度650℃的熔融盐燃料电池，用（CO、H₂）作反应物，空气与CO₂的混合气体为正极反应物，镍作电极，用Li₂CO₃和Na₂CO₃混合物作电解质．该电池的正极反应式为__________       ．
（4）己知：CH₃OH、H₂的燃烧热（△H）分别为﹣726．5kJ/mol、﹣285．8kJ/mol，则常温下CO₂和H₂反应生成CH₃OH和H₂O的热化学方程式是               ．

有机物A可发生如下转化（方框内物质均为有机物，部分无机产物已略去）：

已知：（R、R＇可表示烃基或官能团）
请回答：
（1）F蒸气密度是相同条件下H₂密度的31倍，且分子中无甲基。已知1 mol F与足量钠作用产生H₂ 22．4 L（标准状况），则F的分子式是________________。
（2）G与F的相对分子质量之差为4，则G的性质是________（填字母）。
a．可与银氨溶液反应        
b．可与乙酸发生酯化反应
c．可与氢气发生加成反应    
d．1 mol G可与2 mol新制Cu(OH)₂发生反应
（3）D能与NaHCO₃反应，且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物，E可使溴的四氯化碳溶液褪色，则D→E的化学方程式是______________
（4）B的同分异构体较多，写出一种不含甲基能发生银镜反应的同分异构体结构简式： ____________。
（5）A转化为B和F的化学方程式是__________________。
（6）某烃分子H的碳原子数小于10,核磁共振氢谱只有一组峰, 在相同条件下也可发生类似B → C的反应并只生成一种有机物I，I的结构简式： ___________。

甲醇（CH₃OH）是一种重要的化工原料，也是一种比较理想的燃料。甲醇在各个领域有着广泛的应用。
（1）实验测得：32 g甲醇在氧气中完全燃烧，生成二氧化碳气体和液态水时释放出726.4 kJ的热量，试写出甲醇燃烧的热化学方程式：________________。
（2）燃料电池是一种连续地将燃料和氧化剂的化学能直接转换成电能的化学电池。下图是一个化学过程的示意图。2CH₃OH+3O₂+4KOH K₂CO₃+6H₂O

①A（石墨）电极的名称是               。
②通入O₂的电极的电极反应式是           。
③写出通入CH₃OH的电极的电极反应式是              。
④乙池中反应的化学方程式为                 。
⑤当电路中通过0.01mol电子时，丙池溶液的C(H⁺) =            mol/L（忽略电解过程中溶液体积的变化）。
（3）合成甲醇的主要反应是：2H₂（g）+ CO（g）CH₃OH（g） △H=—90.8 kJ·mol^—1。
①在恒温恒容条件下，充入一定量的H₂和CO，发生反应2H₂（g）+ CO（g） CH₃OH（g）。则该反应达到平衡状态的标志有
a．混合气体的密度保持不变            
b．混合气体的总压强保持不变
c．CO的质量分数保持不变             
d．甲醇的浓度保持不变
e．v_正（H₂）= v_逆（CH₃OH）           
f．v（CO）= v（CH₃OH）
②要提高反应2H₂­（g）+ CO（g） CH₃OH（g）中CO的转化率，可以采取的措施是：
a．升温        
b．加入催化剂      
c．增加CO的浓度
d．加入H₂     
e．加入惰性气体    
f．分离出甲醇

(14分)请回答下列问题：
（1）下表列出了一些化学键的键能E：

化学键	H—H	O===O	O—H
E/kJ·mol^－1	436	x	463

反应H₂(g)＋O₂(g)===H₂O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol^－1，则x＝__________。
（2）铅蓄电池是正极板上覆盖有PbO₂，负极板上覆盖有Pb，电解质溶液是H₂SO₄溶液，电池放电时的总反应：Pb+PbO₂+2H₂SO₄=2PbSO₄+2H₂O。
请写出充电时阴极的电极反应式：
（3）反应m A＋n Bp C，在某温度下达到平衡。

①若A、B、C都是气体，减压后正反应速率小于逆反应速率，则m、n、p的关系是_______。
②若C为气体，且m + n = p，在加压时化学平衡发生移动，则平衡必定向_______方向移动。
③若再升高温度，平衡向逆向移动，则正反应为       反应（填“吸热”或“放热”）
（4）依据氧化还原反应Zn(s)＋Cu^2＋(aq)===Zn^2＋(aq)＋Cu(s)设计的原电池如图所示。

①请在图中标出电极材料及电解质溶液（写化学式）
②盐桥中的Cl^－向________极移动（填“左”或“右”）。

(15分) A、B、X、Y、Z是元素周期表前四周期中的常见元素,原子序数依次增大。A元素可形成自然界硬度最大的单质；B与A同周期,核外有三个未成对电子；X原子的第一电离能至第四电离能分别是:I₁ ="578" kJ/mol，I₂="1" 817 kJ/mol，I₃=" 2" 745 kJ/mol，I₄ ="11" 575 kJ/mol；常温常压下,Y单质是固体,其氧化物是形成酸雨的主要物质；Z的一种同位素的质量数为63,中子数为34。请回答下列问题：
（1）AY₂是一种常用的溶剂,为   分子(填“极性”或“非极性”),分子中存在    个σ键。
（2）X形成的单质与NaOH溶液反应的离子方程式为           超高导热绝缘耐高温纳米XB在绝缘材料中应用广泛,其晶体与金刚石类似,属于    晶体。B的最简单氢化物容易液化,理由是          。
（3）X、氧、B元素的电负性由大到小的顺序为      (用元素符号作答) 。
（4）Z的基态原子核外电子排布式为        。元素Z与人体分泌物中的盐酸以及空气反应可生成超氧酸:Z+HCl+O₂＝ZCl+HO₂, HO₂(超氧酸)不仅是一种弱酸而且也是一种自由基,具有极高的活性。下列说法或表示不正确的是    (填序号)
①氧化剂是O₂
②HO₂在碱中不能稳定存在
③氧化产物是HO₂
④1 mol Z参加反应有1 mol电子发生转移
（5）已知Z的晶胞结构如下图所示,又知Z的密度为9.00 g/cm³,则晶胞边长为   cm。ZYO₄常作电镀液,其中YO₄^2-的空间构型是     ,Y原子的杂化轨道类型是    杂化。

[化学—选修3：物质结构与性质]已知A、B、C、D、E、F、G为前四周期七种元素且原子序数依次增大，其中A的基态原子中没有成对电子，B的基态原子中有6种不同运动状态的电子，C原子核外成对电子数比未成对电子数多1，其氢化物常用作制冷剂，D原子中有2个未成对电子，E基态原子在同周期中原子半径最大，F原子价电子排布为ns^n-1nPⁿ⁺¹ ,G基态原子核外所有轨道都处于全满状态且属ds区的元素。
（1）G基态原子价电子排布式                  ；
（2）B、C、D基态原子第一电离能由大到小的顺序              ；
（3）离子化合物CA₅的晶体中含有的化学键有               ；
A．离子键   
B．极性键    
C．非极性键    
D．配位键      
E．金属键
（4）E₂D的熔点比E₂F的熔点         （填“高”或“低”），原因是         ；
（5）与BD₂互为等电子体的分子有               （要求写一种）
（6）GF在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。GF晶体结构如图所示,其晶胞边长为x pm,该晶体的密度为                 g·cm^-3(列式表示),a、b位置两粒子之间的距离为             pm(列式表示)（已知阿伏伽德罗常数为N_A）

汽车尾气是城市空气的主要污染物，如何减少汽车尾气(CO、NO_x等)的污染是重要的科学研究课题。
（1）已知：N₂(g) + O₂(g)2NO(g)   ΔH₁
N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g)   ΔH₂
2H₂(g) + O₂(g)2H₂O(g) ΔH₃
则4NO(g) + 4NH₃(g) + O₂(g)4N₂(g) + 6H₂O(g)  ΔH =____________(用ΔH₁、ΔH₂、ΔH₃表达)
（2）在密闭容器中，一定条件下，进行如下反应：2NO(g)＋2CO(g)N₂(g)＋2CO₂(g)，下列说法不能说明该反应达到平衡的是__________ (填字母)

A．NO的生成速率与NO的消耗速率相等

B．v(CO)=v(CO2)

C．体系的压强保持不变

D．各物质的浓度保持不变

（3）可用活性炭还原法处理氮氧化物。有关反应的化学方程式为：
C(s) + 2NO(g)N₂(g) + CO₂(g) ΔH >0
某研究小组向密闭容器加入一定量的活性炭和NO，恒温(T₁℃)条件下反应，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

浓度/mol·L^-1 时间/min	NO	N2	CO2
0	0.100	0	0
10	0.058	0.021	0.021
20	0.040	0.030	0.030
30	0.040	0.030	0.030
40	0.032	0.034	0.017

①写出该反应的平衡常数表达式：K=              。
②30 min后，改变某一条件，平衡发生了移动，则改变的条件是             ；
若升高温度，NO浓度将            （填“增大”、“不变”或“减小”）。

〔化学——选修5：有机化学基础〕重要有机物M和N常用于交联剂、涂料、杀虫剂等，合成路线如下图所示：

已知：

请回答下列问题：
（1）A中含氧官能团的名称为       ，由A生成B的反应类型为       。
（2）Z的名称为             。
（3）1molM在一定条件下发生加成反应，最多消耗      molH₂。
（4）由B生成C的反应①的化学方程式为             。
（5）由Y生成D的化学方程式为                   。
（6）G的同分异构体有多种，其中与G具有相同官能团的同分异构体有______种，写出核磁共振氢谱有5组峰值，且峰值比为2：2：2：1:1的结构简式         。

[化学选修——2：化学与技术]我国火电厂粉煤灰的主要氧化物组成为SiO₂、Al₂O₃、FeO、Fe₂O₃等。一种利用粉煤灰制取氧化铝、硫酸铁溶液、二氧化硅的工艺流程如下：

（1）操作i的名称为          。
（2）工业上若需加快粉煤灰与NaOH溶液反应的浸出速率，可采取的措施有         (写两点即可)。
（3）写出固体A溶解在稀硫酸中所得溶液与H₂O₂反应的离子方程式                  。
（4）以上流程中可以循环利用的物质是         (填化学式)。
（5）某科研小组用硫酸作为浸取液，浸取粉煤灰中的铝元素和铁元素，在104℃用硫酸浸取时，铝的浸取率与时间的关系如图1，适宜的浸取时间为     h；铝的浸取率与的关系如图2所示，从浸取率角度考虑，三种助溶剂NH₄F、KF及NH₄F与KF的混合物，在相同时，浸取率最高的是        (填化学式)。

（6）Al/AgO电池是一种新型安全电池，广泛用于军事领域，其电池总反应为：2Al ＋ 3AgO ＋ 2OH^―＋ 3H₂O2[Al(OH)₄]^―＋ 3Ag，则该电池工作时正极的电极反应方程式为            ，若电池产生6mol电子转移，整体上分析电池负极消耗的OH^―物质的量最终为      mol。

煤化工中两个重要反应为①C(s)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO(g）ΔH＝＋131.3 kJ·mol^－1，②CO(g)+ H₂O(g)CO₂(g）+ H₂(g)。
（1）下列说法正确的是          。

A．当反应①的容器中混合气体的密度不再变化时反应达到最大限度

B．反应②的熵变△S>0

C．反应①中增加C固体的量能增大反应速率

D．在反应中②及时分离出产生的H2对正反应速率无影响

（2）若工业上要增加反应①的速率，最经济的措施为            。
（3）现将不同量的CO(g)和H₂O(g)分别通入2L恒容密闭容器中进行反应，得到如下三组数据：

实验组	温度/℃	起始量/mol	平衡量/mol	达到平衡所 需时间/ min
CO	H2O	H2	CO2
I	650	4	2	1.6	1.6	5
Ⅱ	900	2	1	0.5	0.5	3
Ⅲ	900	a	b	c	d	t

①实验I中，从反应开始到反应达到平衡时，H₂O的平均反应速率为___。
②CO(g)和H₂O(g)反应的△H     0(填“大于”、“小于”或“等于”)
③实验III中，若平衡时，CO的转化率大于水蒸气，则a、b必须满足的关系是______，与实验Ⅱ相比，化学平衡常数       (填“增大”、“减小”或“不变”)。
④若在900℃时，实验II反应达到平衡后，向此容器中再加入1 mol CO、0.5 mol H₂O、0.2 mol CO₂、0.5 mol H₂，平衡向__________方向移动(填“正反应”、“逆反应”“不移动”)。
（4）CO、H₂可用于甲醇和甲醚，其反应为(m、n均大于0)：
反应①：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g）ΔH= －mkJ·mol^-1
反应②: 2CO(g)+4 H₂(g)CH₃OCH₃(g）+H₂O(g）ΔH=－nkJ·mol^-1
反应③：2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)+ H₂O(g）△H<0
则m与n的关系为            。

氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：

（1）原料气之一氮气的工业制取方法是               ，写出氨气的工业用途（任答一点）              。
（2）写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式             。在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口       （答m或n）。
（3）设备C的作用               。其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义              （试结合平衡移动原理回答）。
（4）在原料气制备过程中混有 CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的 CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H₂O(g）CO₂ (g)+ H₂ (g)，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过80%，则起始物中c(H₂O)：c(CO)不低于         （精确到小数点后一位）。

煤炭是我国的主要能源之一，与之伴生的二氧化硫（SO₂）和酸雨污染问题较为突出。目前我国采用的控制方法是电厂烟气脱硫。烟气脱硫的原理是利用碱性物质吸收并固定酸性的二氧化硫，主要有如下两种方法：
I、钠碱循环法脱硫技术。
（1）此法是利用Na₂SO₃溶液可脱除烟气中的SO₂。Na₂SO₃可由NaOH溶液吸收SO₂制得，该反应的离子方程式：               。
（2）NaOH溶液吸收SO的过程中，pH随变化关系如下表：

①由上表判断，NaHSO₃溶液显      性，用化学平衡原理解释：     。
②当溶液呈中性时，离子浓度关系正确的是（选填字母）：     。

II、石灰石脱硫法
此法是以石灰石为原料通过系列反应将硫元素以CaSO₄的形式固定，从而降低SO₂的排放。但是煤炭燃烧过程中产生的CO又会与CaSO₄发生化学反应，降低脱硫效率。相关反应的热化学方程式如下：
CaSO₄ (s)+ CO (g）CaO(s）+ SO₂ (g）+ CO₂ (g）   △H=218.4kJ·mol^-1(反应Ⅰ)
CaSO₄(s)+4CO(g）CaS(s）+ 4CO₂(g）          △H₂= -175.6kJ·mol^-1  (反应Ⅱ)
请回答下列问题：
（1）结合反应Ⅰ、Ⅱ写出CaSO₄(s)与CaS(s）的热化学反应方程式                  。
（2）对于气体参与的反应，表示平衡常数 Kp时用气体组分(B)的平衡压强p(B)代替该气体物质的量浓度c(B)，则反应Ⅰ的Kp=                      (用表达式表示)。
（3）假设某温度下，反应Ⅰ的速率(v₁)小于反应Ⅱ的速率(v₂)，则下列反应过程能量变化示意图正确的是            。

（4）图1为实验测得不同温度下反应体系中CO初始体积百分数与平衡时固体产物中CaS质量百分数 的关系曲线。则降低该反应体系中产生的SO₂生成量的措施有          。

A、向该反应体系中投入生石灰
B、在合适的温度区间内控制较低的反应温度
C、降低CO的初始体积百分数
D、提高反应体系的温度