高中化学填空题

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH溶液的工艺流程如下图所示，完成下列填空：

（1）在电解过程中，与电源负极相连的电极上的电极反应式为_____，若检验与电源正极相连的电极上的气体产物，实验室中通常选用的化学试剂是__________。
（2）工业食盐中含Ca^2＋、Mg^2＋等杂质，精制过程发生反应的离子方程式为___________。
（3）如果粗盐中SO₄^2—含量较高，必须添加钡试剂除去，该钡试剂可以是________（选填a、b、c）。
a．Ba（OH）₂       b．Ba（NO₃）₂      c．BaCl₂
（4）为了有效地除去Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2—，加入试剂的合理顺序为_______（选填a、b、c）。
a．先加NaOH，后加Na₂CO₃，再加钡试剂
b．先加NaOH，后加钡试剂，再加Na₂CO₃
c．先加钡试剂，后加NaOH，再加Na₂CO₃
（5）脱盐工序中利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过________、冷却、________（填写操作名称）除去NaCl。

地球的表面积为5.1亿平方公里，其中海洋的面积为3.67亿平方公里，占整个地球表面积的70.8 %。海洋是一个巨大的化学资源宝库，下面是海水资源综合利用的部分流程图，请根据该图回答下列问题：

（1）淡化海水的方法有____________（写一种合理方法即可）。由海水提取的粗盐中含有Ca^2＋、Mg^2＋、SO₄^2－等离子，为了除去这些离子，需要依次加入稍过量的NaOH、BaCl₂、________（填化学式），之后________（填操作名称），再加入适量________（填试剂名称）。将所得溶液加热浓缩、冷却结晶，得到精盐。
（2）反应④由无水MgCl₂制取金属镁的常用工业方法是__________________。
（3）向苦卤中通入Cl₂置换出Br₂，再用空气吹出溴并用SO₂吸收，转化为Br^－，反复多次，以达到富集溴的目的。由海水提溴过程中的反应可得出Cl^－、SO₂、Br^－还原性由强到弱的顺序是_______________________。
（4）工业上也可以用Na₂CO₃溶液吸收吹出的Br₂，生成溴化钠和溴酸钠，同时放出CO₂。写出反应的离子方程式_________________再用H₂SO₄处理所得溶液重新得到Br₂，其反应的离子方程式为___________。

已知几种离子的还原能力强弱顺序为I^—>Fe²⁺>Br^—，现有200mL混合溶液中含FeI₂、FeBr₂各0.10mol，向其中逐滴滴入氯水（假定Cl₂分子只与溶质离子反应，不考虑其它反应）。
（1）若氯水中有0.15 mol Cl₂被还原,则所得溶液中含有的阴离子主要是        ，剩余Fe²⁺的物质的量为       。
（2）若原溶液中Br^-有一半被氧化，共消耗Cl₂的物质的量为        ，若最终所得溶液为400mL，其中主要阳离子及其物质的量浓度为                  。
（3）通过对上述反应的分析，试判断Cl₂、I₂、Fe³⁺、Br₂四种氧化剂的氧化能力由强到弱的顺序是               。
（4）上述反应若原溶液中溶质离子全部被氧化后，再滴入足量氯水，则I₂全部被Cl₂氧化成HIO₃（强酸）。试写出此反应的离子方程式           ，上述所有反应共消耗Cl₂             mol。

(8分)氨的合成是最重要的化工生产之一。
（1）工业上可用甲烷与水反应得到合成氨用的H₂：其热化学反应方程式为
CH₄(g)＋H₂O(g)CO(g)＋3H₂(g)  △H₄，已知有关反应的能量变化如下图所示：

则△H₄=______________(用a、b、c表示)
（2）在2个恒压的密闭容器中，同温度下、使用相同催化剂分别进行反应：
3H₂(g)＋N₂(g)2NH₃(g)，按不同方式投入反应物，保持恒温，反应达到平衡时有关数据为：

容 器	甲	乙
反应物投入量	3 mol H2、2 mol N2	6 mol H2、4mol N2
达到平衡的时间(min)	t	5
平衡时N2的浓度(mol·L^－1)	3	c

①甲容器达到平衡所需要的时间t     5min(填“＞”、“＜”或“＝”，下同)；乙容器达到平衡时N₂的浓度c     3 mol·L^－1。
②下图中虚线为该反应在使用催化剂条件下，关于起始N₂与H₂投料比和H₂平衡转化率的关系图。当其他条件完全相同时，用实线画出不使用催化剂情况下H₂平衡转化率的示意图。

(8分)碳的化合物与人类生产、生活密切相关。
I．工业上先将煤转化为CO，再利用CO和水蒸气反应制H₂时，发生以下反应：CO(g)+H₂O(g)CO₂(g)+H₂(g)
（1）向1L恒容密闭容器中充入CO(g)和H₂O(g)，t℃时测得部分数据如下表。

T/min	0	1	2	3	4
n(H2O)/mol	1	0.8	0.65	0.6	0.6
n(CO)/mol	0.8	0.6	0.45	0.4	0.4

则该温度下反应的平衡常数K=________。
（2）相同温度下，若向该容器中充入l molCO、x molH₂O(g)、y molCO₂、2 molH₂，此时v(正)=v(逆)，则x、y的关系式是________________。
II．在一恒温、恒容密闭容器中发生反应：Ni(s)+4CO(g)Ni(CO)₄(g)，△H
则△H_____0，(填“＞”、“＜”)；缩小容器容积，平衡向_______(填“左”或“右”)移动，△H________(填“增大”、“减少”或“不变”，下同)，混合气体的密度_________。

已知在容积固定的密闭容器中充入NH₃和O₂发生如下反应：
4NH₃（g）+5O₂（g）4NO（g）+6H₂O（g）
（1）下列能说明该反应已经达到平衡状态的是           ；
A．容器中气体总质量不变   
B．c（O₂）不变  
C．υ（O₂）＝1.25υ（NH₃）
D．体系压强不变    
E．相同时间内，消耗0.1 mol NH₃，同时消耗了0.1 mol NO
（2）向该容器中加入正催化剂，则反应速率     （选填“增大”、“减小”、“不变”，下同），降低容器的温度则反应速率    ，通入Ar，则反应速率          。
（3）若反应在绝热密闭系统中进行时，其余条件不变，反应速率是先增大后减小，其原因是      。
A．反应体系温度先升高后降低，所以反应速率是先增大后减小
B．反应物浓度先升高后降低，所以反应速率先增大后减小
C．该反应为放热反应，在反应开始阶段，主要受体系温度升高的影响，反应速率增大；在反应后阶段，主要受浓度减小因素的影响，反应速率减慢

通过粮食发酵可获得某含氧有机化合物X,其相对分子质量为46,其中碳的质量分数为52.2%,氢的质量分数为13.0%。
（1）X的分子式是（写出计算过程）     。
（2）X与金属钠反应放出氢气，反应的化学方程式是     。
（3）X与空气中的氧气在铜或银催化下反应生成Y，Y的结构简式是      。
（4）X与酸性高锰酸钾溶液反应可生成Z，在加热和浓硫酸作用下，X与Z反应可生成一种有香味的物质W。若184 g X和120 g Z反应能生成106 g W，计算该反应的产率（实际产量与理论产量之比）     。

从能量的变化和反应的快慢等角度研究反应：2H₂＋O₂＝2H₂O。
（1）为了加快正反应速率，可以采取的措施有________（填序号，下同）。
A．使用催化剂                      B适当提高氧气的浓度
C．适当提高反应的温度              D．适当降低反应的温度
（2）下图能正确表示该反应中能量变化的是________。

（3）从断键和成键的角度分析上述反应中能量的变化。

化学键	H—H	O＝O	H—O
键能kJ/mol	436	496	463

请填写下表：

化学键	填“吸收热量”或“放出热量”	能量变化kJ
拆开化学键	2molH2和1molO2中的化学键
形成化学键	4molH—O键
总能量变化

（4）氢氧燃料电池的总反应方程式为2H₂＋O₂＝2H₂O。其中，氢气在________极发生________反应。电路中每转移0．2mol电子，标准状况下消耗H₂的体积是________L。

下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用元素符号或化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②		③
3	④		⑤	⑥			⑦

（1）①和②形成的最简单有机化合物分子的结构式为_____________。
（2）下列事实能证明②的非金属性比⑥强的是
A．Na₂CO₃+SiO₂Na₂SiO₃+CO₂↑
B．SiO₂+2CSi+2CO↑
C．Na₂SiO₃+CO₂+2H₂O＝H₂SiO₃↓+Na₂CO₃
D．CH₄比SiH₄稳定
（3）写出①、③、④三种元素组成化合物的电子式___________。
（4）③、④、⑤所形成的简单离子半径由大到小的顺序：___          ____。
（5）①、②、⑦三种元素按原子个数之比为11︰5︰1组成的有机化合物中含有两个-CH₃的同分异构体有      种。
（6）最近科学家制造了一种燃料电池，一个电极通入空气，另一电极通入液化石油气(以C₄H₁₀表示）．电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2－．已知该电池的负极反应为：
C₄H₁₀＋13O^2－－26e^－===4CO₂＋5H₂O
则该电池的正极反应为__________________，电池工作时，电池中O^2－向________极移动．

（每空2分）（共10分）
从樟科植物枝叶提取的精油中含有成分，由该物质制取分子式为C₁₆H₁₄O₂的酯，过程如下（其他试剂、产物及反应条件均省略）：

（1）1 mol 化合物I完全燃烧消耗氧气的物质的量为_________mol。
（2）反应③的反应类型为                            。
（3）下列叙述正确的是（  ）（双选）

A．化合物Ⅱ是苯的同系物

B．化合物I、Ⅱ、Ⅲ均能使溴水褪色，都是因为与Br2发生了加成反应

C．由反应合成的C16H14O2能发生水解反应

D．化合物I的部分同分异构体遇FeCl3溶液显紫色

（4）反应④的化学方程式为
（5）化合物Ⅲ有多种同分异构体，写出能同时满足下列条件的同分异构体的结构简式             。
a．苯环上的一元取代物有2种  
b．能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应    
c．能发生水解反应

A、B、C、D 4种元素，A元素所处的周期数、主族序数、原子序数均相等；B的原子半径是其所在主族中最小的，B的最高价氧化物对应水化物的化学式为HBO₃；C元素原子的最外层电子数比次外层少2个；B的阴离子与D的阳离子具有相同的电子排布，可与C形成化合物D₂C．
（1）B元素的名称               ；B在周期表中的位置         ；
（2）A、B形成的化合物的化学式                      ；
（3）C的元素符号________，C的最高价氧化物的化学式
（4）D的最高价氧化物对应的水化物的化学式     ．
（5）A、B、C、D四种元素简单离子的离子半径由大到小的顺序是____________。

下表为元素周期表的一部分，请参照元素①－⑧在表中的位置，用化学用语回答下列问题：

族 周期	IA		0
1	①	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA
2				②	③	④
3	⑤		⑥	⑦			⑧

（1）⑧的原子结构示意图为_________。
（2）②的气态氢化物分子的结构式为_______,②和⑦的气态氢化物的稳定性相比,其中较弱的是____(用该氢化物的化学式表示)。
（3）②、③的最高价含氧酸的酸性由强到弱的顺序是               （填化学式）。
（4）⑤、⑥元素的金属性强弱依次为___________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（5）④、⑤、⑥的形成的简单离子半径依次_________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（6）①、④、⑤元素可形成既含离子键又含共价键的化合物，写出它的电子式：        ，形成的晶体是         晶体。

(10分)（1）在25℃、101 kPa下，1 g甲烷完全燃烧后，恢复到原状态放热Q kJ，则表示甲烷燃烧热的热化学方程式为_________________                  。
（2）肼(N₂H₄)一空气燃料电池是一种碱性环保电池，该电池放电时，负极的反应式为          。
（3）如图装置中甲烧杯盛放100 mL 0.2 mol/L的NaCl溶液，乙烧杯盛放100 mL 0.5 mol/L的CuSO₄溶液。反应一段时间后，停止通电。向甲烧杯中滴入几滴酚酞，观察到石墨电极附近首先变红，乙烧杯中石墨电极附近pH值的变化为       （选填“变大”、“变小”、“不变”）。通电一段时间后（溶液中还有CuSO₄），若要使乙烧杯中电解质溶液恢复到电解前的状态，可加入         (填序号).

A．CuO

B．Cu(OH)2

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3

（4）下图是用于笔记本电脑的甲醇（CH₃OH）燃料电池结构示意图，质子交换膜左右两侧的溶液均为500mL 2 mol/LH₂SO₄ 溶液，当电池中有1mole^－发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为      （忽略气体的溶解，假设反应物完全耗尽）。

Ⅰ．常温下，如果取0.2mol/LHA溶液与0.2mol/LNaOH溶液等体积混合(忽略混合后溶液体积的变化)，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^＋)。(选填“大于”、“小于”或“等于”)
（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。
（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(选填“大于”、“小于”或“等于”)；
Ⅱ．相同条件下，有pH均为4的盐酸、硫酸、醋酸三溶液，其物质的量浓度依次为c₁、c₂、c₃，则c₁、c₂、c₃由大到小顺序为                      。
Ⅲ．已知海水中镁离子浓度为1.8×10^－3mol/L,且K_sp[Mg(OH)₂] =1.8×10^－11，常温下要使海水中镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为      。

合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) ΔH＝－92.4 kJ·mol^－1。
（1）T℃时在2L的密闭容器中，N₂、H₂混合气体充分反应5min后放出热量46.2 kJ，用H₂表示的平均速率为             。
（2）合成氨厂可用反应CO(g)＋H₂O(g)H₂(g)＋CO₂(g)获得H₂，已知该反应的平衡常数随温度的变化如下表，试回答下列问题：

温度/℃	400	500	800
平衡常数K	9.94	9	1

①在800℃发生上述反应，向恒容反应器投入CO₂、H₂、CO、H₂O的物质的量分别为：1 mol、1 mol、2 mol、2 mol，此时该反应由      反应方向开始建立平衡。（选填“正”或“逆”）。
②在500℃时进行上述反应，若CO、H₂O的起始浓度均为0.020 mol·L^－1，在该条件下，CO的最大转化率为              。
③在其他条件不变的前提下，下列措施一定可以提高H₂的百分含量的有___________；
a．增加CO的用量             b．增加H₂O(g)的用量   
c．增大压强                 d．降低温度