高中化学简答题

氨在国民经济中占有重要地位。
（1）合成氨工业中，合成塔中每产生2 mol NH₃，放出92.2 kJ热量。
① 工业合成氨的热化学方程式是                       。
② 若起始时向容器内放入2 mol N₂和6 mol H₂，达平衡后放出的热量为Q，则
Q（填“>”、“<”或“=”）_______184.4 kJ。
③ 已知：

1 mol N-H键断裂吸收的能量约等于_______kJ。
（2）工业生产尿素的原理是以NH₃和CO₂为原料合成尿素[CO(NH₂)₂]，反应的化学方程式为：2NH₃ (g)+ CO₂ (g) CO(NH₂)₂ (l) + H₂O (l)，该反应的平衡常数和温度关系如下：

T / ℃	165	175	185	195
K	111.9	74.1	50.6	34.8

 
①焓变ΔH（填“>”、“<”或“=”）       0
②在一定温度和压强下，若原料气中的NH₃和CO₂的物质  的量之比（氨碳比），下图是氨碳比（x）与CO₂平衡转化率（α）的关系。α随着x增大而增大的原因是                        。

③ 上图中的B点处，NH₃的平衡转化率为_______。
（3）氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。
下面是利用氮气制备含氮化合物的一种途径：
     
①过程Ⅱ的化学方程式是                                
②运输时，严禁NH₃与卤素（如Cl₂）混装运输。若二者接触时剧烈反应产生白烟，并且0.4 mol NH₃参加反应时有0.3 mol 电子转移。写出反应的化学方程式         
③氨是一种潜在的清洁能源，可用作碱性燃料电池的燃料。
已知：4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) + 6H₂O(g)   ΔH =" ―1316" kJ/mol，则该燃料电池的负极反应式是                。

氮元素可形成叠氮化物及络合物等。
（1）氢叠氮酸(HN₃)是一种弱酸，它的酸性类似于醋酸，微弱电离出H^＋和N₃^－。
①写出与N₃^－互为等电子体的分子：   　     ，N₃^－的空间构型是   　　　 型。
②叠氮化物、氰化物能与Fe^3＋及Cu^2＋及Co^3＋等形成络合物，如：[Co (N₃)(NH₃)₅]SO₄、Fe(CN)₆^4－。写出钴原子在基态时的价电子排布式：     　　　  。CN^－中C原子的杂化类型是   　　　    。
（2）由叠氮化钠(NaN₃)热分解可得纯N₂：2NaN₃(s)＝2Na(l)+3N₂(g)，有关说法正确的是 　         (选填序号)

A．NaN3与KN3结构类似，前者晶格能较小

B．第一电离能（I1）：N＞P＞S

C．钠晶胞结构如图，该晶胞分摊2个钠原子

D．氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小

（3）对氨基苯酚（）的沸点高于邻氨基苯酚（）的沸点（填：“大于”、“小于”、“等于”），理由是                       

氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程示意图如下：

依据上图完成下列问题：
在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为     。
（2）精制过程中除去阳离子中的Ca²⁺、Mg²⁺等杂质，除去Mg²⁺的离子方程式为    。
（3）精制过程要除去，可选择下列溶液中的   （填字母序号），并将加入的顺序以箭头符号（↓）的形式画在图上（精制过程中加入试剂从左到右的顺序为先后顺序）。
a.Ba(OH)₂           b.Ba(NO₃)₂          c.BaCl₂
（4）在实际生产中也可以用BaCO₃除去（已知溶解度BaSO₄＜BaCO₃)，试用平衡移动原理加以解释：     。
（5）脱盐工作中，利用NaOH和NaCl在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、   、（填操作名称）而制得50%的NaOH溶液。

为探究乙炔与溴的加成反应，甲同学设计并进行了如下实验：先取一定量工业用电石与水反应，将生成的气体通入溴水中，发现溶液褪色，即证明乙炔与溴水发生了 加成反应。乙同学发现在甲同学的实验中，褪色后的溶液里有少许淡黄色浑浊，推测在制得的乙炔中还可能含有少量还原性的杂质气体，由此他提出必须先除去之，再与溴水反应。
请你回答下列问题：
（1）写出甲同学实验中两个主要的化学方程式                       、                           。
（2）甲同学设计的实验     （填能或不能）验证乙炔与溴发生加成反应，其理由是           
（a）使溴水褪色的反应，未必是加成反应 
（b）使溴水褪色的反应，就是加成反应
（c）使溴水褪色的物质，未必是乙炔     
（d）使溴水褪色的物质，就是乙炔
（3）乙同学推测此乙炔中必定含有的一种杂质气体是            ，它与溴水反应的化学方程式是                                                          ；在验证过程中必须将此杂质全部除去。
（4）请你选用下列四个装置（可重复使用）来实现乙同学的实验方案，将它们的编号填入方框，并写出装置内所放的化学药品。

乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是目前世界上可再生能源的发展重点，而且具有较好的经济效益和社会效益，终将成为汽油和柴油的替代品。

(1)写出乙醇完全燃烧的化学方程式：______________________________。
(2)乙醇燃烧时如果氧气不足，可能还有CO生成。用如图装置验证乙醇的燃烧产物中有CO、CO₂、H₂O，应将乙醇的燃烧产物依次通过(按气流从左到右的顺序填装置编号)________。

(3)实验时可观察到装置②中A瓶的石灰水变浑浊。A瓶溶液的作用是________；B瓶溶液的作用是________；C瓶溶液的作用是_________________________。
(4)装置③的作用是________；装置①中所盛的是________，作用是______________________。
(5)装置④中所盛的固体药品是________，它可以验证的产物是________。
(6)尾气应如何处理？_________。
(7)海底有大量的甲烷水合物。等质量的甲烷和乙醇完全燃烧产生温室气体CO₂较多的是________。

铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

回答下列有关问题：
（1）铁元素位于元素周期表的第四周期第Ⅷ族，原子序数是26，最外层有2个电子。元素铁的原子结构示意图是           。
（2）检验硫酸铁溶液中是否存在Fe²⁺的方法是
（3）
（4）高铁酸钠(Na₂FeO₄)是水处理过程中使用的一种新型净水剂，它的氧化性比高锰酸钾强，其本身在反应中被还原为Fe³⁺。Na₂FeO₄之所以能净水，除了能消毒杀菌外，另一个原因是(结合离子方程式说明)                      。

钠、镁、铁、铜及其化合物在科研和生产生活中有广泛的应用。
（1）Mg—H₂O₂电池可用于驱动无人驾驶的潜航器。该电池以海水为电解质溶液，结构如图所示。电池工作时，正极的电极反应式         。常温下，用该电池电解200mL的饱和硫酸铜溶液(电极为惰性电极)，反应时溶液中水的电离平衡      移动(填“向左”“向右”或“不”)；当消耗24mg金属Mg，电解后溶液的pH=     (不考虑溶液的体积变化)。

（2）利用电解法在铁制品上镀铜可以防止铁被腐蚀，以下说法正确的是    。
a．电镀时，铜和石墨都可以做阳极，可溶性铜盐作电解质溶液
b．电镀过程中，温度升高，电解反应速率加快
c．电镀过程中，电能全部转化为化学能
d．电镀过程中，铜离子向阴极移动，发生还原反应
（3）NaHS可作为沉淀剂除去溶液中的Cu²⁺。常温下，NaHS溶液显碱性，原因是                   (用离子方程式和必要的文字说明)。向含有Cu²⁺的废水中加入少量NaHS固体，废水溶液的pH      (填“增大”“减小”或“不变”)。

硼元素在化学中有很重要的地位。硼的化合物在农业、医药等方面用途很广。请回答下列问题：
（1）写出与B元素同主族的Ga元素的基态原子核外电子排布式________________________________________________________________________。
从原子结构的角度分析，B、N、O元素的第一电离能由大到小的顺序为________。
（2）立方氮化硼可利用人工方法在高温高压条件下合成，属于超硬材料。同属原子晶体的氮化硼（BN）比晶体硅具有更高硬度和耐热性的原因是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）在BF₃分子中中心原子的杂化轨道类型是________，SiF₄粒子的空间构型是________。又知若有d轨道参与杂化，能大大提高中心原子成键能力。试解释为什么BF₃、SiF₄水解的产物中，除了相应的酸外，前者生成BF₄^-后者却是生成SiF₆^2-：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）科学家发现硼化镁在39 K时呈超导性，在硼化镁晶体的理想模型中，镁原子和硼原子是分层排布的，一层镁一层硼相间排列。图是该晶体微观空间中取出的部分原子沿z轴方向的投影，白球是镁原子投影，黑球是硼原子投影，图中的硼原子和镁原子投影在同一平面上。根据图示确定硼化镁的化学式为________。

钛和钛的合金已被广泛用于制造电讯器材、人造骨骼、化工设备、飞机等航天航空材料，被誉为“未来世界的金属”。试回答下列问题：
（1）钛有两种原子，它们互称为____。元素在元素周期表中的位置是第_____周期，第____族；基态原子的电子排布式为_____；按电子排布Ti元素在元素周期表分区中属于_____区元素。
（2）偏钛酸钡在小型变压器、话筒和扩音器中都有应用。偏钛酸钡晶体中晶胞的结构如图所示，它的化学式是______，

（3）氮化钛(Ti₃N₄)为金黄色晶体，由于具有令人满意的仿金效果，越来越多地成为黄金装饰的替代品。以TiCl₄为原料，经过一系列反应，可以制Ti₃N₄和纳米TiO₂
。
①Ti₃N₄中元素的化合价为_____。TiCl₄分子中4个氯原子不在同一平面上，则TiCl₄的空间构型为______。
②反应①为置换反应、该反应的化学方程式为______。
③纳米TiO₂是一种应用广泛的催化剂，纳米TiO₂催化的一个实例如下：

化合物甲的分子中采取杂化的碳原子个数为_____，化合物乙中采取杂化的原子的第一电离能由大到小的顺序为_____。
④有一种氮化钛晶体的晶胞如图所示，该氮化钛晶胞中含有______个N原子，晶胞中N、Ti之间的最近距离为a pm，则该氮化钛的密度为______g． (N_A为阿伏加德罗常数的数值，只列算式)。

硝酸是极其重要的化工原料，工业上将产生的NO₂在密闭容器中用水多次反复循环吸收制备硝酸。
（1）工业上用水吸收NO₂生产HNO₃，生成的气体经多次氧化、吸收的循环操作充分转化为硝酸（假定上述过程无其他损失）。试写出上述反应的化学方程式：___________________________________________。
（2）为了证明NO也可以与氧气和水共同反应生成HNO₃，某学生设计了如图所示装置（有关夹持装置已略去）。

①检查装置气密性良好后，为观察到NO气体生成，打开K₁，关闭K₂，应从U形管的长管口注入稀硝酸至____________后，迅速关闭K₁，观察到U形管内的现象是_______________________________________________________________。
②装置Ⅲ中发生反应的化学方程式为__________________________________。
③蘸NaOH溶液的棉花团的作用是_______________________________________。
④打开K₂，至装置Ⅱ中长玻璃管中的气体呈无色后，打开K₃，反应一段时间后，长玻璃管中并未充满液体。设计简单方法检验长玻璃管中的气体是否含NO________________________________。

已知黄钠铁矾[Na_xFe_y(SO₄)_m(OH)_n]具有沉淀颗粒大、沉淀速率快、容易过滤等特点。某研究小组先将某废水中Fe^2＋氧化为Fe^3＋，再加入Na₂SO₄使其生成黄钠铁矾而除去。该小组为测定黄钠铁矾的组成，进行了如下实验：
①称取4.850 g样品，加盐酸完全溶解后，配成100.00 mL溶液A；
②量取25.00 mL溶液A，加入足量的KI，用0.2500 mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液进行滴定（反应为I₂＋2Na₂S₂O₃＝2NaI＋Na₂S₄O₆），消耗30.00 mLNa₂S₂O₃溶液至终点。
③另取25.00 mL溶液A，加足量BaCl₂溶液充分反应后，过滤、洗涤、干燥后得沉淀1.165 g。
（1）该小组不采用生成Fe(OH)₃沉淀的方法除去铁元素，是因为生成的Fe(OH)₃              。
（2）用Na₂S₂O₃溶液进行滴定时，使用的指示剂为         ，滴定到终点的颜色变化为         。
（3）通过计算确定黄钠铁矾的化学式（写出计算过程）。

化学肥料在农业生产中有重要作用。农业生产中，大量施用的化肥主要是氮肥、磷肥、钾肥。
（1）普钙是磷肥，它的有效成分是__________________（写化学式）。
（2）尿素是一种含氮量较高的氮肥，工业生产尿素是将氨气与二氧化碳在加压、加热的条件下反应生成氨基甲酸铵（H₂NCOONH₄），再使氨基甲酸铵脱水得到尿素。反应的化学方程式为_________、___________。
（3）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃，已知由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去NH₃的质量占耗用全部NH₃质量的__________%。
（4）合成氨气是生产氮肥的重要环节。合成氨生产简易流程示意图如下：

从示意图可知其存在循环操作。简要说明为什么在化工生产中经常采用循环操作___________。合成氨的反应需在500℃进行，其主要原因是_________。

工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO₂)来吸收含SO₂的废气，最终制得硫酸锰晶体(MnSO₄·H₂O)，其主要流程如下：

已知：浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²⁺，还含有少量的Fe²⁺、Al³⁺等其他金属离子。有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表：

离子	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe^2+	7.6	9.7
Fe^3+	2.7	3.7
Al^3+	3.8	4.7
Mn^2+	8.3	9.8

 
（1）软锰矿浆中通入含SO₂废气后，发生主要反应的化学方程式为____________________。
（2）浸出液中加入MnO₂粉末的目的是____________；反应的离子方程式是___________________。
（3）溶液中加入石灰浆来调节pH，其作用是_________________；pH应调节的范围是__________。
（4）滤渣的主要成分是________________________________________________(用化学式表示)。

讨论思考下列问题。
（1）“是药三分毒”，谈谈你对此话是如何理解的？
（2）请你设计一幅“毒品对人类危害”的漫画。

某溶液中存在Na^＋、AlO₂^－、CO₃^2－、OH^－，向该溶液中滴加盐酸，问产生现象的顺序是什么，写出相关的离子方程式。