高中化学简答题

某市对大气进行监测，发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5（直径小于等于2.5的悬浮颗粒物），其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO₂、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含离子的化学组分及其浓度如下表：

离子	H^+	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2^－	NO3^－	Cl^－
浓度/mol·L^－1	未测定	4×10^－6	6×10^－6	2×10^－5	4×10^－5	3×10^－5	2×10^－5

根据表中数据判断试样的pH=          。
（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。
已知：H₂（g）+1/2O₂（g）=H₂O（g）  △H=－241.8kJ·mol^－1
C（s）+1/2O₂（g）="CO" （g）       △H=－110.5kJ·mol^－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：                                  。
②洗涤含SO₂的烟气。以下物质可作洗涤剂的是            。
A．Ca(OH)₂    B．Na₂CO₃     C．CaCl₂     D．NaHSO₃
（3）汽车尾气中有NOx和CO的生成及转化
①若1mol空气含0.8molN₂和0.2molO₂，汽缸中的化学反应式为N₂ (g)+O₂(g)2NO(g) △H0，1300℃时将1mol空气放在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10^－4mol。计算该温度下的平衡常数K=                。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，其原因是            。
②目前，在汽车尾气系统中装置催化转化器可减少CO和NOx的污染，其化学反应方程式为                                                  。
③汽车燃油不完全燃烧时产生CO，有人设想按下列反应除去CO，2CO（g）=2C（s）+O₂（g），已知该反应的△H0，判断该设想能否实现并简述其依据：                    。

硼氢化钠（）在化工等领域具有重要的应用价值，某研究小组采用偏硼酸钠NaBO₂为主要原料制备，其流程如下：

已知：常温下能与水反应，可溶于异丙酸（沸点：13℃）。
（1）在第①步反应加料之前，需要将反应器加热至100℃以上并通入氩气，该操作的目的是，原料中的金属钠通常保存在中，实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有，，玻璃片和小刀等。
（2）请配平第①步反应的化学方程式：
+□+□+□==□+□

（3）第②步分离采用的方法是；第③步分离（）并回收溶剂，采用的方法是。
（4）与水反应生成和氢气，在25℃，101下，已知每消耗3.8克放热21.6，该反应的热化学方程式是。

（1）某有机物的结构按键线式如图，它的分子式为，存在的官能团有，该物质能发生的反应类型有。
（2）从下列物质中选择合适的物质制备乙醇，至少写出三种方法。（用化学方程式表示）
备选物质有：乙烯，溴乙烷，乙醛，乙酸乙酯，氢气，溴水，NaOH水溶液，水

铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
（1）放电时：正极的电极反应式是________________；电解液中H₂SO₄的浓度将变________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按图连接

则电解一段时间后，在A电极上生成________、B电极上生成________，此时铅蓄电池的正负极的极性将________

【化学——选修2：化学与技术】
有机合成中常用的钯／活性炭催化剂若长期使用，会被铁、有机化合物等杂质污染而失去活性，成为废催化剂。一种由废催化剂制取PdCl₂的工艺流程如下：

（1）“焙烧1”通入空气的目的是使有机化合物、活性炭等可燃物通过燃烧而除掉，通入空气过多反而不利于实现目的，其原因是                        。
（2）甲酸在反应中被氧化为二氧化碳，写出甲酸与PdO反应的化学方程式：___               。
（3）加浓氨水时，钯转变为可溶性[Pd（NH₃）₄]²⁺，此时铁的存在形式是               （写化学式）。
（4）加入浓氨水的过程中，需要控制溶液的pH为8～9，实验室检测溶液pH的操作方法是：      。
（5）“焙烧2”的目的是：                                              。
（6）与焙烧2产生的气体组成元素相同的化合物是                             ，该物质与空气形成一种环保型碱性燃料电池，其负极反应式为______________________________。
（7） Pd中加入王水的反应可以表示为Pd+HCl+HNO₃→A+B↑+H₂O（未配平）。其中B为无色有毒气体，该气体在空气中不能稳定存在；A中含有三种元素，其中Pd元素的质量分数为42.4%，H元素的质量分数为0.8%。则A的化学式为                      。

(12分)Mn(OH)₂常用作油漆催干剂。向MnSO₄溶液加入NaOH溶液，待沉淀完全后，过滤，洗涤，烘干即可制得Mn(OH)₂。
（1）已知：常温下Mn(OH)₂的K_sp＝1.0×10^－15。如果要使溶液中Mn²⁺沉淀完全，则应该保持溶液中c(OH^—)≥     mol·L^—1［当c(Mn²⁺)≤10^－5mol/L时，即可认为溶液中Mn²⁺沉淀完全］。
（2）Mn(OH)₂还可以通过MnO₂与二氧化硫气体充分接触，再与石灰乳反应制得，写出该反应的总的化学方程式     。
（3）一种含Mn²⁺的结晶水合物组成为A_xMn_yB_z·mH₂O（A表示一种阳离子，B表示一种阴离子）。现称取39.10 g晶体配成100 mL溶液X，取20 mL溶液X，向其中加入足量的氢氧化钠溶液，加热，得到896 mL气体(标准状况)；另取20 mL溶液X，向其中加入盐酸，无沉淀产生，再加入BaCl₂溶液，产生白色沉淀，过滤，洗涤，烘干，得到固体9.32 g。
①A、B的离子符号分别为     、     。
②通过计算确定该结晶水合物的化学式（写出计算过程）。

由短周期元素组成的甲､乙和丙均为中学常见物质,一定条件下,存在转化关系:

（1）若甲､乙､丙都是单质,甲､乙是同种气体,丙元素的原子结构示意图为 ;丙单质性质活泼,但由其制成的容器可用于储运浓硫酸,原因是 ｡工业中制取丙的化学方程式: 
（2）若甲､乙是同种有机物,体积分数为75%该有机物的水溶液常用于医疗消毒｡写出分子中含有4个碳原子的丙转化为甲的化学方程式: 
（3）若甲､乙是不同种气体,乙能使湿润的红色石蕊试纸变蓝｡
①写出丙→甲反应的离子方程式: (任写一个)
②0．1mol乙与CuO(s)完全反应,得到一种气态单质､一种固态单质和一种液态化合物,放出14．7kJ的热量｡该反应的热化学方程式为 ｡

Ⅰ.羰基硫（COS）可作为一种熏蒸剂，能防止某些昆虫的危害，其分子结构和CO₂相似。
（1）羰基硫（COS）的电子式为：______________。
（2）羰基硫（COS）用氢氧化钠溶液处理及利用的过程如下：

已知A是一种正盐，则A的化学式为______________；若气体a为单质，
反应II的离子方程式为________________________________________________。
Ⅱ.海水中含有丰富的镁资源。锂（Li）与镁元素性质相似。
（1）物质的量为0.10 mol的锂在只含有N₂和O₂混合气体的容器中燃烧，反应后容器内固体物质的质量m克，m的取值范围是                 ；
（2）锂电池是新一代高能电池，目前已研究成功多种锂电池。某离子电池正极材料是含锂的二氧化钴（LiCoO₂），充电时LiCoO₂中Li被氧化，Li^＋迁移并以原子形式嵌入电池负极材料碳（C₆）中，以LiC₆表示。电池反应为LiCoO₂＋C₆CoO₂＋LiC₆，则放电时电池的正极反应为                                。
（3）为了回收废旧锂离子电池的正极材料试样（主要含有LiCoO₂及少量Al、Fe等）可通过下列实验方法回收钴、锂。

①在上述溶解过程中，S₂O₃^2－被氧化成SO₄^2－，LiCoO₂在溶解过程中的化学反应方程式为           。
②调整pH=5-6的目的是                                                       。

玻璃容器被下列物质沾污后，需要洗涤。如洗涤方法属于物理方法的，请写出所需试剂；洗涤原理属于化学反应的，写出有关反应的离子方程式；若无法用试剂使容器复原者，请说明原因。
（1）盛石灰水后的沾污：
（2）碘的沾污：
（3）硫的沾污：
（4）长期盛强碱溶液的试剂瓶变“毛”了。

Ⅰ已知在常温常压下：
①2CH₃OH(l)+3O₂(g)═2CO₂(g)+4H₂O(g)   △H=^_1275．6kJ•mol^-1
②H₂O(l)═H₂O(g)   △H=+44．0kJ•mol^-1
写出表示甲醇燃烧热的热化学方程式：                    。
Ⅱ．甲醇可以与水蒸气反应生成氢气，反应方程式如下：
CH₃OH(g) + H₂O(g)  CO₂(g) + 3H₂(g) ；△H>0
（1）一定条件下，向体积为2L的恒容密闭容器中充入1molCH₃OH(g)和3molH₂O(g)，20s后，测得混合气体的压强是反应前的1．2倍，则用甲醇表示该反应的速率为         。
（2）判断⑴中可逆反应达到平衡状态的依据是（填序号）              。
①v_正(CH₃OH) = 3v_逆(H₂)   ②混合气体的密度不变  ③混合气体的平均相对分子质量不变  ④CH₃OH、H₂O、CO₂、H₂的浓度都不再发生变化    
（3）右图中P是可自由平行滑动的活塞，关闭K，在相同温度时，向A容器中充入1molCH₃OH(g)和2molH₂O(g)，向B容器中充入1．2molCH₃OH(g) 和2．4molH₂O(g)，两容器分别发生上述反应。已知起始时容器A和B的体积均为aL，反应达到平衡时容器B的体积为1．5aL，容器B中CH₃OH转化率为         ；维持其他条件不变，若打开K一段时间后重新达到平衡，容器B的体积为         L（连通管中气体体积忽略不计，且不考虑温度的影响）。

Ⅲ．如图甲、乙是电化学实验装置。请回答下列问题：

（1）若两池中均盛放CuSO₄溶液,甲池中石墨棒上的电极反应式为____________________．
（2）若甲池中盛放饱和NaCl溶液，则甲池中石墨棒上的电极反应式为__________________．

“绿色奥运”是北京2008奥运会的三大主题之一，使用清洁能源，防治交通污染，改善空气质量，加速建设污水处理和回收工程，防止固体废弃物污染，植树造林，促进生态良性循环等，是北京实现“绿色奥运”主要工作。北京申奥时向国际奥委会承诺：位于北京城西的首都钢铁公司在2008年前迁出。
（1）首钢为什么会对北京市区环境造成污染？
（2）其主要的大气污染物各是怎样形成的（写出必要的化学方程式）？
（3）请用化学方程式表示其中任意一种污染物对北京造成的危害。

金属铁是应用广泛，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可利用离子交换和滴定的方法。实验中称取3.25g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^-的阴离子交换柱，使Cl^-和OH^-发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^-用1.0 mol·L^-1的盐酸中和滴定，正好中和时消耗盐酸60.0mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x的值：                   （列出计算过程）。
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品，采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl) = 1∶2.8，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为                                            。
（3）把SO₂气体通入FeCl₃溶液中，发生反应的离子方程式为                        。
（4）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。FeCl₃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                                      ；与MnO₂—Zn电池类似，K₂FeO₄—Zn也可以组成碱性电池，其中Zn极的电极反应式为                         ，K₂FeO₄的电极反应式为                                         。

（1）利用N₂和H₂可以实现NH₃的工业合成，而氨又可以进一步制备硝酸。
已知：①N₂(g)+O₂(g)=2NO(g) △H="+180.5" kJ/mol
②N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g) △H=－92.4 kJ/mol
③2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(g) △H=－483.6 kJ/mol
氨催化氧化完全生成一氧化氮气体和水蒸气的热化学方程式为                  。
（2）研究在其他条件不变时，改变起始物氢气的物质的量对N₂(g)+3H₂(g) 2NH₃(g)反应的影响实验结果如图所示(图中T表示温度，n表示物质的量)：

①图像中T₂和T₁的关系是：T₂     T₁(填“高于”“低于”“等于”“无法确定”)。
②a、b、c三点中，N₂转化率最高的是          (填字母)。
③若容器容积为1L，T₂℃在起始体系中加入1 mol N₂，n(H₂)=3mol，经过5 min反应达到平衡时H₂的转化率为60%，则v(NH₃)=        。保持容器体积不变，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___110.88 kJ(填“>”、“<”或“=”)。

工业上利用氨氧化获得的高浓度气体(含、)制备、，工艺流程如下：
已知：＋＋=2＋

（1）中和液所含溶质除及少量外，还有(填化学式)。
（2）中和液进行蒸发Ⅰ操作时，应控制水的蒸发量，避免浓度过大，目的是。蒸发Ⅰ产生的蒸气中含有少量的等有毒物质，不能直接排放，将其冷凝后用于流程中的(填操作名称)最合理。
（3）母液Ⅰ进行转化时加入稀的目的是。母液Ⅱ需回收利用，下列处理方法合理的是。
a．转入中和液       b．转入结晶Ⅰ操作  
c．转入转化液      d．转入结晶Ⅱ操作
（4）若将、两种产品的物质的量之比设为2：1，则生产1.38吨时，的理论用量为吨(假定恰好完全反应)。

氯化铁和高铁酸钾都是常见的水处理剂。下图为制备氯化铁及进一步氧化制备高铁酸钾的工艺流程。

请回答下列问题：
（1）氯化铁有多种用途，请用离子方程式表示下列用途的原理。
①氯化铁做净水剂______________________；
②用FeCl₃溶液（32%～35%）腐蚀铜印刷线路板____________________________。
（2）吸收剂X的化学式为                      ；氧化剂Y的化学式为________________。
（3）碱性条件下反应①的离子方程式为____________________________________。
（4）过程②将混合溶液搅拌半小时，静置，抽滤获得粗产品。该反应的化学方程式为
2KOH＋Na₂FeO₄＝K₂FeO₄＋2NaOH，请根据复分解反应原理分析反应发生的原因_________。
（5）K₂FeO₄在水溶液中易发生反应：4FeO₄^2-+10H₂O4Fe(OH)₃+8OH^-+3O₂↑。在提纯K₂FeO₄时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用       （填序号）。

A．H2O	B．稀KOH溶液、异丙醇
C．NH4Cl溶液、异丙醇	D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇

（6）可用滴定分析法测定粗K₂FeO₄的纯度，有关反应离子方程式为：
①FeO₄^2-＋CrO₂^-＋2H₂OCrO₄^2-＋Fe(OH)₃↓＋OH^-
②2CrO₄^2-＋2H^＋Cr₂O₇^2-＋H₂O
③Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋＋14H^＋2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
现称取1．980 g粗高铁酸钾样品溶于适量氢氧化钾溶液中，加入稍过量的KCrO₂，充分反应后过滤，滤液定容于250 mL容量瓶中。每次取25．00 mL加入稀硫酸酸化，用0．1000 mol/L的(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为18．93 mL。则上述样品中高铁酸钾的质量分数为             。