高中化学热化学方程式填空题

有X、Y、Z三种元素，已知：
①X^2-、Y^-均与Y的气态氢化物分子具有相同的电子数；
②Z与Y可组成化合物ZY₃，ZY₃溶液遇KSCN溶液呈红色。
请回答下列问题：
（1）Y的最高价氧化物对应水化物的化学式是____________________。
（2）将ZY₃溶液滴入沸水可得到红褐色液体，反应的离子方程式____________。
此液体具有的性质是____________(填字母)。

A．光束通过该液体时形成光亮的“通路”

B．插入电极通直流电后，有一极附近液体颜色加深

C．向该液体中加入硝酸银溶液，无沉淀产生

D．将该液体加热、蒸干、灼烧后，有氧化物生成

（3）X单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体。
①已知一定条件下，1 mol该气体被O₂氧化放热98.0 kJ。若2 mol该气体与1 mol O₂在此条件下发生反应，达到平衡时放出的热量是176.4 kJ，则该气体的转化率__________。
②原无色有刺激性气味的气体与含1.5 mol Y的含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应。可生成一种强酸和一种氧化物。若有1.5×6.02×10²³个电子转移时，该反应的化学方程式是（用单线桥表示电子转移方向和数目）：_____________________________________________。
（4）室温时，pH＝5的HY溶液和pH＝5的ZY₃溶液中，水电离出的氢离子分别是        mol·L^-1和
           mol·L^-1

（15分，每小题3分）某厂的酸性工业废水中含有一定量的Na^＋、Al^3＋、Fe^3＋、Cu^2＋、Cl^－。该厂利用如图所示的工艺流程图，利用常见的气体氧化物、酸、碱和工业生产中的废铁屑，从废水中生产出了氯化铁、氧化铝、NaCl晶体和金属铜，产生了很好的社会经济效益。

请填写下列空白：
（1）图中试剂1是__        __，试剂2是__         ___。
（2）步骤1和步骤2所用到的玻璃仪器是__                      ______。
（3）步骤1反应的离子方程式为__________                  __________。
（4）步骤3反应的离子方程式为_________                  ___________。
（5）从节约药品和环保方面考虑，步骤5所发生反应的离子方程式应为____               。

(12分)某研究小组用黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备ClO₂气体，再用水吸收该气体可得ClO₂溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂的吸收率，具体情况如图所示。

（1）据图可知，反应时需要控制的适宜温度是________℃，要达到此要求需要采取的措施是                     。
（2）已知：黄铁矿中的硫元素在酸性条件下可被ClO₃^-氧化成SO₄^2-，请写出FeS₂、氯酸钠和硫酸溶液混合反应生成二氧化氯(ClO₂)的离子方程式：                     。
（3）该小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品6.0 g，通过反应和吸收获得400 mL ClO₂溶液，取此溶液20mL与37.00 mL 0.500 mol·L^－1 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液充分反应后，过量的Fe^2＋再用0.0500 mol·L^－1 K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇标准溶液20.00 mL。反应原理为：
4H^＋＋ClO₂＋5Fe^2＋===Cl^－＋5Fe^3＋＋2H₂O
14H^＋＋Cr₂O₇^2-＋6Fe^2＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O
试计算ClO₂的“产率”            (写出计算过程)。

某化工厂以软锰矿、闪锌矿（除主要成分为MnO₂、ZnS外还含有少量的FeS、CuS、Al₂O₃等物质）为原料制取Zn和MnO₂。
（1）在一定条件下，将这两种矿粉在硫酸溶液中相互作用，配平如下的化学方程式：
MnO₂ +    FeS +    H₂SO₄  MnSO₄ +    Fe₂(SO₄)₃ +    S +    H₂O
（2）将所得含有Mn²⁺、Fe³⁺、Cu²⁺、Al³⁺、Zn²⁺的酸性溶液按以下的工业流程进行操作处理得溶液（IV），电解溶液（IV）即得MnO₂和Zn。

a．操作①中加Zn粉后发生反应的离子方程式为                              。
b．操作②中加入适量X的作用是什么          ；X的首选物的化学式是          。
c．操作③中所加碳酸盐的化学式是                              。
（3）为了从上述流程中产生的Fe(OH)₃、Al(OH)₃沉淀混合物中回收Al(OH)₃，工厂设计了如下的有关流程图
a．AlCl₃溶液和NaAlO₂溶液反应生成AI(OH)₃的离子方程式为                        ，若总共得到n molAl(OH)₃，则消耗的NaOH和HCl的理论量（mol）分别为     、     。
b．若使用下列流程回收处理，请比较两个流程消耗酸碱的用量？

饮用水中含有一定浓度的NO₃^一将对人类健康产生危害，NO₃^一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II)，使其失去携氧功能。为了降低饮用水中NO₃^一的浓度，某兴趣小组提出如下方案：

请回答下列问题：
（1）已知过滤后得到的滤渣是一种混合物，则在溶液中铝粉和NO₃^一反应的离子方程式为       。
（2）该方案中选用熟石灰调节pH，理由是                 、                 ，在调节pH时，若pH过大或过小都会造成                 的利用率降低。
（3）用H₂催化还原法也可降低饮用水中NO₃^－的浓度，已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则催化还原法的离子方程式为                                      _。
（4）饮用水中的NO₃^－主要来自于NH₄⁺。已知在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^－。两步反应的能量变化示意图如下：
  
试写出1 mol NH₄⁺ (aq)全部氧化成NO₃^－(aq)的热化学方程式是                     。

H₂O₂是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）请写出H₂O₂的电子式            。
（2）H₂O₂分解过程的能量变化如图(a)所示，

试判断该反应为      反应（吸热或放热）。
①已知：Fe³⁺催化H₂O₂分解的机理可分两步反应进行，
第一步反应为：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺，
完成第二步反应的离子方程式：
 Fe²⁺+  H₂O₂ +  _________ ="="  _________+  _________
②按图(b)装置（A、B瓶中已充有NO₂气体，2NO₂(g) N₂O₄(g), ΔH<0）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的      （填“深”或“浅”），原因是                    。

（3）空气阴极法电解制备H₂O₂的装置如图(c)所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，利用空气中O₂在阴极反应得到H₂O₂和稀碱的混合物。

试回答：
①电源a极的名称是      。
②写出阴极电极反应式             。
（4）用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜，请写出铜溶解的离子方程式      ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H₂O₂和3．0 mol·L^－1 H₂SO₄溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）。

温度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
Cu的平均溶解速率 （×10^-3mol·min^-1）	7．34	8．01	9．25	7．98	7．24	6．73	5．76

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是      。

（本题共17分）铁元素、氮元素有多种可变价态，在氧化还原反应中常以不同价态出现，根据题中信息，完成下列填空：
28.金属与硝酸反应通常还会生成NO和NO₂，当n(NO): n(NO₂)<1时，产生的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收，写出除去这两种气体的方法，以化学方程式表示          、          
29.室温下，0.1mol/L的亚硝酸、次氯酸钠的电离常数HNO₂：K_i ="7.1×" 10^-4， HClO: K_i ="2.98×" 10^-8，将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c(H⁺)=将（填“不变”、“增大”、“减小”）      ；K_i值将（填“不变”、“增大”、“减小”）      。写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质，可能相互之间发生的离子互换反应的离子方程式                         。
30. 亚硝酸钠与氯酸钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生红棕色刺激性气味气体，该气体为     ；实验室鉴别氯化钠和亚硝酸钠的方法之一是测定等浓度NaNO₂、NaClO的pH，其鉴别的理由是                    。
31.现有11.2g铁单质恰好与稀硝酸反应，生成无污染的单质气体，该单质气体为       ，在反应后的溶液中加入铜粉，铜粉可以继续溶解，且无气体生成，铁与稀硝酸的反应产物中一定含有的金属阳离子是     ，若反应后的溶液最多可溶解铜粉6.4g，写出上述过程中铁与稀硝酸反应的化学方程式                                               。

(12分)某强酸性溶液X中仅含有Ba^2＋、Al^3＋、NH₄^＋、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2－、SO₃^2－、SO₄^2－、Cl^－、NO₃^－中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

根据以上信息，回答下列问题:
（1）仅根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有的阳、阴离子分别是_____________。
（2）用离子方程表达下列反应:
①中生成气体A:___________   。②中生成溶液H:____________      。
（3）若②中所用氢氧化钠浓度为2mol/L，当加入l0 ml时开始产生沉淀，55 ml时沉淀的量达到最大值0.03 mol，继续滴加沉淀的量保持不变，随后再滴加沉淀部分溶解，到60ml时沉淀的量降为0.025 mol且保持不变，则原溶液中c（Fe²⁺）为___________mol/L、c（Fe³⁺）为___________mol/L、c（Cl^-）为___________mol/L。(若有些离子不存在，请填0 mol/L)

MnO₂是一种重要的无机功能材料，粗MnO₂的提纯是工业生产的重要环节。某研究性学习小组设计了将粗MnO₂（含有较多的MnO₂和MnCO₃）样品转化为纯MnO₂实验，其流程如下：

（1）第①步加稀H₂SO₄时，粗MnO₂样品中的___________（写化学式）转化为可溶性物质。
（2）第②步反应的离子方程式
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、__________、________、________，已知蒸发得到的固体中有NaClO₃和NaOH，则一定还有含有_______________________（写化学式）。
（4）若粗MnO₂样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7gMnO₂，并收集到0.224 L CO₂（标准状况下），则在第②步反应中至少需要______mol NaClO₃。

（本题共13分）A、B、C、D、E五种短周期元素，它们的核电荷数按C、A、B、D、E顺序增大；C、D都能分别与A按原子个数比为1∶1或2∶1形成化合物；CB可与EA₂反应生成C₂A和气体物质EB₄；EB₄蒸气的密度是相同条件下空气密度的3.586倍。
23、指出A在元素周期表中的位置_________。
24、写出D₂A₂的电子式__________；写出CB与EA₂反应的化学方程式___________________。
25、下表是不同物质中的键长和键能的数据，其中a、b、d未知，通过表中的数据分析，估计出a、b、c、d的大小顺序为______________________________。

共价键	C-C	C=C	C  C	C-O	C=O	H-F	N=N	N  N
键长（nm）	0.154	0.134	0.120	0.143	0.122	0.092	0.120	0.110
键能（kJ/mol）	a	b		358	c=805	569	d

氟和氟盐是化工原料。由于氟气性质活泼，很晚才制取出来。
26、不能通过电解纯净的液态HF获得F₂，其原因是_________；但电解液态KHF₂时，两极分别得到F₂和H₂，则F₂在电解池的_____极产生。
27、利用化学反应也能制取氟。请配平下列化学方程式：
____K₂MnF₆+____SbF₅→____KSbF₆+____MnF₃+____F₂↑
28、一定浓度的HF和Al₂(SO₄)₃混合液中，铝的各种微粒含量f随pH的分布曲线如图示。

用NaOH使混合液的pH从5调整到7，写出有关反应的离子方程式：____________________。

A和B均为钠盐的水溶液，A呈中性，B呈碱性并具有氧化性。下述为相关实验步骤和实验现象：

请回答：
（1）写出A和C的化学式：A            C           。
（2）依次写出A→D和D→E（E中含有某＋5价元素的含氧酸根离子）的离子方程式：
_________________________________、___________________________________。
（3）写出将SO₂气体通入K溶液中发生反应的离子方程式：_____________________________。
（4）写出由F→H的化学方程式：__________________________________________。

工业上用某矿渣（含有Cu₂O、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂）提取铜的操作流程如下：

已知：Cu₂O + 2H⁺ =" Cu" + Cu²⁺ + H₂O

沉淀物	Cu(OH)2	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2
开始沉淀pH	5.4	4.0	1.1	5.8
沉淀完全pH	6.7	5.2	3.2	8.8

（1）固体混合物A中的成分是            。
（2）反应Ⅰ完成后，铁元素的存在形式为           。（填离子符号）
请写出生成该离子的离子方程式                                       。
（3）x、y对应的数值范围分别是                     、                     。
（4）下列关于NaClO调pH的说法正确的是        。
a.加入NaClO可使溶液的pH降低
b.NaClO能调节pH的主要原因是由于发生反应ClO^－+ H⁺HClO，ClO^－消耗H⁺，从而达到调节pH的目的
c.NaClO能调节pH的主要原因是由于NaClO水解ClO^－+ H₂OHClO+OH^－，OH^－消耗H⁺ ，从而达到调节pH的目的。
（5）用NaClO调pH，写出氯气制取漂白液的离子方程式：                     。

(6分)金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性强更易被人体吸收且在体内蓄积。工业上处理酸性含Cr₂O₇^2-废水的方法如下：
（1）向含Cr₂O₇^2-的酸性废水中加入FeSO₄溶液，使Cr₂O₇^2-全部转化为Cr³⁺。写出该反应的离子方程式：                    。
（2）调节溶液的pH，使Cr^3＋完全沉淀。25℃时，若调节溶液的pH＝8，则溶液中残余的Cr^3＋的物质的量浓度为            mol·L^－1（已知25℃时，Ksp[Cr（OH）₃]=6．3×10^－31）。
（3）铬元素总浓度的测定：准确移取25．00 mL含Cr₂O₇^2-和Cr³⁺的酸性废水，向其中加入足量的(NH₄)₂S₂O₈溶液将Cr³⁺氧化成Cr₂O₇^2-，煮沸除去过量的（NH₄）₂S₂O₈；向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后以淀粉为指示剂，向其中滴加0．015 mol·L^－1的Na₂ S₂O₃标准溶液，终点时消耗Na₂ S₂O₃溶液20．00 ml。计算废水中铬元素总浓度  mg·L^－l
已知测定过程中发生的反应如下：
①2Cr^3＋＋3S₂O₈^2－＋7H₂O =Cr₂O₇^2－＋6SO₄^2－＋14H^＋
②Cr₂O₇^2－＋6I^－＋14H^＋=2Cr^3＋＋3I₂＋7H₂O
③I₂＋2S₂O₃^2－=2I^－＋S₄O₆^2－

金属铅为带蓝色的银白色重金属，其单质及化合物可用于铅蓄电池、耐酸设备及X射线防护材料。回答下列问题：
（1）铅蓄电池是一种典型的可充电电池，电池总反应式为：Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O。写出放电时负极的电极反应式          。
（2）早在古代，硫酸铅就被用作白色颜料，但用这种颜料作出的画天长日久会变为黑色，经检测其成分为PbS。古画修复师在变黑处涂抹H₂O₂后即可将颜色修复，用化学方程式表示古画修复颜色的原理                                    。
（3）PbO与次氯酸钠溶液反应可以制得PbO2，写出该反应的离子方程式            。
（4）PbO₂在加热过程中发生分解的失重曲线如下图所示，已知失重曲线上的a点为样品失重4.0%（）的残留固体，若a点固体表示为PbO_x或mPbO₂·nPbO，列式计算x=          ，m:n=          。

(9分)盐酸常用于清除金属表面的铜锈铁锈。某同学欲将除锈后的盐酸中的金属元素分步沉淀，查资料获知常温下水溶液中各离子沉淀的pH范围：

离子	开始沉淀的pH	沉淀完全的pH
Fe^3^＋	1. 0	3. 0
Fe^2^＋	5. 8	8. 8
Cu^2^＋	4.2	6.7

（1）若以离子浓度降至1×10^-5 mol·L^-1为沉淀完全，根据上表数据推算出k_sp［Fe(OH)₃］=
（2）根据上述数据该同学设计了以下实验流程：

A可能是       ；试剂B的化学式是         ；沉淀②化学式是         。