高中化学热化学方程式填空题

[化学一选修2：化学与技术]
氯化亚铜(CuCl)是白色粉末，微溶于水，不溶于乙醇，在空气中会被迅速氧化成绿色碱式盐。从酸性电镀废液(主要含Cu^2＋、Fe^3＋)中制备氯化亚铜的工艺流程图如下：

金属离子含量与混合液pH、CuCl产率与混合液pH的关系图如图。

【已知：金属离子浓度为1 mol·L^－1时，Fe(OH)₃开始沉淀和沉淀完全的pH分别为1.4和3.0，Cu(OH)₂开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.2和6.7】请回答下列问题：
（1）酸浸时发生反应的离子方程式是________；析出CuCl晶体时的最佳pH在________左右。
（2）铁粉、氯化钠、硫酸铜在溶液中反应生成CuCl的离子反应方程式为____________________________。
（3）析出的CuCl晶体要立即用无水乙醇洗涤，在真空干燥机内于70℃干燥2 h、冷却密封包装。70℃真空干燥、密封包装的目的是____________________________________________。
（4）产品滤出时所得滤液的主要分成是________，若想从滤液中获取FeSO₄·7H₂O晶体，还需要知道的是__________________。
（5）若将铁粉换成亚硫酸钠也可得到氯化亚铜，试写出该反应的化学方程式：______________________。为提高CuCl的产率，常在该反应体系中加入稀碱溶液，调节pH至3.5。这样做的目的是__________________________________________。

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应来制造更高价值的化学品是目前的研究目标。
（1）250 ℃时，以镍合金为催化剂，向体积为4 L的密闭容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂(g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。
平衡体系中各组分体积分数(某一成分物质的量占总气体物质的量的百分数)如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

①此温度下该反应的平衡常数K＝________。
②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)===CO₂(g)＋2H₂O(g)  ΔH＝－890.3 kJ·mol^－1
CO(g)＋H₂O(g)===CO₂(g)＋H₂(g)   ΔH＝＋2.8 kJ·mol^－1
2CO(g)＋O₂(g)===2CO₂(g)  ΔH＝－566.0 kJ·mol^－1
反应CO₂(g)＋CH₄(g) ===2CO(g)＋2H₂(g) ΔH＝________。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如下图所示。250～300 ℃时，乙酸的生成速率减小的原因是__________________________________________________。

②将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为_______________________________。
（3）以CO₂为原料可以合成多种物质。
如合成聚碳酸酯。已知CO₂的分子结构为O===C===O，它的“C===O”双键与乙烯的“C===C”双键一样，在一定条件下可发生加聚反应，聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由CO₂加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：______________________________________。

重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇•2H₂O）俗称红矾钠，在工业上有广泛的用途。我国目前主要是以铬铁矿（主要成份为FeO•Cr₂O₃，还含有Al₂O₃、MgO、SiO₂等杂质）为主要原料进行生产，其主要工艺流程如下：

①中涉及的主要反应有：
主反应： 4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂ 8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂
副反应：SiO₂＋Na₂CO₃ Na₂SiO₃＋CO₂↑、Al₂O₃＋Na₂CO₃ 2NaAlO₂＋CO₂↑
部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH：

沉淀物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Mg(OH)2	Cr(OH)3
完全沉淀时溶液pH	4.7	3.7	11.2	5.6

试回答下列问题：
（1）“①”中反应是在回转窑中进行，反应时需不断搅拌，其作用是               。
（2）“③”中调节pH至4.7，目的是                                         。
（3）“⑤”中加硫酸酸化的目的是使CrO₄^2－转化为Cr₂O₇^2－，请写出该平衡转化的离子方程式：                                                              。
（4）制取红矾钠后的废水中还含有少量的CrO₄^2－，根据有关标准，含CrO₄^2－的废水要经化学处理，使其浓度降至5.0×10^－7 mol·L^－1以下才能排放。含CrO₄^2－的废水处理可用还原法：
CrO₄^2-Cr³⁺Cr(OH)₃。绿矾还原CrO4^2－的离子方程式为：
                                                。
用该方法处理10 m³ CrO₄^2－的物质的量浓度为1.5×10^－3 mol·L^－1的废水，至少需要绿矾（FeSO₄•7H₂O，相对分子质量为278）的质量是       Kg（保留两位小数）。
步骤⑦的操作是        。为进一步得到较为纯净的红矾钠的操作是            

Ⅰ、回答下列问题
1)、已知常温下，在NaHSO₃溶液中c(H₂SO₃ ) < c(SO₃^2－),且H₂SO₃的电离平衡常数为K₁=1.5×10^－2
K₂=1.1×10^－7；氨水的电离平衡常数为K=1.8×10^－2；则等物质的量浓度的下列五种溶液：①NH₃·H₂O ②(NH₄)₂CO₃ ③KHSO₃ ④KHCO₃ ⑤Ba(OH)₂，溶液中水的电离程度由大到小排列顺序为_____________
2)、NaHSO₃具有较强还原性可以将碘盐中的KIO₃氧化为单质碘，试写出此反应的离子反应方程式_______________________________________
3)、在浓NH₄Cl溶液中加入镁单质，会产生气体，该气体成分是_________________，用离子方程式表示产生上述现象的原因：__________________
Ⅱ、已知25 ℃时K_sp[Mg(OH)₂]＝5.6×10^－12，K_sp[Cu(OH)₂]＝2.2×10^－20，
K_sp[Fe(OH)₃]＝4.0×10^－38，K_sp[Al(OH)₃]＝1.1×10^－33
（1）①在25 ℃下，向浓度均为0.1 mol·L^－1的AlCl₃和CuCl₂混合溶液中逐滴加入氨水，先生成________沉淀(填化学式)。
②用MgCl₂、AlCl₃的混合溶液(A) 与过量氨水(B) 反应，为使Mg^2＋、Al^3＋同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入________(填“A”或“B”)，再滴加另一反应物。
（2）溶液中某离子物质的量浓度低于1.0×10^－5 mol·L^－1时，可认为已沉淀完全。现向一定浓度的AlCl₃和FeCl₃的混合溶液中逐滴加入氨水，当Fe^3＋完全沉淀时，测定c(Al^3＋)＝0.2  mol·L^－1。此时所得沉淀中________(填“还含有”或“不含有”)Al(OH)₃。请写出计算过程____________________________________

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____________________________ ____________________

 

(14分)研究含Cl、N、S等元素的化合物对净化水质、防治污染有重要意义。
（1）二氧化氯(ClO₂)是国内外公认的高效、广谱、快速、安全无毒的杀菌消毒剂，被称为“第4代消毒剂”。工业上可采用氯酸钠(NaClO₃)或亚氯酸钠(NaClO₂)为原料制备ClO₂。亚氯酸钠也是一种性能优良的漂白剂，但在强酸性溶液中会发生歧化反应，产生ClO₂气体，离子方程式为____________。
向亚氯酸钠溶液中加入盐酸，反应剧烈。若将盐酸改为相同pH的硫酸，开始时反应缓慢，稍后一段时间产生气体速率迅速加快。产生气体速率迅速加快的原因是：_________________。
（2）电解法是目前研究最为热门的生产ClO₂的方法之一。下图所示为直接电解氯酸钠、自动催化循环制备高纯ClO₂的实验。

①电源负极为_______极(填A或B)：
②写出阴极室发生反应依次为：______________________、______________________；
（3）已知：
2SO₂(g)+ O₂ (g)2SO₃ (g)  △H =－196.6kJ·mol^－1
2NO(g)+ O₂ (g) 2NO₂ (g)  △H =－113.0kJ·mol^－1
则反应NO₂(g)+ SO₂ (g) SO₃ (g) +NO(g)的△H =                kJ·mol^－1
一定条件下，将体积比为1：2的NO₂(g)、 SO₂ (g)置于密闭容器中发生上述反应，测得上述反应平衡时的NO₂与SO₂体积比为1:6，则平衡常数K=______。

A、B、C、D、E、F六种物质的转化关系如图所示(反应条件和部分产物未标出)。

（1）若A为短周期金属单质，D为短周期非金属单质，且所含元素的原子序数A是D的2倍，所含元素的原子最外层电子数D是A的2倍，F的浓溶液与A、D反应都有红棕色气体生成，则A的原子结构示意图为________，反应①的化学方程式为__________________，反应④的化学方程式为________________。
（2）若A是常见的变价金属的单质，D、F是气态单质，且反应①在水溶液中进行。反应②也在水溶液中进行，反应②的离子方程式是_____________________________________.
（3）若A、D、F都是短周期非金属元素单质，且A、D所含元素同主族，A、F所含元素同周期，则反应①的化学方程式为___________________________________。

现有8种元素的性质、数据如下表所列，它们属于第二或第三周期。
回答下列问题：

（1）③的元素符号是        ，⑧的元素名称是         。①在元素周期表中的位置是（周期、族）            。
（2）在最高价氧化物的水化物中，酸性最强的化合物的分子式是             ；名称是              ；碱性最强的化合物是：              ；
（3）比较④和⑦的氢化物的稳定性（用化学式表示）                   。
（4）写出实验室制取⑦的氢化物的化学方程式                    。
（5）写出⑦的氢化物与①的常见单质在Pt催化下反应的化学方程式：                   。
（6）写出②最高价氧化物对应水化物跟⑤的氢化物水溶液反应的离子方程式：       。

合理应用和处理氮的化合物，在生产生活中有重要意义。
（1）尿素[CO(NH₂)₂]是一种高效化肥，也是一种化工原料。
①以尿素为原料在一定条件下发生反应：CO(NH₂)₂ (s) + H₂O(l) ＝＝2 NH₃(g)+CO₂(g)  △H =" +133.6" kJ/mol。该反应的化学平衡常数的表达式K=     。关于该反应的下列说法正确的是     （填序号）。
a．从反应开始到平衡时容器中混合气体的平均相对分子质量保持不变
b．在平衡体系中增加水的用量可使该反应的平衡常数增大
c．降低温度使尿素的转化率增大
②尿素在一定条件下可将氮的氧化物还原为氮气。

结合①中信息，尿素还原NO(g)的热化学方程式是     。
②密闭容器中以等物质的量的NH₃和CO₂为原料，在120℃、催化剂作用下反应生成尿素：CO₂(g) +2NH₃(g)＝＝CO (NH₂)₂ (s) +H₂O(g)，混合气体中NH₃的物质的量百分含量[(NH₃)]随时间变化关系如图所示。则a点的正反应速率V_（正）（CO₂）    b点的逆反应速率V_（逆）（CO₂）（填“>”、“=”或“<”）；氨气的平衡转化率是     。

（2）NO₂会污染环境，可用Na₂CO₃溶液吸收NO₂并生成CO₂。已知9.2 g NO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移电子0.1 mol，此反应的离子方程式是     ；恰好反应后，使溶液中的CO₂完全逸出，所得溶液呈弱碱性，则溶液中离子浓度大小关系是c(Na⁺)>______。

氮化铝(AlN)广泛应用于集成电路，其制备原理是将氧化铝与碳粉混合均匀，在持续流动的氮气流中加热至1750℃，发生如下反应：

（1）断开N2分子内的共价键要     热量（填“吸收”或“放出”）
（2）分析反应②对①、③平衡移动的影响     。
（3）Al₂O₃、C、N₂合成AlN的平衡常数表达式K＝           。
（4）用蒸馏法测定产品中AlN的含量，装置如下（加热及夹持装置略）：

①AlN与NaOH溶液反应产生NH₃的化学方程式是            。
②锥形瓶内吸收NH₃的离子方程式是            。
③检验NH₃是否完全蒸出的方法是：另取少量蒸馏出的溶液，     （将检验过程补充完整）。
④NH₃完全吸收后，向锥形瓶中加入指示剂，用浓度为c(（N aOH）mol/L的NaOH标准溶液滴定过量的H₂SO₄，终点时用去标准溶液的体积为。下面有关计算正确的是     。
A．样品中AlN的质量：
B．AlN的质量分数：
C．锥形瓶吸收NH₃的物质的量：

下表为元素周期表中的一部分，列出10种元素在元素周期表中的位置。试用元素符号、离子符号或化学式回答下列问题。

	ⅠA	ⅡA	ⅢA	ⅣA	ⅤA	ⅥA	ⅦA	0
2				⑥		⑦
3	①	③	⑤		⑧		⑨	⑩
4	②	④

（1）10种元素中，化学性质最不活泼的是___________；（填元素符号）
（2）①③⑤三种元素最高价氧化物对应水化物中，碱性最强的是__________；（填化学式）
（3）元素⑦的氢化物（10电子分子）的化学式为___________；该氢化物常温下和元素①的单质反应的化学方程式_____________________________；
（4）元素⑧的最高价氧化物对应水化物的化学式为________；元素⑨的最高正化合价为__________，氢化物的化学式为_____________；
（5）元素①和⑤的最高价氧化物对应的水化物相互反应的离子方程式为________________。

废旧显示屏玻璃中含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂、FeO等物质。某课题小组以此玻璃粉末为原料，制得Ce(OH)₄和硫酸铁铵矾［Fe₂(SO₄) ₃·(NH₄) ₂SO₄·24H₂O］，流程设计如下：

已知：Ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有Ce³⁺、Ce⁴⁺两种主要存在形式，Ce⁴⁺有较强氧化性；
Ⅱ．CeO₂不溶于稀硫酸，也不溶于NaOH溶液。
回答以下问题：
（1）反应①的离子方程式是      。
（2）反应②中H₂O₂的作用是         。
（3）反应③的离子方程式是       。
（4）已知有机物HT能将Ce³⁺从水溶液中萃取出来，该过程可表示为：
2Ce³⁺ (水层)+ 6HT(有机层)2CeT₃ (有机层）+ 6H⁺(水层)
从平衡角度解释：向CeT₃ (有机层）加入H₂SO₄ 获得较纯的含Ce³⁺的水溶液的原因是           。
（5）硫酸铁铵矾［Fe₂(SO₄) ₃·(NH₄) ₂SO₄·24H₂O］广泛用于水的净化处理，其净水原理用离子方程式解释是        。
（6）相同物质的量浓度的以下三种溶液中，NH₄⁺的浓度由大到小的顺序是        。
a．Fe₂(SO₄) ₃·(NH₄) ₂SO₄·24H₂O      
b．(NH₄) ₂SO₄      
c．(NH₄) ₂CO₃

(14分) Ⅰ.已知向含有淀粉的  酸性溶液滴加溶液的过程中，溶液的颜色先变蓝色，然后褪色，发生的离子反应如下：
①（  ）(   )=(   )(   )(   )(   )
②
回答下列问题：
（1）写出①反应的离子反应方程式                    .
（2）根据①②反应写出还原性粒子由强到弱的顺序            .
（3）溶液刚好褪色时，则消耗的溶液的体积为                  .
（4）预测已知向含有淀粉的溶液滴加溶液的现象                 .
Ⅱ.在密闭容器中，将碳酸氢钠和过氧化钠的混合粉未加热至250，使其充分反应最后测得残余固体中两种化合物的组成分别为和，且试回答下列问题
（1）反应后中固体的成份及其物质的量是：               .
（2）原混合物中碳酸氢钠和过氧化钠的物质的量分别为：               .
（3）反应后容器气态物质成分及其物质的量是：               .

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。
（1）将0.5molSO₂(g)和0.48molO₂(g)放入容积为1L的密闭容器中，反应： 2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)在一定条件下达到平衡，测得c(SO₃)=0.48mol/L。则该条件下SO₂的平衡转化率为          。
（2）若锻烧12gFeS₂产生的SO₂全部转化为SO₃气体时放出19.66kJ热量，产生的SO₃与水全部化合生成H₂SO₄，放出26.06kJ热量，写出SO₃气体转化为H₂SO₄的热化学方程式：                              。
（3）将黄铁矿的煅烧产物Fe₃O₄溶于稀H₂SO₄后，加入铁粉，可制备FeSO₄。酸溶过程中需保持溶液足够酸性，其目的是                                                          。
（4）从吸收塔排出的尾气中SO₂先用足量氨水吸收，再用浓硫酸处理，得到较高浓度的SO₂和铵盐，写出有关反应的化学方程式：                             、                         。
SO₂既可作为生产硫酸的原料循环再利用，也可用于海水提溴过程中吸收潮湿空气中的Br₂，则SO₂吸收Br₂的离子方程式是                                   。

（16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用：
（1）请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式：                  ；
（2）请设计实验，检验某可溶性固体物质中含有NH₄⁺的操作、现象、结论：    ；
（3）实验室可用(NH₄)₂Cr₂O₇受热分解产生N₂、Cr₂O₃和H₂O来制备N₂，请写出该分解反应的化学方程式：                  ；
（4）有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N₂、Cr₂O₃和H₂O，还含有NH₃和O₂，并指出伴随有显著的副反应发生：2(NH₄)₂Cr₂O₇2Cr₂O₃+4NH₃↑+2H₂O+3O₂↑；设计如下图所示实验装置，并通过实验方法验证了NH₃和O₂的存在(忽略空气中O₂的干扰)。

限选试剂：Na₂S溶液、Na₂SO₃溶液、FeSO₄溶液；
限选仪器：试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是                   ；
②根据实验目的，选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置（在方框中画图并标注所选试剂）；
③写出该法验证NH₃和O₂存在的实验原理的化学方程式：                           。