高中化学热化学方程式填空题

钛有强度高和质地轻的优点，广泛应用于飞机制造业等。工业上利用钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁（FeTiO₃）制备钛金属，工业流程如下： 已知：Ti与TiO₂化学性质稳定，不溶于稀硫酸、稀盐酸等。

（1）请写出FeTiO₃与稀盐酸反应的离子方程式：                                          。
（2）请写出“熔融氧化”的化学方程式：                                                    。
（3）电解氯化镁的阴极反应式为：                                                ，可循环利用的物质为：                              （填化学式）。
（4）热还原法中能否改用钠代替镁作还原剂：    （填“能”或“不能”）；原因为：                                                                 。
（5）用此方法制备得到的Ti金属常混有MgCl₂和Mg，除杂试剂是         （填化学式）。

Ⅰ.铜铁及其化合物在日常生活中应用广泛，某研究性学习小组用粗铜（含杂质Fe）与过量氯气反应得固体A，用稀盐酸溶解A，然后加试剂调节溶液的pH后得溶液B，溶液B经系列操作可得氯化铜晶体，请回答：
（1）固体A用稀盐酸溶解的原因是           __。
（2）检验溶液B中是否存在Fe^3＋的方法是   __。
（3）已知元素在高价态时常表现氧化性，若在酸性CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，则生成CuCl的离子方程式是           。
Ⅱ.常温下，某同学将稀盐酸和氨水等体积混合，两种溶液的浓度和混合后所得溶液的pH如下表：

实验编号	氨水物质的量浓度/（mol·L^－1）	盐酸物质的量浓度/（mol·L^－1）	混合溶液pH
①	0.1	0.1	pH＝5
②	c	0.2	pH＝7
③	0.2	0.1	pH>7

 
请回答：
（4）从第①组情况分析，该组所得混合溶液中由水电离出的c（H^＋）＝   __mol·L^－1；从第②组情况表明，c   __（填“>”“<”或“＝”）0.2 mol·L^－1；从第③组情况分析可知，混合溶液中c（NH₄⁺）   __（填“>”“<”或“＝”）c（NH₃·H₂O）。
（5）写出以下四组溶液NH₄⁺浓度由大到小的顺序   __>   __>   __>   __（填选项编号）。
A．0.1 mol·L^－1 NH₄Cl
B．0.1 mol·L^－1 NH₄Cl和0.1 mol·L^－1 NH₃·H₂O
C．0.1 mol·L^－1 NH₃·H₂O
D．0.1 mol·L^－1 NH₄Cl和0.1 mol·L^－1 HCl

Ⅰ.铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。
请根据题意，完成下列填空：
(1)向酸化的FeCl₃溶液中逐滴加入KI溶液，溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为________________。
(2)向酸化的FeSO₄溶液中加几滴硫氰化钾溶液，没有什么明显变化，再滴加双氧水，溶液变血红色。继续滴加双氧水，血红色逐渐褪去，且有气泡产生。
写出上述变化中，有关反应的离子方程式：
①____________________________________；
②Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃；
③11H₂O₂＋2SCN^－=2SO₄^2—＋2CO₂↑＋N₂↑＋10H₂O＋2H^＋
若生成1 mol N₂，H₂O₂和SCN^－的反应中转移电子的物质的量是________ mol。
(3)根据以上实验，推断Fe^2＋、I^－和SCN^－的还原性由强到弱的顺序为________。
Ⅱ.某课题组利用Fe粉和KNO₃溶液反应，模拟地下水脱氮过程，探究脱氮原理。
(4)实验前：①先用0.1 mol·L^－1 H₂SO₄洗涤Fe粉，其目的是__________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO₃溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O₂对脱氮的影响，应向KNO₃溶液通入________(写化学式)。
(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO₃溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t₁时刻前该反应生成的阳离子分别是________、________。t₁时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH₄⁺的浓度在增大，Fe^2＋的浓度却没有增大，可能的原因是__________________。

工业上用粉碎的煤矸石(主要含Al₂O₃、SiO₂及铁的氧化物)制备净水剂BAC[Al₂(OH)_nCl_6－n]的流程如下：
 
(1)粉碎煤矸石的目的是__________________________________________________；
滤渣Ⅰ的主要成分是________(填化学式)。
(2)步骤①在煮沸的过程中，溶液逐渐由无色变为绿色，此时溶液中的有色离子为_____
________(填化学式)；随后溶液又变为棕黄色，相关反应的离子方程式为_________；步骤①的煮沸装置上方需安装一长导管，长导管的作用是__________________________。
(3)步骤②中加入适量的Ca(OH)₂并控制pH，其目的：一是生成BAC；二是________
_______________________；已知BAC的分散质粒子大小在1～100 nm之间，由此区别滤液Ⅰ与BAC两种液体的物理方法是________________________；若Ca(OH)₂溶液过量，则步骤③得到的BAC产率偏低，写出该反应的离子方程式：_______________________
(4)若0.1 mol AlCl₃在某温度下溶于蒸馏水，当有5%水解生成Al(OH)₃溶液时，吸收热量a kJ。写出该过程的热化学方程式：____________________________________。

硅孔雀石是一种含铜的矿石，含铜形态为，同时含有等杂质。以硅孔雀石为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图：

请回答下列问题：
（1）完成步骤①中稀硫酸与发生反应的化学方程式
；
用离子方程式表示双氧水的作用_____________________________。
（2）步骤②调节溶液pH选用的最佳试剂是__________________

A．

B．CuO

C．A12O3

D．

（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

由上表可知：当溶液pH=4时，可以完全除去的离子是______，不能完全除去的离子是________。
（4）滤液B通过蒸发浓缩（设体积浓缩为原来的一半）、冷却结晶可以得到晶体。某同学认为上述操作会拌有硫酸铝晶体的析出。请你结合相关数据对该同学的观点予以评价（已知常温下，饱和溶液中mol______________。
（5）若要测定硫酸铜晶体中结晶水的含量，需要的仪器是酒精灯、托盘天平、三角架、泥三角、玻璃棒、干燥器、坩埚钳、研钵、药匙、_________________。实验过程中硫酸铜晶体加热失水后在空中冷却后称量，则测定结果______________(填“偏高”、  “偏低”或“不变”)。   

二氧化氯（ClO₂）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。
Ⅰ.（1）ClO₂可由KClO₃在H₂SO₄存在的条件下与Na₂SO₃反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。
Ⅱ.实验室也可用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂，其流程如下：

（2）写出电解时发生反应的化学方程式：________________________________。
（3）除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是________。（填序号）

A．饱和食盐水	B．碱石灰
C．浓硫酸	D．水

（4）测定ClO₂（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100 mL水溶解后，再加3 mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO₂气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1硫代硫酸钠标准溶液滴定（I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-），共用去V mL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是______________________________________。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式__________________________。
③滴定终点的现象是_______________________________________________。
④测得通入ClO₂的质量m（ClO₂）＝________。（用含c、V的代数式表示）
（5）用ClO₂处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO₂^-。2001年我国卫生部规定，饮用水的ClO₂^-含量应不超过0.2 mg·L^－1。若饮用水中ClO₂^-的含量超标，可向其中加入适量的某还原剂，该反应的氧化产物是________（填化学式），其发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________。

某课外小组对一些金属单质和化合物的性质进行探究。
（1）下表为“铝与氯化铜溶液反应”实验报告的一部分：

实验步骤	实验现象
将打磨过的铝片（过量）放入一定浓度的CuCl2溶液中	产生气泡，析出疏松的红色固体，溶液逐渐变为无色
反应结束后分离出溶液备用
红色固体用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中	一段时间后固体由红色变为绿色[设其主要成分为Cu2（OH）2CO3]

 
按反应类型写出实验中发生反应的化学方程式各一个（是离子反应的只写离子方程式）
置换反应_________________________________________________________；
化合反应_________________________________________________________。
（2）用石墨作电极，电解上述实验分离出的溶液，两极产生气泡。持续电解，在阴极附近的溶液中还可以观察到的现象是__________________________________________________。
解释此现象的离子方程式是___________________________________________。
（3）工业上可用铝与软锰矿（主要成分为MnO₂）反应来冶炼金属锰。
①用铝与软锰矿炼锰的原理是（用化学方程式来表示）________________________。
②MnO₂在H₂O₂分解反应中作催化剂。若将适量MnO₂加入酸化的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解产生Mn^2＋，该反应的离子方程式是_______________________。

亚氯酸钠（NaClO₂）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂·3H₂O ;
②K_sp(FeS)＝6．3×10^-18 ； K_sp(CuS)＝6．3×10^-36 ；K_sp(PbS)＝2．4×10^-28
（1）吸收塔内发生反应的离子方程式为                                      。该工艺流程中的NaClO₃、ClO₂、NaClO₂都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl₂。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl₂，当生成5 mol Cl₂时，通过还原反应制得氯气的质量为   g。
（2）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O晶体的所需操作依次是               （填写序号）。
a蒸馏；b灼烧；c过滤；d冷却结晶；e蒸发
（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO₂）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO₂。
下表是 25℃时HClO₂及几种常见弱酸的电离平衡常数：

弱酸	HClO2	HF	HCN	H2S
Ka/mol•L^-1	1×10^-2	6．3×10^-4	4．9×10^-10	K1＝9．1×10^−^8 K2＝1．1×10^−^12

 
①常温下，物质的量浓度相等的NaClO₂、NaF、NaCN、Na₂S四种溶液的pH由大到小的顺序为     （用化学式表示）；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：  （填“前者大”“相等”或“后者大”）。
②Na₂S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺离子，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是               ；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10^-5mol·L^-1）此时体系中的S^2-的浓度为                。

某地煤矸石经预处理后含SiO₂（63%）、Al₂O₃（25%）、Fe₂O₃（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为_____________、_________________。
（2）“酸浸”时铝浸出率的影响因素可能有_____________、___________。（写出两个）
（3）物质X的化学式为___________。“碱溶”时反应的离子方程式为____________。
（4）已知Fe³⁺开始沉淀和沉淀完全的pH分别为2.1和3.2，Al³⁺开始沉淀和沉淀完全的pH分别为4.1和5.4。为了获得产品Al（OH） ₃，从煤矸石的盐酸浸取液开始，若只用CaCO₃一种试剂，后续操作过程是____________________。
（5）以煤矸石为原料还可以开发其他产品，例如在煤矸石的盐酸浸取液除铁后，常温下向AlCl₃溶液中不断通入HCl气体，可析出大量AlCl₃·6H₂O晶体，结合化学平衡移动原理解释析出晶体的原因：_______________________。

Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al₂O₃为原料,与冰晶石(Na₃AlF₆)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为                                                                 　。 
其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是　　　　(填“阴极”或“阳极”)。 
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H₂SO₄溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为　                                。 
(3)铝电池性能优越,Al-Ag₂O电池可用作水下动力电源,化学反应为:2Al+3Ag₂O+2NaOH+3H₂O2Na[Al(OH)₄]+6Ag, 则负极的电极反应式为                                                     
　　　　　　　　　　,正极附近溶液的pH　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)如图是在一定温度和压强下N₂和H₂反应生成1 mol NH₃过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:                                         (ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。在一定温度下,将一定量的N₂和H₂通入体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是　　。

A．增大压强	B．增大反应物的浓度
C．使用催化剂	D．降低温度

Ⅲ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:黄铁矿(FeS₂)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:3FeS₂+8O₂6SO₂+Fe₃O₄,有3 mol FeS₂参加反应,转移　　　　mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO₂通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:　                                 。

辉铜矿是冶炼铜的重要原料．
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu₂S+O₂===2Cu+SO₂
①当产生标况下11．2L气体时，转移电子数目为          ；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的            极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为                ；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：

①步骤I中用稀硫酸浸取矿石，为提高浸取率可采取的措施有           （任写一种）．
②步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3．5的作用是                              ；
③步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应i)中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应iii)的化学方程式。
i)Fe₂O₃+3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
ii)Cu₂S+ Fe₂(SO₄)₃ = CuSO₄+CuS+2FeSO₄
iii)                                   
④步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为                               ．

硫元素有多种化合价，可形成多种化合物。
（1）常温下用1mol•L^－1 100 mL NaOH溶液恰好完全吸收0.1mol SO₂气体，此反应的离子方程式为       ；该溶液pH<7的原因是     （结合方程式回答）。以石墨作电极，电解该物质的饱和溶液时，只有一个电极产生气体，写出阳极的电极反应式        。
（2）请按照浓度由大到小的顺序排列0.1mol/LNa₂SO₃溶液中的离子              。Na₂SO₃溶液放置于空气中一段时间后，溶液的pH     （填“增大”“减小”或“不变”）。
（3）某同学在常温下设计如下实验流程探究Na₂S₂O₃的化学性质。

实验①可说明   （填字母）

A．该Na2S2O3溶液中水电离的c(OH^—)=10^—8mol/L

B．H2S2O3是一种弱酸

C．Na2S2O3是一种弱电解质

D．Na2S2O3水解方程式为S2O3^2^—+2H2OH2S2O3+2OH^—

写出实验②发生反应的离子方程式                      。
（4）实验室制得的Na₂S₂O₃粗晶体中往往含有少量杂质。为了测定粗产品中Na₂S₂O₃·5H₂O的含量，一般采用在酸性条件下用KMnO₄标准液滴定的方法（假定粗产品中杂质与酸性KMnO₄溶液不反应）。
称取1.28 g的粗样品溶于水，用0.40mol/L KMnO₄溶液（加入适量硫酸酸化）滴定，当溶液中S₂O₃^2—全部被氧化时，消耗KMnO₄溶液体积20.00 mL。
(5S₂O₃^2—+8MnO₄^—+14H⁺ ＝8Mn²⁺+10SO₄^2—+7H₂O)。试回答：
①此滴定实验是否需要指示剂   （填“是”或“否”），KMnO₄溶液置于    (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。
②若滴定时振荡不充分，刚看到溶液局部变色就停止滴定，则会使样品中Na₂S₂O₃·5H₂O的质量分数的测量结果会     (填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③产品中Na₂S₂O₃·5H₂O的质量分数为      。（Na₂S₂O₃·5H₂O式量：248）（保留小数点后两位数）

将FeCl₃溶液与NH₄SCN溶液混合发生如下反应
①Fe³⁺+SCN^- Fe(SCN)²⁺  K₁="200"  ②Fe(SCN)²⁺+SCN^- Fe(SCN)₂⁺   K₂
红色                               深红色
（1）已知：若起始c(Fe³⁺)、c(SCN^-)均为0.001 mol/L，测得混合溶液中c(Fe³⁺)约为8.5×10^-4 mol/L，c[Fe(SCN)²⁺]约为1.5×10^-4 mol/L，c[Fe(SCN)₂⁺]约为5×10^-6 mol/L，则反应②的平衡常数K₂为          。
（2）取两份混合溶液，分别向溶液中滴加同体积同浓度的FeCl₃溶液与NH₄SCN溶液，溶液颜色均加深，其原因是           。仔细观察，滴加NH₄SCN溶液时，混合液颜色更深一些，其原因是           。
（3）向FeCl₂与NH₄SCN混合溶液中滴加酸化的H₂O₂溶液，溶液先变红，写出H₂O₂与Fe²⁺反应的离子方程式                          ，继续滴加H₂O₂，溶液褪色，产生大量能够使澄清石灰水变浑浊的气体且硫氰根中氮元素全部转化为N₂，向反应后的溶液中滴加BaCl₂溶液，有不溶于稀盐酸白色沉淀生成。写出H₂O₂与SCN^-反应的离子方程式                                    。
（4）为测定某溶液中c(Cl^-)，取待测液V₁ mL，向其中加入V₂ mL浓度为c₂ mol/L的AgNO₃溶液（过量），再加入少量铁铵矾[NH₄Fe(SO₄)₂·12H₂O]作指示剂，用NH₄SCN标准溶液（浓度为c₃ mol/L）滴定剩余的Ag⁺，消耗NH₄SCN溶液体积为V₃ mL。（已知Ag⁺+SCN^- = AgSCN↓(白色沉淀)，K_sp(AgSCN)=4.9×10^-13、K_sp(Ag Cl)=1.56×10^-10）。请回答：
①在用NH₄SCN标准溶液滴定前，应先通过过滤除去生成的AgCl，若不过滤，则测定结果将         。（填“偏高”，“偏低”或不变）。
②最终测得c(Cl^-)=        mol/L。

含铬化合物有毒，对人畜危害很大。因此含铬废水必须进行处理才能排放。
已知：
（1）在含＋6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁，使＋6价铬还原成＋3价铬；再调节溶液pH在6～8之间，使Fe^3＋和Cr^3＋转化为Fe(OH)₃、Cr(OH)₃沉淀而除去。
①写出Cr₂O₇^2-与FeSO₄溶液在酸性条件下反应的离子方程式：________________。
②用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因：____。
（2）将含＋6价铬的废水放入电解槽内，用铁作阳极，加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe^2＋和Cr₂O₇^2-发生反应，生成的Fe^3＋和Cr^3＋在阴极区与OH^－结合成氢氧化物沉淀而除去。
①写出阴极的电极反应式：________________。
②电解法中加入氯化钠的作用是________________。
（3）铬化学丰富多彩，由于铬光泽度好，常将铬镀在其他金属表面，同铁、镍组成各种性能的不锈钢，CrO₃大量地用于电镀工业中。

①CrO₃具有强氧化性，遇到有机物(如酒精)时，猛烈反应以至着火，若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO₃被还原成绿色的硫酸铬[Cr₂(SO₄)₃]。则该反应的化学方程式为____。
②CrO₃的热稳定性较差，加热时逐步分解，其固体残留率随温度的变化如右图所示，则B点时剩余固体的成分是________________(填化学式)。

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20 mL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0.050 0 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)。