高中化学有关有机物分子式确定的计算试题

纳米TiO₂在涂料、光催化、化妆品等领域有着极其广泛的应用。制备纳米TiO₂的方法之一是TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，经混合物过滤、水洗除去其中的Cl^-，再烘干、焙烧除去水分得到粉体TiO₂。用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。请回答下列问题：
（1）TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O的化学方程式为_______________________________；
（2）配制NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液时，加入一定量H₂SO₄的原因是                     ；
（3）在配制标准溶液时，使用的仪器除天平、药匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需要下图中的        （填字母代号）。

滴定终点的现象是__________________________________。
（4）判断下列操作对TiO₂质量分数测定结果的影响（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）： 若在配制标准溶液过程中，烧杯中的NH₄Fe(SO₄)₂溶液有少量溅出，使测定结果_________________________。
（5）滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g·mol^－1）试样w g，消耗c mol·L^－1 NH₄Fe(SO₄)₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数表达式为_________________________。

某反应体系中的物质有：NF₃、HF、NO、HNO₃、H₂O。请根据要求回答下列问题：
（1）请将方程式补全，并配平。
NF₃+            ==   HF +           +    
（2）反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为_______________；
（3）NF₃是一种无色、无臭的气体，但一旦NF₃在空气中泄漏，还是易于发现。你判断该气体泄漏时的现象是                                    ；一旦NF₃泄漏，可以用___________（填化学式）溶液喷淋的方法减少污染。
（4）H₂O与H₂O₂都是由氢、氧两种元素形成的化合物。其中H₂O₂可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称。如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应实现：
KCN + H₂O₂ + H₂O ="=" A + NH₃↑，试指出生成物A的化学式为__________。

Cl₂、HCl的混合气体通入足量的氢氧化钠溶液，充分反应后分析产物溶液中除大量OH⁻外，还有Cl⁻、ClO⁻、ClO₃⁻，并知这三种离子的物质的量比为9：2：1。试问原混合气体中Cl₂与HCl体积比为

A．5：2

B．3：1

C．2：5

D．1：1

已知含3molNaHSO₃的溶液中逐滴加入KIO₃溶液，加入的KIO₃和析出的I₂的物质的量的关系曲线如图所示，则下列判断不正确的是

A．还原性：HSO3^－>I^－，氧化性：IO3^－>I2>SO4^2^－

B．a点处的氧化产物是SO4^2^－，还原产物是I^－

C．当溶液中的I^－为0．4mol时，加入的KIO3一定为0．4mol

D．若向KIO3溶液中滴加NaHSO3溶液，反应开始时的离子方程式为：2IO3^－+5HSO3^－=I2+5SO4^2^－+3H^++H2O

(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－

用0．1 mol/L的Na₂SO₃溶液30 mL,恰好将2×10^－3 mol XO₄^－还原，则元素X在还原产物中的化合价是

A．＋4

B．＋3

C．＋2

D．＋1

（本题共12分）铜是生命必需的元素，也是人类广泛使用的金属。
28．现代工业上，主要采用高温冶炼黄铜矿（CuFeS₂，也可表示为Cu₂S•Fe₂S₃）的方法获得铜。火法炼铜首先要焙烧黄铜矿：2CuFeS₂＋4O₂Cu₂S＋3SO₂＋2FeO，反应中被还原的元素有        ，每转移0.6mol电子，有        mol硫被氧化。产物中的SO₂是一种大气污染物，可选用下列试剂中的     吸收（选填编号）。
a．浓H₂SO₄         b．稀HNO₃        c．NaOH溶液        d．CaCl₂
29．Cu₂O投入足量的某浓度的硝酸中，若所得气体产物为NO和NO₂的混合物，且体积比为1﹕1，发生反应的化学方程式为：                                                    。
30．某同学通过电化学原理实现了如下转化：Cu+2H⁺→Cu²⁺+H₂↑，则H₂在         极获得（填写电极名称）。
31．向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀，写出该沉淀的化学式        。请用平衡移动的原理，结合必要的离子方程式，对此现象作出解释                         。
32．将SO₂气体通入CuCl₂溶液中，生成CuCl沉淀的同时，还有产物        （填写化学式）。

（本题共14分）
溴化钠是工业提溴的中间产物，也是重要的化工生产原料，回答下列问题。
56．工业上用氯气氧化卤水中的溴离子，吹出溴蒸气后用10% 的纯碱溶液吸收，反应的化学方程式为：
3Na₂CO₃+ 3Br₂ → 5NaBr + NaBrO₃ + 3CO₂若生成标准状况下3.36 L CO₂，吸收的Br₂为________g。
57．吹出的溴蒸气中会含有少量未反应的氯气，用纯碱吸收后实际生成的是NaCl、NaBr和NaBrO₃。若所得溶液中含0.1 mol NaCl与0.6 mol NaBr，则溶液中NaBrO₃的物质的量为_______mol。
58．将纯碱吸收后所得的溶液浓缩，加入2 mol/L H₂SO₄后蒸馏可以回收纯溴：
5NaBr + NaBrO₃ + 3H₂SO₄ → 3Na₂SO₄+ 3Br₂↑+ 3H₂O
已知向一定质量的浓缩液中加入300mL硫酸可回收81.6 g液溴，硫酸全部转化为硫酸钠。若改为加入180 mL硫酸，计算可回收的液溴的质量。
59．向0.3 mol NaBr固体中加入足量浓硫酸并微热，产生的气体呈红棕色，且残留物中不含溴元素。将所得气体通入280 mL 2 mol/L的Na₂SO₃溶液中，无任何气体逸出，最终得到只含NaBr、Na₂SO₄和NaHSO₃三种溶质的无色溶液。求红棕色气体中各组分的化学式与物质的量。

（本题共14分）氨在工业生产中有广泛的用途。
54．某工厂平均每天产生约600 m³废氨水（该氨水浓度为153 mg/L，密度为1 g/cm³），该废氨水中氨的物质的量浓度为_____________。  
55．若含0．800 mol NH₃的某氨水溶液质量为54．0 g，向该溶液通入二氧化碳至反应完全，析出晶体后过滤，得到滤液31．2g，则NH₄HCO₃的产率为_______%。（保留1位小数）
56．NH₃常用于制备NO。4NH₃+5O₂ →4NO+6H₂O;（不考虑NO与氧气的反应），设空气中氧气的体积分数为0．20，氮气体积分数为0．80。为使NH₃恰好完全氧化为NO，氨—空气混合物中氨的体积分数为________。
57．硫酸工业的尾气可以使用氨水进行吸收，既防止了有害物质的排放，也同时得到副产品氮肥。已知吸收尾气后的氨水全部转化为铵盐。取两份相同体积的铵盐溶液，一份中加入足量硫酸，产生0．09mol SO₂（假设气体已全部逸出，下同）；另一份中加入足量Ba(OH)₂，产生0．16mol NH₃，同时得到21．86g沉淀。通过计算，求铵盐溶液中各溶质成分与物质的量浓度之比。

（本题共12分）磷单质及其化合物在工业生产中有着广泛的应用。白磷可用于制备高纯度的磷酸（磷酸结构式为），次磷酸钠（NaH₂PO₂）可用于化学镀镍等等。
完成下列填空：
23．NaH₂PO₂中涉及到四种元素，它们的原子半径由小到大的顺序为____________。
24．写出与磷同周期的主族元素中，离子半径最小的元素，其最高价氧化物对应水化物的电离方程式______。
25．磷酸二氢钠主要用于制革、处理锅炉水及在食品工业、发酵工业中作缓冲剂。其水溶液呈酸性的原因是_______________________________________________________。（请用文字描述）
26．已知磷酸分子中的三个氢原子都可以跟重水分子（D₂O）中的D原子发生氢交换。 又知次磷酸（H₃PO₂）也可跟D₂O进行氢交换，但次磷酸钠（NaH₂PO₂）却不能跟D₂O发生氢交换。由此可推断出H₃PO₂的分子结构是

27．次磷酸钠（NaH₂PO₂）可用于化学镀镍。化学镀镍的溶液中含有Ni²⁺和H₂PO₂^－，在一定条件下能发生如下反应：__Ni²⁺+__H₂PO₂^－+     →__Ni + ___H₂PO₃^－+_____。请完成并配平上述反应离子方程式。该反应的还原产物是__________，反应中转移1摩尔电子时，理论上产生金属镍______克。

将一定量的镁和铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物只有NO）。向反应后的溶液中加入3 mol/L NaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加5.1 g。下列叙述不正确的是  

A．当生成的沉淀量达到最大时，消耗NaOH溶液的体积V≥100 mL

B．当金属全部溶解时收集到NO气体的体积一定为2.24 L

C．参加反应的金属的总质量3.6 g＜m＜9.6 g

D．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.4 mol

(10分)碳酸铈[Ce₂(CO₃)₃]为白色粉末，难溶于水，主要用作生产铈的中间化合物。它可由氟碳酸铈精矿经如下流程。
 
（1）氟碳酸铈的化学式为为CeFCO₃，该化合物中，Ce的化合价为             。
（2）氧化焙烧生成的铈化合物为二氧化铈(CeO₂)，其在酸浸时发生反应的离子方程式为           。
（3）试剂X是                。
（4）若试剂X改为氢氧化钠溶液，则反应生成难溶物—一氢氧化铈(Ⅲ)，其暴露于空气中时变成紫色，最终变成黄色的氢氧化高铈(Ⅳ)。氢氧化铈在空气中被氧化成氢氧化高铈的化学方程式为                                                  。
（5）取（4）中得到的Ce(OH)₄产品（质量分数为97%)1． 00 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol·L^-1的FeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺）,则需要滴加标准溶液的体积为         mL。

(14分)下图表示有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去)，其中A、C为无色气体，请填写下列空白。

（1）化合物W可能是____________或__________，C是____________，F是____________。
（2）反应①中若消耗Na₂O₂ 7.8 g，则转移的电子数为______________________。
（3）反应③的离子方程式：__________________________________________。
（4）A与CuO在加热条件下能反应生成N₂和Cu，请写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________。

(12分)硅孔雀石是一种含铜矿石，含铜形态为CuCO₃、Cu(OH)₂和CuSiO₃∙2H₂O，同时含有SiO₂、FeCO₃、Fe₂O₃、A1₂O₃等杂质。以其为原料制取硫酸铜的工艺流程如下图所示：

（1）步骤1中先加入足量稀硫酸，再加人双氧水。则双氧水参与该反应的离子方程式是_________________。
（2）步骤②调节溶液pH，可以选用的试剂是________。(填字母编号)
A．A1₂O₃    B．CuO    C．CuCO₃·Cu(OH)₂
（3）有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表：

氢氧化物	Al(OH)3	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀的pH	3.3	1.5	6.5	4.2
沉淀完全的pH	5.2	3.7	9.7	6.7

则滤液B中含有的阳离子是__________________________。
（4）将滤液B通过_______、________、过滤等操作可得到硫酸铜晶体。
（5）硫酸铜也可用硫化铜和氧气在高温、催化剂条件下化合制得，该反应的化学方程式是______________。取384g CuS在一定条件下和氧气完全反应，若发生2CuS+3O₂=2CuO+2SO₂和4CuS+5O₂=2Cu₂O+4SO₂两个反应，在所得固体中Cu和O的物质的量之比n(Cu)：n(O)=4：a，此时消耗空气的物质的量为bmol。则a=__________。（氧气占空气体积的五分之一）

(12分)已知两种相邻周期、相邻主族的短周期非金属元素X、Y，其最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答下列问题：

（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A和F的分子均为10电子微粒，则：
①F属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
②反应I的化学方程式为____________________________________________。
③将1.92g铜粉与一定量的D的浓溶液反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标准状况)，则反应消耗的D的物质的量为________________mol。
（2）若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为34 g/mol，则：
①将铜粉与D的浓溶液反应所得溶液加热蒸干，得到的白色固体物质为____________(填化学式)。
②将少景Na₂Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中发生反应，无沉淀生成，请写出该反应的离子反应方程式__________。在该反应中若有74.5 g NaClO被还原，则转移电子的物质的量为_________mol。