高中化学有关有机物分子式确定的计算试题

已知：Pb的化合价只有＋2、＋4，且＋4价的Pb具有强氧化性，能氧化浓HCl生成Cl₂；PbO₂不稳定，随温度升高按下列顺序逐步分解：
PbO₂→Pb₂O₃→Pb₃O₄→PbO。
现将amol PbO₂加热分解，收集产生的O₂；向加热后所得固体中加入足量的浓盐酸，收集产生的Cl₂。加热反应后所得固体中，Pb^2＋占Pb元素的物质的量分数为x；两步反应中收集的O₂和Cl₂的物质的量之和为y mol。
试回答下列问题：
⑴试写出Pb₂O₃与浓盐酸反应的化学方程式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑵通过计算确定y与a、x的函数关系式＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
⑶若两步反应中O₂和Cl₂的物质的量之比为5∶3，则剩余固体中含有的物质为＿＿＿＿；其物质的量之比为＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

工业上以铬铁矿（主要成分FeO·Cr₂O₃）、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）的主要反应如下：
①4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂
②2Na₂CrO₄＋H ₂SO₄Na₂SO₄＋Na₂Cr₂O₇＋H₂O
（1）工业上反应①需不断搅拌，其目的是           。
（2）下图是红矾钠（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）和Na₂SO₄的溶解度曲线。

从Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄的混合溶液中提取Na₂Cr₂O₇晶体的操作：
先将混合溶液蒸发结晶，趁热过滤。趁热过滤的目的是                 ；然后将滤液          ，从而析出红矾钠。
（3）Na₂Cr₂O₇与KCl进行复分解反应可制取K₂Cr₂O₇，现用重铬酸钾测定铁矿石中铁的含量，测定原理为:Fe²⁺+Cr₂O₇^2－+H⁺Fe³⁺+ Cr³⁺ +7H₂O （未配平）
实验步骤如下：
步骤1：将m g铁矿石加浓盐酸加热溶解 步骤2：加入SnCl₂溶液将Fe^3＋还原
步骤3：将所得溶液冷却，加入HgCl₂溶液，将过量的Sn^2＋氧化为Sn^4＋
步骤4：加入15 mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴0．2%二苯胺磺酸钠指示剂
步骤5：立即用c mol·L^－1重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色，即为终点，消耗重铬酸钾溶液V mL
①如省去步骤③，则所测定的铁的含量        （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
②步骤5使用的主要玻璃仪器有                 。
③则测定铁矿石中铁的含量的计算式为                 （用字母表示，不用化简）。

（10分)高铁酸钾（K₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种新型的高效水处理剂。
（1）高铁酸钾具有强氧化性的原因是                   。
（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为             ，____ _____。
（3）制备K₂FeO₄可以采用干式氧化法或湿式氧化法。
①干式氧化的初始反应是2FeSO₄+6Na₂O₂＝2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑，该反应中每生成2 mol Na₂FeO₄时转移电子       mol。
②湿式氧化法的流程如下图：

上述流程中制备Na₂FeO₄的化学方程式是：                  。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电电池，下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有      。

(10分)以黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。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气体的吸收率。具体情况如下图所示。请回答下列问题：

（1）由图可知，反应时需要控制的适宜温度是         ℃。
（2）黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO₃^—氧化成SO₄^2—，写出制备二氧化氯的离子方程式                                       。
（3）某校化学学习小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品质量6.0g，通过反应和吸收可得500mLClO₂溶液，取出25.00mL，加入42.00mL0.500mol·L^—1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ 溶液充分反应，过量Fe²⁺再用0.0500mol·L^—1K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗20.00mL。反应原理如下：
4H⁺+ClO₂+5Fe²⁺==Cl^—+5Fe³⁺+2H₂O   
14H⁺+Cr₂O₇^2—+6Fe²⁺ ==2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
试计算ClO₂的“产率”（请写出计算过程）。

已知反应10AgF +5Cl₂ + 5H₂O ="9AgCl" + AgClO₃ + 10HF + O₂。若有1mol氧气生成时反应中转移电子

A．4mol

B．9mol

C．10mol

D．5mol

三草酸合铁酸钾晶体（K₃[Fe(C₂O₄)₃]·xH₂O）是一种光敏材料，在110℃可完全失去结晶水。为测定该晶体中铁的含量，某实验小组做了如下实验：
Ⅰ．称量4.910g三草酸合铁酸钾晶体，配制成250mL溶液。
Ⅱ．取所配溶液25.00mL于锥形瓶中，加稀硫酸酸化，滴加KMnO₄溶液至草酸根(C₂O₄²⁻)恰好全部氧化成二氧化碳，同时MnO₄⁻被还原成Mn²⁺。向反应后的溶液中加入一小匙锌粉，加热至溶液的黄色刚好消失，过滤，洗涤，将过滤及洗涤所得溶液收集到锥形瓶中，此时，溶液仍呈酸性。
Ⅲ．用0.01000mol/L KMnO₄溶液滴定步骤Ⅱ所得溶液至终点，消耗KMnO₄溶液20.02mL，滴定中MnO₄⁻被还原成Mn²⁺ 。
Ⅳ．重复步骤Ⅱ、步骤Ⅲ操作，滴定消耗0.01000mol/L KMnO₄溶液19.98mL
请回答下列问题：
（1）滴定过程中需添加的指示剂是（若不需要请说明理由）                     
（2）加入锌粉的目的是                                    。
（3）写出步骤Ⅲ中发生反应的离子方程式                            。
（4）实验测得该晶体中铁的质量分数为         ；X=                。
（5）在步骤Ⅱ中，若加入的KMnO₄的溶液的量不够，则测得的铁含量            ；（选填“偏低”“偏高”“不变”，下同）若加入的锌粉的量不够，则测的铁的含量            。

铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价有+l 、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，有红色金属析出且溶液呈蓝色。现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。请回答下列问题：
（1）写出Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式                       。
（2）若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为       。
（3）若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为       。
（4）若混合物中Cu的物质的量为n mol，则n的取值范围为             。

氯气在生产生活中应用广泛。
（1）多余的氯气可用NaOH溶液吸收，反应的离子方程式为                            。工业上也可用MnSO₄溶液吸收氯气，获得Mn₂O₃，Mn₂O₃广泛应用于电子工业、印染工业等领域。请写出该化学反应的离子方程式                                         。
（2）海底蕴藏着丰富的锰结核矿，其主要成分是MnO₂ 。1991年由Allen等人研究，用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO₂，其制备过程如下图所示：

①步骤I中，试剂甲必须具有的性质是          （填序号）。
A．氧化性        B．还原性        C．酸性   
②步骤Ⅲ中，以NaClO₃为氧化剂，当生成0.050 mol MnO₂时，消耗0.10 mol·L^-1的NaClO₃溶液200 mL ，该反应的离子方程式为                                           。
（3）用100 mL 12.0 mol·L^-1的浓盐酸与足量MnO₂混合后，加热，反应产生的氯气物质的量远远少于0.30 mol，请你分析可能的原因为                                           。

Cu₂S与一定浓度的HNO₃反应，生成Cu(NO₃)₂、CuSO₄、NO₂、NO和H₂O。当产物n(NO₂)：n(NO)＝1：1时，下列说法正确的是

A．1 mol Cu2S参加反应时有8 mol电子转移

B．参加反应的n(Cu2S)：n(HNO3)＝1：5

C．反应中Cu2S既作氧化剂，又作还原剂

D．产物n[Cu(NO3)2] : n[CuSO4 ]=l:1

下列有关的计算分析不正确的是

A．在反应3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O中，当有1 mol铜被氧化时，被还原的硝酸为2/3mol

B．将a mol硫化亚铁放入含3a mol H2SO4的浓硫酸中，充分反应后，氧化、还原产物分别是Fe^3^＋、S和SO2，则放出的气体少于1.5a mol

C．室温时，在容积为a mL的试管中充满NO2气体，然后倒置在水中到管内水面不再上升时为止；再通入b mL O2，则管内液面又继续上升，测得试管内最后剩余气体为c mL，且该气体不能支持燃烧。则a、b的关系为a＝4b＋3c

D．某溶液100 mL，其中含硫酸0.03 mol，硝酸0.04 mol，若在该溶液中投入1.92 g铜粉微热，反应后放出一氧化氮气体约为0.015 mol

将一定量的Cl₂通入一定浓度的苛性钾溶液中,两者恰好完全反应(已知反应过程放热),生成物中有三种含氯元素的离子,其中ClO^-和ClO₃^-两种离子的物质的量(n)与反应时间(t)的变化示意图如图所示。下列说法不正确的是

A．反应中转移电子的物质的量是0.21 mol

B．ClO3^-的生成是由于温度升高引起的

C．苛性钾溶液中KOH的质量是16.8 g

D．氯气被还原成0.06 mol ClO^-和0.03 mol ClO3^-

将4.48g Fe溶于1L 0.2mol·L^-1的稀硫酸，再加入50mL 0.4mo1·L^-1KNO₃溶液后，其中的Fe²⁺全部转化成Fe³⁺，NO₃^－无剩余，生成一种氮氧化物N_YO_X。则该氮氧化物的化学式是

A．N2O

B．NO

C．N2O3

D．NO2

将一定量的氯气通入30 mL浓度为10．00 mol/L的氢氧化钠浓溶液中，加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO₃共存体系．下列判断正确的是

A．与NaOH反应的氯气一定为0．3 mol

B．若反应中转移的电子为n mol，则0．15＜n＜0．25

C．n（Na^+）：n（Cl^-）可能为7：3

D．n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO3）可能为8：2：1

铁与HNO₃作用时，还原产物除与HNO₃浓度有关外，还与温度有关。已知铁与冷的稀HNO₃反应时，主要还原产物为NO气体；与热的稀HNO₃反应时，主要还原产物为N₂O气体；当HNO₃更稀时，其主要还原产物是NH₄⁺。现有铁与稀 HNO₃的作用，请分析下图，回答有关问题。假设曲线的各段内只有一种还原产物。

（1）0点到a点的还原产物是               。
（2）a点到b点的还原产物是         ，其原因可能是                      。
（3）试完成b点到c点的反应方程式：
□Fe+□HNO₃——□Fe( NO₃)₃+□[       ]+□H₂O
（4）反应过程中，到达      点时，HNO₃已完全反应。
（5）已知达到d点时反应结束，此时溶液中的主要阳离子是Fe²⁺，则c点和d点参加反应的铁的物质的量之比是              。

(6分) 化工厂常用氨水检验管道是否漏气，其反应式为3Cl₂+8NH₃=6NH₄Cl+N₂，当有160.5克NH₄Cl产生时，被氧化的氨气是多少克？反应的氯气的体积为多少（标准状况下）？