高中化学有关有机物分子式确定的计算试题

许多硫的含氧酸盐在医药、化工等方面有着重要的用途。
（1）重晶石(BaSO₄)常做胃肠道造影剂。已知：常温下，K_sp(BaSO₄)＝1.1×10^－10。向BaSO₄悬浊液中加入硫酸，当溶液的pH＝2时，溶液中c(Ba^2＋)＝                        ；
（2）硫酸亚铁铵晶体[(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O]常做分析剂。等物质的量浓度的四种稀溶液：
a．(NH₄)₂Fe(SO₄)₂         b．NH₄HSO₄      c．(NH₄)₂SO₄        d．(NH₄)₂SO₃
其中c(NH₄⁺)由大到小的顺序为                         (填选项字母)；
（3）过二硫酸钾(K₂S₂O₈)常做强氧化剂，Na₂S₂O₃常做还原剂。
①K₂S₂O₈溶液与酸性MnSO₄溶液混合，在催化剂作用下，可以观察到溶液变为紫色，该反应的离子方程式为                                                 ；
②样品中K₂S₂O₈的含量可用碘量法测定。操作步骤为称取0.3000 g样品于碘量瓶中，加50 mL水溶解；加入4.000 g KI固体(稍过量)，振荡使其充分反应；加入适量醋酸溶液酸化，以        为指示剂，用0.1000 mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准液滴定至终点(已知：I₂＋2S₂O₃^2-＝ 2I^－＋S₄O₆^2-)。重复2次，测得平均消耗标准液21.00 mL。该样品中K₂S₂O₈的质量分数为(杂质不参加反应)       _（结果保留三位有效数字）。

二氧化氯(ClO₂)为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
(1)工业上制备ClO₂的反应原理为2NaClO₃＋4HCl=2ClO₂↑＋Cl₂↑＋2H₂O＋2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是________。

A．只有还原性

B．还原性和酸性

C．只有氧化性

D．氧化性和酸性

②若上述反应中产生0.1 mol ClO₂，则转移电子的物质的量为________mol。
(2)目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺。
 
①上图是用石墨作电极，一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂的示意图。则阳极产生ClO₂的电极反应式为________________________________________。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL(标准状况)时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为________mol，用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因：____________________________________________。
(3)ClO₂对污水中Fe^2＋、Mn^2＋、S^2－和CN^－等有明显的去除效果。某工厂污水中含CN^－ a mg/L，现用ClO₂将CN^－氧化，产物中有两种气体生成，其离子反应方程式为________；处理100 m³这种污水，至少需要ClO₂________mol。

闪锌矿(主要成份为ZnS)是含锌主要矿物之一，空气中高温加热闪锌矿生成ZnO和SO₂。ZnO用于冶炼金属锌，SO₂可制亚硫酸盐或硫酸。回答下列问题(以下计算保留2位小数)
（1）取1.56 g闪锌矿样品，在空气中高温加热(杂质不反应)，充分反应后，冷却，得到残留
固体的质量为1.32 g，样品中含硫化锌的质量分数是_________。
（2）取1.95 g锌加入到12.00 mL 18.4 mol/L的浓硫酸中(反应中只生成一种还原产物)，充分反应后，小心地将溶液稀释到1000 mL，取出15.00 mL，以酚酞为指示剂，用0.25 mol/L的NaOH溶液中和余酸，耗用NaOH溶液的体积为21.70 mL。
①反应后溶液中多余的硫酸是____________ mol。
②通过计算确定浓硫酸被还原的产物是________________________。
（3）将标况下4.48 L SO₂气体慢慢通入200 mL一定浓度NaOH溶液中，SO₂气体全部被吸收，将反应后的溶液在空气中小心蒸干（不考虑酸式盐的分解），得到不超过两种物质的无水晶体26.8g。通过计算确定所得晶体的成分与物质的量。

在一百多种化学元素中，非金属占了23种。80%的非金属元素在社会中占重要位置。如C、N、O、Si、Cl等。
（1）氯元素原子最外电子层上有   种能量不同的电子，该元素的简单阴离子核外电子排布式是                  。
（2）由氮元素与硅元素组成的物质，可用于制造发动机的耐热部件，因为它属于       晶体，请写出该化合物的化学式            。
（3）下列事实能说明氯与氧两元素非金属性相对强弱的有           。（选填编号）
a．Cl原子最外层电子数比氧多
b．酸性：HCl＞H₂O
c．ClO₂中氯元素为+4价，氧元素为−2价
d．沸点：H₂O＞HCl
与Cl₂相比较，ClO₂处理水时被还原成Cl^－，不生成有机氯代物等有害物质。工业上可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO₂，反应如下：NaClO₂ +HCl ClO₂↑+___________________（没有配平）
（4）上述方程式中，缺项物质是___________，配平方程式，并在下面补全反应物系数。____NaClO₂ +____HCl
（5）该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是       。生成0.2 mol ClO₂转移电子的物质的量为_______ mol。
（6）ClO₂对污水中Fe^2＋、Mn^2＋、S^2－和CN^－等有明显的去除效果。某污水中含CN^－a mg/L，现用ClO₂将CN^－氧化，只生成两种无毒气体。处理100m³这种污水，至少需要ClO₂ _______ mol 。

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）利用反应：6NO₂＋8NH₃7N₂＋12H₂O可处理NO₂。当转移1.2mol电子时，消耗的NO₂在标准状况下的体积是       L。
（2）①已知：2SO₂(g)+O₂(g)2SO₃(g)   ΔH＝−196.6 kJ·mol^–1
2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)   ΔH＝−113.0 kJ·mol^–1
请写出NO₂与SO₂反应生成SO₃(g)和NO的热化学方程式                        。
②一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是         。
a．体系压强保持不变                    b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变          d．每消耗1 mol SO₂的同时生成1 molNO₂
③测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1:6，则该反应的平衡常数K＝          。
（3）汽车尾气中的一氧化碳可通过如下反应降低其浓度：CO(g)+1/2O₂(g)CO₂(g)。已知某温度下，在两个恒容密闭容器中进行该反应，容器中各物质的起始浓度及正、逆反应速率关系如下表所示。请用“＞”或“＜”或“＝”填写表中的空格。

容器编号	c(CO)／mol·L^–1	c(O2)／mol·L^–1	c(CO2)／mol·L^–1	υ(正)和υ(逆) 大小比较
①	2.0×10^–4	4.0×10^–4	4.0×10^–4	υ(正)＝υ(逆)
②	1.0×10^–3	4.0×10^–4	5.0×10^–4	υ(正)    υ(逆)

 

高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。湿法、干法制备高铁酸盐的原理如下表所示。
（1）工业上用湿法制备高铁酸钾（K₂FeO₄）的流程如下图所示：

废液

①洗涤粗品时选用异丙醇而不用水的理由是：                                  。
②反应I的化学方程式为                                                   。
③反应II的离子方程式为                                                   。
④已知25℃时Fe(OH)₃的Ksp = 4.0×10^-38，反应II后的溶液中c(Fe³⁺)=4.0×10^-5 mol/L,则需要调整pH=         时，开始生成Fe(OH)₃（不考虑溶液体积的变化）。
（2）由流程图可见，湿法制备高铁酸钾时，需先制得高铁酸钠，然后再向高铁酸钠中加入饱和KOH溶液，即可析出高铁酸钾。
①加入饱和KOH溶液的目的是：                            。
②由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠         （填“大”或“小”）。

湿法	强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色高铁酸盐溶液
干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸盐和KNO2等产物

 
（3）干法制备K₂FeO₄的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为         。

绿矾（FeSO₄·7H₂O）在化学合成上用作还原剂及催化剂，工业上常用废铁屑溶于一定浓度的硫酸溶液制备绿矾。
（1）98% 1.84 g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为            (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为          （填>、<、=）40%。
（2）实际生产用20%发烟硫酸（100克发烟硫酸含SO₃ 20克）配制稀硫酸，若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL（标准状况）氯气恰好将Fe^2＋完全氧化，推测晶体的化学式为                     。    
（4）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200mL2mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO₃^-＋3Cu₂S＋16H^＋→6Cu^2＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋→ 3Cu^2＋＋3 SO₄^2-＋8NO↑+ 4H₂O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
已知：NO₃^-＋3Fe^2＋＋4H^＋→ NO↑＋3Fe³⁺＋2H₂O
① V值范围                       ；
② 若V=48，试计算混合物中CuS的质量分数（保留两位小数）。

现向含6 mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，整个过程中含碘物质的物质的量与所加入KBrO₃的物质的量的关系如图所示。

请回答下列问题：
（1）b点时，KI反应完全，则消耗的氧化剂与还原剂物质的量之比为            。
（2）已知b→c过程中，仅有一种元素发生化合价变化，写出并配平该反应的离子方程式           ________________________________________。
（3）n(KBrO₃) = 4时，对应含碘物质的化学式为                 。

研究物质间的氧化还原反应有重要的意义。
（1）一定条件下Fe（OH）₃与KClO在KOH溶液中反应可制得K₂FeO₄，其中反应的氧化剂是___________；生成0．5molK₂FeO₄转移电子的物质的量____________mol。
（2）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：
3Zn（OH）₂+2Fe（OH）₃+4KOH3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O
放电时，电池的负极反应式为____________。充电时电解液的pH____________（填“增大”“不变”或“减小”）
（3）H₂O₂是一种绿色氧化剂。工业制备H₂O₂的原理如下：
①电解池总反应：2S₂O₄²⁻+2H⁺═S₂O₈^2-+H₂↑
②电解生成的S₂O₈^2-水解：S₂O₈^2-+2H₂O═H₂O₂+2H⁺+SO₄²⁻
电解池中阴极反应式____________。

已知氮元素有许多化合价，其化合价有一3、0、+1、+2、+3、+4、+5
（1）下表是硝酸与某种金属M在某些条件下反应所得还原产物的关系：

金属锌与某浓度的硝酸反应时，无气体产生，则此化学反应中被还原的硝酸与参加反应的硝酸物质的量之比是____________。
（2）以氨作为燃料的固体氧化物（含有0^2－)燃料电池，具有全固态结构、能量效率高、无污染等特点，另外氨气含氢量高，不含碳，易液化，方便运输和贮存，是很好的氢源载体。其工作原理如图所示，

①该电池工作时的总反应为_______________________
②固体氧化物作为电池工作的电解质，O^2-移动方向为________(选填“由电极a向电极b”或“由电极b向电极a”)。
③该电池工作时，在接触面上发生的电极反应为________。
（3）N₂O₅是一种新型硝化剂，其性质和制备受到人们的关注。如图所示装置可用于制备N₂O₅,写出在电解池中生成N₂O₅的电极反应式________________。

某工厂利用FeCl₃溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产电路板，一实验小组对该厂生产电路后所得的废液进行分析。取50．0 mL废液，向其中加入0．64 g Cu，金属铜全部溶解。另取50．0 mL废液，向其中加入足量的AgNO₃，析出沉淀43．05 g，下列说法正确的是（  ）

A．原废液中含有的金属阳离子只有Fe^2^＋和Cu^2^＋

B．该工厂原来使用的FeCl3溶液的物质的量浓度约为2 mol/L

C．若向500 mL废液中加入足量的稀HNO3溶液，在标况下产生NO气体4．48 L，则原废液中Fe^2^＋和Cu^2^＋的物质的量浓度之比为2:1

D．可以使用硫氰化钾溶液检验该废液中是否含有Fe^2^＋

金属冶炼和处理常涉及氧化还原反应。
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是         。
a．Fe₂O₃     b．NaCl      c．Cu₂S      d．Al₂O₃
（2）辉铜矿（Cu₂S）可发生反应2Cu₂S+2H₂SO₄+5O₂＝4CuSO₄+2 H₂O，该反应的还原剂是        ，当1mol O₂发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为   mol。向CuSO₄溶液中加入镁条时有气体生成，该气体是         。
（3）如图为电解精炼银的示意图，       （填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体成，则生成该气体的电极反应式为                   。

（4）为处理银器表面的黑斑（Ag₂S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag₂S转化为Ag，食盐水的作用为                           。

肼(N₂H₄)是火箭发射常用的燃料。
（1）最新实验研究用肼还原新制Cu(OH)₂可制备纳米级Cu₂O，同时放出N₂。请写出该制法的化学反应方程式____________________________，当反应中转移0.2 mol电子  时，可制得Cu₂O的质量为__________。
（2）一种以肼(N₂H₄)为燃料的电池装置如图所示。该燃料电池的电极材料采用多孔导电材料，以提高电极反应物在电极表面的吸附量，并使它们与电解质溶液充分接触，以空气中的氧气作为氧化剂，KOH溶液作为电解质。负极上发生的电极反应为_________________； ②电池工作时产生的电流从_______电极经过负载后流向________电极（填“左侧”或“右侧”）。

过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化氢的含量
（1）取10.00 mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL，移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样。用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，写出滴定过程中发生反应的离子方程式：  _____________________________________________________
（2）重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为____________。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
（1）H₂O₂与铜的有关探究实验：将铜丝置于用硫酸酸化的H₂O₂溶液中，铜被迅速氧化，溶液变蓝；同时产生大量气体，经检测该气体能使余烬木条复燃，反应的离子方程式为：_________________________。
②将铜丝置于H₂O₂溶液中，没有气泡产生，加热溶液时，观察到铜丝表面产生大量气体，且气体能使余烬木条复燃，在该变化中铜丝所起的作用是__________，写出产生气体这一现象的反应的化学方程式__________________________。
（2）将氯气用导管通入较浓的NaOH和H₂O₂的混和液中，在导管口与混和液的接触处有闪烁的红光出现，这是因为通气后混和液中产生的ClO^－被H₂O₂还原，发生激烈反应,产生能量较高的氧分子，它立即转变为普通氧分子，将多余的能量以红光放出，ClO^－与H₂O₂反应的离子方程式是___________________________。

二氧化氯（ClO₂）为一种黄绿色气体，是国际上公认的高效、广谱、快速、安全的杀菌消毒剂。
（1）工业上制备ClO₂的反应原理常采用：2NaClO₃＋4HCl=2ClO₂↑＋Cl₂↑＋2H₂O＋2NaCl。
①浓盐酸在反应中显示出来的性质是_______（填序号）。

A．只有还原性

B．还原性和酸性

C．只有氧化性

D．氧化性和酸性

②若上述反应中产生0.1 mol ClO₂，则转移电子的物质的量为_______mol。
（2）目前已开发出用电解法制取ClO₂的新工艺。

①上图示意用石墨做电极，在一定条件下电解饱和食盐水制取ClO₂。写出阳极产生ClO₂的电极反应式：                                                          。
②电解一段时间，当阴极产生的气体体积为112 mL（标准状况）时，停止电解。通过阳离子交换膜的阳离子的物质的量为_________mol；用平衡移动原理解释阴极区pH增大的原因                                                                           。
（3）ClO₂对污水中Fe^2＋、Mn^2＋、S^2－和CN^－等有明显的去除效果。某工厂污水中含
CN^－ a mg/L，现用ClO₂将CN^-氧化，只生成两种气体，其离子反应方程式为                           。