高中化学有关有机物分子式确定的计算试题

(10分) 水热法制备Fe₃O₄纳米颗粒的反应是 3Fe^2＋＋2S₂O₃^2-＋O₂＋xOH^－===Fe₃O₄＋S₄O₆^2-＋2H₂O，回答下列问题:
( 1 ) . X==            .    
（2）.该反应中的还原剂是                 。
（3）. 1 mol Fe^2＋被氧化时，被Fe^2＋还原的O₂的物质的量为                .
（4）. 该反应中，每生成1 mol Fe₃O₄，该反应转移的电子总的物质的量为            。
( 5 ).  Na₂S₂O₃与稀硫酸反应生成一种沉淀和一种有刺激性气味的气体，写出该反应的离子方程式:
                                            。

(18分)高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl₂反应生成的是KClO₃。写出在温度较高时KOH与Cl₂反应的化学方程式                           ，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气是         mol。
（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是         （填编号）。

A．与反应液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

C．为下一步反应提供碱性的环境

D．使KClO3转化为 KClO

（3）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为                                          。
（4）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净                               。
（5）高铁酸钾(K₂FeO₄)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是：    FeO₄²¯ +    H₂O =      Fe(OH)₃(胶体) +     O₂↑ +        
完成并配平上述反应的离子方程式。

若(NH₄)₂SO₄在强热时分解的产物是SO₂、N₂、NH₃和H₂O，则该反应中化合价发生变化和未发生变化的N原子数之比为             (     )

A．1∶4

B．1∶2

C．2∶1

D．4∶1

铁是应用最广泛的金属，铁的卤化物、氧化物以及高价铁的含氧酸盐均为重要化合物。
（1）要确定铁的某氯化物FeCl_x的化学式，可用离子交换和滴定的方法。实验中称取0.54 g的FeCl_x样品，溶解后先进行阳离子交换预处理，再通过含有饱和OH^－的阴离子交换柱，使Cl^－和OH^－发生交换。交换完成后，流出溶液的OH^－用0.40 mol·L^－1的盐酸滴定，滴至终点时消耗盐酸25.0 mL。计算该样品中氯的物质的量，并求出FeCl_x中x值：________(列出计算过程)；
（2）现有一含有FeCl₂和FeCl₃的混合物样品；采用上述方法测得n(Fe)∶n(Cl)＝1∶2.1，则该样品中FeCl₃的物质的量分数为________。在实验中，FeCl₂可用铁粉和________反应制备，FeCl₃可用铁粉和________反应制备；
（3）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl₃与KClO在强碱性条件下反应可制取K₂FeO₄，其反应的离子方程式为________________；

三氟化氮(NF₃)是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。它无色、无臭，在潮湿的空气中能发生下列反应：3NF₃＋5H₂O＝2NO＋HNO₃＋9HF，下列有关说法正确的是

A．反应中NF3是氧化剂，H2O是还原剂

B．反应中被氧化与被还原的原子物质的量之比为2∶1

C．若反应中生成0.2mol HNO3，则反应共转移0.2mol e^－

D．NF3在潮湿空气中泄漏会产生白雾、红棕色气体等现象

(15分)资源化利用CO₂不仅可以减少温室气体的排放，还可以重新获得燃料或重要工业产品。
（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相关热化学方程式为：6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s)  △H＝-76.0kJ/mol，该反应中每生成1mol Fe₃O₄，转移电子的数目为           。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应为：CO₂(g)+4H₂(g) CH₄(g)+2H₂O(g)  △H<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO₂和H₂，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO₂ 0.2mol/L, H₂ 0.8 mol/L, CH₄ 0.8 mol/L, H₂O 1.6 mol/L。起始充入CO₂和H₂的物质的量分别为    、     。CO₂的平衡转化率为     。
②现有两个相同的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1mol CO₂和4molH₂，在Ⅱ中充入1mol CH₄和2molH₂O(g)，300℃开始反应，达到平衡时，下列说法正确的是（    ）（填字母）。

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多

D．容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1

（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如下图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是                    、                    。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极电极反应式为                             ，阴极电极反应式为                             。

在1000 mL含有等物质的量的HBr和H₂SO₃溶液中通入0.01 molCl₂，有一半变为Br₂，原溶液中HBr和H₂SO₃的浓度都等于

A．0.007 5 mol·

B．0.008 mol·

C．0.075 mol·

D．0.08 mol·

研究性学习小组进行了一系列化学实验后，发现高锰酸钾分解后的含锰元素的化合物都能和浓盐酸反应制得氯气，且锰化合物的还原产物都是MnCl₂．他们将6.32gKMnO₄粉末加热一段时间，也不知道高锰酸钾是否完全分解，收集到0.112L气体后便停止加热了，冷却后放入足量的浓盐酸再加热，又收集到气体体积是（上述气体体积都折合成标准状况）

A．0.448L

B．2.240L

C．2.016L

D．无法确定

将0.15molFe₃O₄完全溶解在足量稀硫酸中，然后加入K₂Cr₂O₇溶液250mL，恰好使溶液中Fe²⁺全部氧化成Fe³⁺，Cr₂O₇^2-全部转化成Cr³⁺，则K₂Cr₂O₇溶液的物质的量浓度是

A．0.05mol/L

B．0.1mol/L

C．0.2mol/L

D．0.3mol/L

Cl₂是一种重要的化工原料，结合氯气的相关知识解决下列问题。
（1）运输氯气的钢瓶上应贴的标签为_____________。

A．腐蚀品

B．爆炸品

C．有毒品

D．易燃品

（2）工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，写出该反应的化学方程式                  。
（3）漂白粉的有效成分是（填化学式）_____________。
（4）实验室可以用KMnO₄与浓盐酸在常温下制备Cl₂。高锰酸钾溶液常用于物质的定性检验与定量分析。某化学兴趣小组在实验室里欲用KMnO₄固体来配制500 mL 0.1mol/L的KMnO₄溶液。
①需用的仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、                   。
②下列操作会导致实验结果偏小的是            （填字母）。
a．转移时没有洗涤烧杯、玻璃棒
b．容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理
c．颠倒摇匀后发现凹液面低于刻度线又加水补上
d．加水定容时俯视刻度线
③用配好的该浓度的KMnO₄溶液与300mL 0.2mol/L的KI溶液恰好反应，生成等物质的量的I₂和KIO₃，则消耗KMnO₄的体积为          mL。(已知MnO₄^－在此条件被还原为Mn^2＋)
（5）氯水中含有多种成分，因而具有很多性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空（a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量，已知：Cl₂ + 2Br^－＝2Cl^－+ Br₂）。

①能证明氯水具有漂白性的是__________(填“a”、“b”、“c”或“d”)，现象是               。
②a中发生反应的离子方程式是             。

aL某浓度的SnC1₂溶液与过量FeC1₃溶液充分混合后，再加入L 0.2000 mol·L^-1 K₂Cr₂O₇溶液，恰好完全反应，则SnC1₂的浓度为
(提示：①2Fe³⁺+Sn²⁺=2Fe²⁺+ Sn⁴⁺；②6Fe²⁺+Cr₂O+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O)

A．0.3000 mol·L^-1	B．1.2000 mol·L^-1
C．0.0333 mol·L^-1	D．0.1333 mol·L^-1

下图所示为含Cr化合物在一定条件下的转化：

（1）①～⑧所示转化中，需要加入氧化剂才能实现的是_______（填写序号）。
（2）在上述转化中，既能与强酸反应又能与强碱反应的两性物质是______（填化学式）。
（3）转化①可通过下列反应实现：
①完成并配平的化学方程式：
__Na₂Cr₂O₇＋__KI＋__H₂SO₄——__Cr₂(SO₄)₃＋__Na₂SO₄＋__K₂SO₄＋__I₂＋__H₂O
②用单线桥表示电子转移的方向和数目
③反应中每转移0．4mol电子，生成I₂的物质的量为______mol。

26g锌和含63gHNO₃的稀硝酸正好完全反应，生成的还原产物的相对分子质量可能是(  )

A．80

B．30

C．46

D．28

如图所示，图中四种装置工作一段时间后，测得导线上均通过了0.002mol电子，此时溶液的pH由小到大的排列顺序为（不考虑溶液的水解和溶液的体积变化）

A．①<②<③<④	B．①<③<②<④
C．②<①<④<③	D．①<②<④<③

（1）环境专家认为可以用铝将水中的NO₃^﹣ 转化为N₂，从而清除污染．该反应中涉及的粒子有：H₂O、Al、OH^﹣、Al（OH）₃、NO₃^﹣、N₂，请将各粒子分别填入以下空格（请将整个方程式配平后写在答题纸上）．
NO₃^﹣+　  　+　  　→　          +　  　+　 ^﹣　 该反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为　               　．
（2）若4Al（s）+3O₂（g）=2Al₂O₃（s）△H=﹣a KJ/mol   
Fe₂O₃（s）+C（s）=CO₂（g）+2Fe （s）△H="+b" KJ/mol
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）△H=﹣c KJ/mol     
写出Al与氧化铁发生铝热反应的热化学方程式：　                                  　．
（3）将一定质量的钠铝合金置于水中，合金全部溶解，得到20mL PH=14的溶液，然后用2mol/L的盐酸滴定，可得到沉淀量与消耗的盐酸体积关系如图：则反应过程中产生氢气的总体积为　        　L（标准状况）