高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

（1）甲醇(CH₃OH)是重要的能源物质，研究甲醇具有重要意义。为提高甲醇燃料的利用率，科学家发明了一种燃料电池，电池的一个电极通入空气，另一个电极通入甲醇气体，电解质是掺入了Y₂O₃的ZrO₂晶体，在高温下它能传导O^2-。电池工作时正极反应式为                            。
若以该电池为电源，用石墨做电极电解100 mL含有如下离子的溶液。

离子	Cu^2+	H^+	Cl^-
c/mol·L^-1	1	4	4	1

电解一段时间后，当两极收集到相同体积(相同条件)的气体时(忽略溶液体积的变化及电极产物可能存在的溶解现象)，阳极上收集到氧气标况下的体积为      L。
（2）甲醇对水质会造成一定的污染，有一种电化学法可消除这种污染，其原理是：通电后将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用下图装置模拟上述过程：

①写出阳极电极反应式                     ；
②除去甲醇的离子反应为                                       ，该过程中被氧化的元素是        ，当产生标准状况下2.24 L CO₂时，共转移电子   mol。

用氯气对饮用水消毒已有百年历史。这种消毒方法会使饮用水中的有机物发生氯代反应，生成有机含氯化合物，对人体有害，且氯气本身也是一种有毒气体。世界环保联盟即将全面禁止用氯气对饮用水消毒，建议推广采用广谱性高效消毒剂二氧化氯（ClO₂）。目前欧洲一些国家用NaClO₃氧化浓盐酸来制取ClO₂，同时有Cl₂生成，反应的化学方程式为：
___NaClO₃+___HCl =___NaCl+___ClO₂↑+___Cl₂↑+___H₂O。
（1）配平上述化学方程式。
（2）此反应中氧化剂是_______，在反应中盐酸体现的性质是_______和________。
（3）在标准状况下有4.48L氯气生成时，转移的电子数为_________mol，被氧化的盐酸的物质的量为________mol。
（4）我国研制成功用氯气氧化亚氯酸钠（在氮气保护下）制得ClO₂，表示这一反应的化学方程式是2NaClO₂ + Cl₂ = 2ClO₂↑+ 2A。已知A物质是一种盐，它的化学式为_________。这一方法的优点是                          。

(10分)化学电池是将化学能转变成电能的装置，包括一次电池、二次电池和燃料电池等几大类。燃料电池是目前正在探索的一种新型电池，已经使用的氢氧燃料电池的基本反应是：
X极：O₂＋2H₂O＋4e^－=4OH^－   Y极：2H₂＋4OH^—=4H₂O＋4e^－   请回答下列问题 ：
（1）X是      极；Y极发生       反应(填“氧化”或“还原”)
（2）该电池总反应方程式为     
（3）若反应后的得到5.4 g液态水，此时氢氧燃料电池转移的电子数为        。
（4）实验室用铅蓄电池作电源电解饱和食盐水，若制得Cl₂ 0.30 mol，电池内至少消耗H₂SO₄   mol。

实验室可用KMnO₄固体和浓盐酸反应制氯气，反应的化学方程式如下：
2KMnO₄+16HCl(浓) 2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O。
（1）该反应中氧化剂是_____________，还原剂是__________________。
（2）若反应中有0.20 mol 电子发生转移，生成氯气的体积为____________(标准状况)，被氧化的HCl的物质的量是___________________。

铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，回答下列问题。
（1）工业上可用Cu₂S+O₂2Cu+SO₂。反应制取粗铜，当消耗32 g Cu₂S时，转移电子的物质的量为____________________。
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃-60℃，加入H₂O₂，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为：________________.CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液和NaCI溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式________________________。
（3）电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板，取其腐蚀后的废液，加入一定量的铁粉后，若无固体剩余，则反应后的溶液中肯定有的离子是________________；若有红色固体，则反应后的溶液中肯定没有的离子是________，检验该离子的试剂为________。
（4）铁氰化钾 K₃[Fe(CN)₅]和亚铁氰化钾K₄[Fe(CN)₆] 的混合溶液可用于太阳能电池的电解液，该太阳能电池的工作原理示意图如图所示，其中催化剂a为________极，电极反应式为________；

铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题：
（1）黄铁矿（主要成分为FeS₂）是生产硫酸的冶炼钢铁的重要原料。高温下可发生反应：其中一个反应为：3FeS₂+8O₂6SO₂+Fe₃O₄，该过程若有1.5mol FeS₂参加反应，则反应过程中转移_____ mol电子；
（2）氯化铝溶液显酸性，原因是_________________________（用离子方程式稀释）；
（3）人工肾脏可采用间接电化学方法除去代谢产物中的尿素（CO(NH₂)₂；它易被氧化），原理如下图所示。

①电源的负极为_________（填“A”或“B”）。
②阳极室中发生的反应依次为_________、_________。
③电解结束后，阴极室溶液的pH与电解前相比将_________；若阴极共收集到气体6.72L（标准状况），则除去的尿素为________ g（忽略气体的溶解）。
（4）为了减少CO对大气的污染，某研究性学习小组拟研究利用CO和H₂O反应转化为绿色能源H₂。已知：2CO（g）+O₂（g）═2CO₂（g）△H=-566.0kJ•moL^-1
2H₂（g）+O₂（g）═2H₂O（g）△H=-483.6kJ•moL^-1
H₂O（g）═H₂O（l）△H=-44.0kJ•moL^-1
写出CO和H₂O（g）作用生成CO₂和H₂的热化学方程式：_________。

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。

已知①BrO₃^－+6I^一+6H⁺=3I₂+Br^－+3H₂O；②2BrO₃^－ +I₂ = 2IO₃^－+ Br₂；
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            ，还原产物是            。
（2）b→c过程中只有一种元素的化合价发生变化，写出该过程的离子反应方程式             。
（3）由反应②有同学由此得出氧化性：I₂＞Br₂的结论，你认为是否正确，并说明理由              。
（4）含6 mol KI的硫酸溶液所能消耗n(KBrO₃)的最大值为          。
（5）加碘食盐中含有碘酸钾(KIO₃)，现以电解法制备碘酸钾，实验装置如图所示。

先将一定量的碘溶于过量氢氧化钾溶液，发生反应：3I₂+6KOH=5KI+KIO₃+3H₂O，将该溶液加入阳极区，另将氢氧化钾溶液加入阴极区，开始电解。阳极的电极反应式为                      。

短周期元素形成的常见非金属固体单质A与常见金属单质B，在加热条件下反应生成化合物C，C与水反应生成白色沉淀D和气体E，D既能溶于强酸，也能溶于强碱。E在足量空气中燃烧产生刺激性气体G，G在大气中能导致酸雨的形成。E被足量氢氧化钠溶液吸收得到无色溶液F。溶液F空气中长期放置发生反应，生成物之一为H。H与过氧化钠的结构和化学性质相似，其溶液显黄色。
（1）单质A是一种黄色固体，组成单质A的元素在周期表中的位置是________________。用物理方法洗去试管内壁的A，应选择的试剂是_______________；化学方法洗去试管内壁的A是发生歧化反应生成两种盐，但这两种盐在强酸性条件下不能大量共存，请写出化学方法洗去试管内壁的A时发生的化学反应方程式______________________________。
（2）工业上获得B时常使用电解法，请写出阳极反应的电极反应_________________。
（3）FeCl₃溶液中的Fe³⁺可以催化G与氧气在溶液中的反应，此催化过程分两步进行，请写出Fe³⁺参与的第一步反应的离子反应方程式_____________________________。
（4）工业上吸收E常用氨水，先生成正盐最终产物为酸式盐。E与该正盐反应的化学方程式___________________________.
（5）将D溶于稀硫酸，向恰好完全反应后所得的溶液中加入过量氢氧化钡溶液，则加入氢氧化钡溶液的过程中的现象是_____________________________。
（6）G与氯酸钠在酸性条件下反应可生成消毒杀菌剂二氧化氯。该反应的氧化产物为__________，当生成2mol二氧化氯时，转移电子___________mol。
（7）H的溶液与稀硫酸反应的化学方程式______________________________。

钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
（1）Co_xNi_(1-x)Fe₂O₄（其中Co、Ni均为+2）可用作H₂O₂分解的催化剂，具有较高的活性。
①该催化剂中铁元素的化合价为     。
②图1表示两种不同方法制得的催化剂Co_xNi_(1-x)Fe₂O₄在10℃时催化分解6%的H₂O₂溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：     法制取得到的催化剂活性更高；Co²⁺、Ni²⁺两种离子中催化效果更好的是     。
（2）草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴（CoC₂O₄·2H₂O）在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。
①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为     （填化学式）。试写出B点对应的物质与O₂在225℃~300℃发生反应的化学方程式：     。

②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物（其中Co的化合价为+2、+3），用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl₂溶液和4.48 L（标准状况）黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。

（1）取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO₄溶液恰好反应，生成等物质的量的 I₂和KIO₃，则消耗KMnO₄的物质的量的是            mol。
（2）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是                  ，又变为棕黄色的原因是用离子方程式解释                       ．
（3）在100mLFeBr₂溶液中通入标况下2.24LCl₂，     溶液溶液中有1/4的Br-被氧化成单质Br₂，则原FeBr₂溶液中FeBr₂的物质的量浓度为             。
（4）将Al、Al₂O₃和Al（OH）₃的混合物恰好与NaOH溶液反应，反应后溶液中溶质的化学式____       。向反应后的溶液中通入过量CO₂，反应的离子方程式为 _______________________________。
（5）三氟化氮（NF₃）是一种无色，无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃，请根据要求回答下列问题：
①写出该反应的化学方程式              ，反应中生成0.2mol HNO₃，转移的电子数目为                     。②NF₃无色、无臭，但一旦在空气中泄漏，还是易于发现，判断该气体泄漏时的现象是                   。

氯碱工业生产中用氨气检查氯气管道是否泄漏，氨气遇到氯气会产生白烟，
（1）反应还生成了一种无毒的气态单质，写出反应的化学方程式 ________________________。
（2）在该反应中，氧化剂是____________，还原产物是____________，当有1.7g的氨气参与反应时，转移的电子数目为____________。
（3）列式计算当有112 mL的氯气（已折算到标准状况）参加反应时生成白烟的质量为________ g。

危化仓库中往往存有钠、钾、硫、白磷（P₄）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）等危险品。请回答下列问题：
（1）NH₄NO₃为爆炸物，在某温度下按下式进行分解：5NH₄NO₃ =4N₂ ↑+ 2HNO₃ + 9H₂O
则被氧化和被还原的氮元素质量之比为_____________；
（2）硫酸铜溶液是白磷引起中毒的一种解毒剂：1lP₄+60CuSO₄+96H₂O=20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄
若6molH₃PO₄生成，则被CuSO₄氧化的P₄的物质的量为______________mol；
（3）NaCN属于剧毒物质，有一种处理方法其原理为：CN^-与S₂O₃^2-反应生成两种离子，一种与Fe³⁺可生成红色弱电解质，另一种与H⁺作用产生能使品红溶液腿色的刺激性气体，写出离子反应方程式：_________________________________。

氮是一种重要的非金属元素，可以形成多种不同类型的化合物，请根据要求回答下列问题：
（1）表示阿伏加德罗常数的数值，69g和的混合气体中含有__________个氧原子；2L 0.6 mol/L溶液中含_________个离子。
（2）三氟化氮()是一种无色，无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：、和，
① 写出该反应的化学方程式            ．
若反应中生成0.15 mol ，转移的电子数目为________个．
②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：；据题意推测，，三种气体中，氧化性由强到弱的顺序为____________________
③是一种无色、无臭的气体，一旦泄漏，可以用溶液喷淋的方法减少污染，其产物除、、外，还肯定有_____________(填化学式)．
（3）氨和联氨（）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式            。

(每空2分，共6分)储氢纳米碳管研究成功体现了科技的进步。但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应式为：
C＋K₂Cr₂O₇＋H₂SO₄→CO₂↑＋K₂SO₄＋Cr₂(SO₄)₃＋H₂O
（1）完成并配平上述反应的化学方程式并标出电子转移方向与数目(单线桥法)；
___
（2）此反应的氧化产物是__ __；
（3）上述反应中若产生0.1 mol CO₂气体，则转移电子的物质的量是__0.4__ mol。

碳、硅、锗、锡、铅的单质及化合物是重要的工业材料。
（1）金刚石和石墨是碳的两种同素异形体，相同条件下石墨更稳定，则石墨转化为金刚石的反应是______（填“放热”或“吸热”）反应。
（2）SiO₂在通信领域的一种重要用途是______。SiO₂晶体中的基本结构单元是_____。
（3）SnCl₂有较强的还原性，写出SnCl₂与FeCl₃溶液反应的离子方程式           。
（4）铅丹（Pb₃O₄）可作为防锈用涂料，呈红褐色。可采用PbS在空气中连续氧化的方法制备：PbS →PbO→Pb₃O₄，写出第一步氧化的化学方程式           。铅丹曾用于铁制品防锈，请说明它的主要危害            。1 mol铅丹与足量浓盐酸反应时，转移的电子数目为2 N_A，写出该反应的化学方程式             。
（5）金属锗、锡在空气中不反应，铅在空气中表面生成一层氧化铅，可能的原因是：           。