高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

按要求回答下列问题。
（1）把2.3 g钠溶于73.8 g水后所得溶液中Na⁺与H₂O分子的个数比是         。
（2）在甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁中溶液的质量分数由小到大的顺序是          。(填甲、乙、丙、丁，中间以<或=连接)
（3）将钠、镁、铝各0.4 mol分别放入100 mL 1mol/L的盐酸中，同温同压下产生的气体体积比为                 。
（4）将物质的量之比为2：3：4的N₂、O₂、CO₂混合气体通过Na₂O₂后，气体体积变为原体积的8/9(同温同压)，这时混合气体中N₂、O₂、CO₂物质的量之比为    。
（5）从矿物学资料查得，一定条件下自然界存在如下反应：14CuSO₄ + 5FeS₂ + 12H₂O ="=" 7Cu₂S + 5FeSO₄ + 12H₂SO₄。(已知FeS₂中Fe显+2价)，还原剂是            (填化学式)，Cu₂S是            (选填“还原剂、氧化剂、还原产物、氧化产物或非氧化还原产物”)，当有5 mol FeS₂发生反应时，有      mol电子转移；1.4 mol硫酸铜可以氧化         mol的硫。

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                                           。

(12分)次硫酸氢钠甲醛(xNaHSO₂·yHCHO·zH₂O)俗称吊白块，在印染、医药以及原子能工业中有广泛应用。它的组成可通过下列实验测定：① 准确称取1.540 0 g样品，完全溶于水配成100 mL溶液；② 取25.00 mL所配溶液经AHMT分光光度法测得甲醛物质的量浓度为0.10 mol·L^－1；③ 另取25.00 mL所配溶液，加入过量碘完全反应后，加入BaCl₂溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重得到白色固体0.582 5 g。次硫酸氢钠甲醛和碘反应的方程式如下：
xNaHSO₂·yHCHO·zH₂O＋I₂―→NaHSO₄＋HI＋HCHO＋H₂O(未配平)
（1）生成0.582 5 g白色固体时，需要消耗碘的质量为________。
（2）若向吊白块溶液中加入氢氧化钠，甲醛会发生自身氧化还原反应，生成两种含氧有机物，写出该反应的离子方程式________________________________。
（3）通过计算确定次硫酸氢钠甲醛的组成(写出计算过程)。

工业上通常用下列方法治理含氮化合物的污染。
（1）用稀土等催化剂能将汽车尾气中的CO、NO_x、碳氢化合物转化成无毒物质，从而减少汽车尾气污染。已知：
①N₂(g)+ O₂(g)＝2NO(g)   △H＝＋180.5 kJ/mol ②2C(s)+ O₂(g)＝2CO(g)     △H＝—221.0 kJ/mol
③C(s)+ O₂(g)＝CO₂(g)       △H＝—393. 5 kJ/mol
写出NO(g)与CO(g)催化转化成N₂(g)和CO₂(g)的热化学方程式                  。
（2）用NH₃还原NO_x生成N₂和H₂O。现有NO、NO₂的混合气3 L，可用同温同压下3.5 L的NH₃恰好使其完全转化为N₂，则原混合气体中NO和NO₂的物质的量之比为           。
（3）电化学降解治理水中硝酸盐污染。在酸性条件下，电化学降解NO的原理如图1，A为电源的    极，阴极反应式为                                。

（4）通过控制溶液的pH对工业废水中的金属离子进行分离。图2是某些金属氢氧化物在不同浓度和pH时的沉淀——溶解图像，图中直线上的点表示平衡状态。当溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol·L^-1时，认为该离子沉淀完全。
①Fe (OH)₃、Al(OH)₃、Cr(OH)₃三种物质的溶度积常数最大的是               ，
图中A、B、C三点中表示Fe(OH)₃的沉淀速率大于溶解速率的是              。
②由图可得Fe(OH)₂的溶度积的值为           。

ClO₂气体是一种常用的消毒剂，近几年我国用ClO₂代替氯气对饮用水进行消毒。
（1）消毒水时，ClO₂还可将水中的Fe^2＋、Mn^2＋等转化成Fe(OH)₃和MnO₂等难溶物除去，由此说明ClO₂具有___________性。
（2）工业上可以通过下列方法制取ClO₂，请完成该化学反应方程式：2KClO₃＋SO₂==="=" 2ClO₂＋____________。
（3）自来水厂用ClO₂处理后的水中，要求ClO₂的浓度在0.1～0.8 mg·L^－1之间。碘量法可以检测水中ClO₂的浓度，步骤如下：
Ⅰ.取一定体积的水样，加入一定量的碘化钾，再用氢氧化钠溶液调至中性，并加入淀粉溶液，溶液变蓝。
Ⅱ.加入一定量的Na₂S₂O₃溶液。(已知：2S₂O＋I₂===S₄O＋2I^－)
Ⅲ.加硫酸调节水样pH至1～3。
操作时，不同pH环境中粒子种类如图所示：

请回答：
①操作Ⅰ中反应的离子方程式是__________________。
②确定操作Ⅱ完全反应的现象是___________________。
③在操作Ⅲ过程中，溶液又呈蓝色，反应的离子方程式是_______________________。
④若水样的体积为1.0 L，在操作Ⅱ时消耗了1.0×10^－3 mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液10 mL，则水样中ClO₂的浓度是__________mg·L^－1。

(12分)氢能是重要的新能源。储氢作为氢能利用的关键技术，是当前关注的热点之一。
（1）氢气是清洁燃料，其燃烧产物为________。
（2）NaBH₄是一种重要的储氢载体，能与水反应得到NaBO₂，且反应前后B的化合价不变，该反应的化学方程式为__________________________________________，反应消耗1 mol NaBH₄时转移的电子数目为________。
（3）储氢还可借助有机物，如利用环己烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢：                      

在某温度下，向恒容密闭容器中加入环己烷，其起始浓度为a mol·L^－1，平衡时苯的浓度为b mol·L^－1，该反应的平衡常数K＝________。
（4）一定条件下，如图所示装置可实现有机物的电化学储氢(忽略其他有机物)。

①导线中电子移动方向为________。(用A、D表示)
②生成目标产物的电极反应式为__________________。
③该储氢装置的电流效率η＝____________________。(，计算结果保留小数点后1位)

（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。

(13分)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）反应过程中，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为__________．
（2）写出该反应的化学方程式____________________________________________．
若反应中生成0.2 mol HNO₃，转移的电子数目为________个．
（3） 三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F ,据题意推测  NF₃、F₂、NO三种气体中，氧化性由弱到强的顺序为____________________
（4）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___________________________________________________.
（5）一旦NF₃泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO₂、NaF、H₂O外，还肯定有____________________________(填化学式)．

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                          。

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：           。

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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。