高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

(10分)有三份不同质量的铁粉样品①②③，甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有0.8molHNO₃的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余，且硝酸的还原产物只有NO。据此回答下列问题：
（1）甲取样品①，反应后的溶液中铁只以Fe³⁺离子的形式存在，则样品①的质量为   g。
（2）乙取样品②，反应后的溶液中既含有Fe³⁺、又含有Fe²⁺离子，则样品②的质量(设为ag)范围是               。
（3）丙取样品③，将其慢慢加入到稀硝酸中，并不断搅拌，反应过程中溶液里Fe³⁺、Fe²⁺、NO₃^—三种离子中的两种离子的物质的量的变化曲线如下图所示，则该曲线表示的是    物质的量变化的曲线，请你在此图中再画出另外种离子的物质的量的变化曲线。

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：_________。

某混合溶液中可能含有的离子如下表所示：

可能大量含有的阳离子	H^+、Ag^+、Mg^2+、Al^3+、NH4^＋、Fe^3+
可能大量含有的阴离子	Cl^-、Br^-、I^-、CO3^2^－、AlO2^－

为探究其成分，进行了以下探究实验。
（1）探究一：
甲同学取一定量的混合溶液，向其中逐滴加入氢氧化钠溶液，产生沉淀的物质的量(n)与加入氢氧化钠溶液的体积（V）的关系如右图所示。

①该溶液中一定含有的阳离子是____________，其对应物质的量浓度之比为________，一定不存在的阴离子是_____________；
②请写出沉淀减少过程中发生反应的离子方程式____________________________。
（2）探究二：
乙同学检测到该溶液中含有大量的Cl^-、Br^-、I^-，若向1 L该混合溶液中通入一定量的Cl₂，溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量与通入Cl₂的体积（标准状况）的关系如下表所示，分析后回答下列问题：

Cl2的体积（标准状况）	5.6 L	11.2 L	22.4 L
n (Cl^-)	2.5 mol	3.0 mol	4.0 mol
n (Br^-)	3.0 mol	2.8 mol	1.8 mol
n (I^-)	x mol	0	0

①当通入Cl₂的体积为5.6 L时，溶液中发生反应的离子方程式为_______________；
②原溶液中Cl^-、Br^-、I^-的物质的量浓度之比为______________________。

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                      。

(12分)现有常温条件下甲、乙、丙三种溶液，甲为0.1mol·L^-1的NaOH溶液，乙为0.1mol·L^-1的盐酸，丙为未知浓度的FeCl₂溶液，试回答下列问题:
（1）甲溶液的pH=              。
（2）丙溶液中存在的化学平衡有                                     (用离子方程式表示)。
（3）甲、乙、丙三种溶液中由水电离出的c(OH^-)的大小关系为                        。
（4）某化学兴趣小组认为在隔绝空气的环境中，用酸性KMnO₄溶液能测定丙溶液的浓度(已知：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O)。
①实验前，首先要精确配制一定物质的量浓度的KMnO₄溶液250 mL，配制时需要的仪器除天平、钥匙、玻璃棒、烧杯、量筒外，还需                      (填写仪器名称)。
②滴定实验要用到酸式滴定管或碱式滴定管，使用该仪器的第一步操作是              
                                      。
③某同学设计的下列滴定方式中，最合理的是         (夹持部分略去，填字母序号)，达到滴定终点的现象是                                          。

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______________________________。

（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）

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：           。

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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。