高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

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 。

工业上以铬铁矿（主要成分FeO·Cr₂O₃）、碳酸钠、氧气和硫酸为原料生产重铬酸钠（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）的主要反应如下：
①4FeO·Cr₂O₃＋8Na₂CO₃＋7O₂8Na₂CrO₄＋2Fe₂O₃＋8CO₂
②2Na₂CrO₄＋H ₂SO₄Na₂SO₄＋Na₂Cr₂O₇＋H₂O
（1）工业上反应①需不断搅拌，其目的是           。
（2）下图是红矾钠（Na₂Cr₂O₇·2H₂O）和Na₂SO₄的溶解度曲线。

从Na₂Cr₂O₇和Na₂SO₄的混合溶液中提取Na₂Cr₂O₇晶体的操作：
先将混合溶液蒸发结晶，趁热过滤。趁热过滤的目的是                 ；然后将滤液          ，从而析出红矾钠。
（3）Na₂Cr₂O₇与KCl进行复分解反应可制取K₂Cr₂O₇，现用重铬酸钾测定铁矿石中铁的含量，测定原理为:Fe²⁺+Cr₂O₇^2－+H⁺Fe³⁺+ Cr³⁺ +7H₂O （未配平）
实验步骤如下：
步骤1：将m g铁矿石加浓盐酸加热溶解 步骤2：加入SnCl₂溶液将Fe^3＋还原
步骤3：将所得溶液冷却，加入HgCl₂溶液，将过量的Sn^2＋氧化为Sn^4＋
步骤4：加入15 mL硫酸和磷酸的混合酸及5滴0．2%二苯胺磺酸钠指示剂
步骤5：立即用c mol·L^－1重铬酸钾溶液滴定至溶液呈稳定紫色，即为终点，消耗重铬酸钾溶液V mL
①如省去步骤③，则所测定的铁的含量        （填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
②步骤5使用的主要玻璃仪器有                 。
③则测定铁矿石中铁的含量的计算式为                 （用字母表示，不用化简）。

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                 。

现有稀硫酸和稀硝酸的混合溶液，已知其中稀硫酸的浓度为4mol/L，稀硝酸的浓度为2 mol/L。取10mL混合酸，向其中加入过量铁粉，反应结束后，在标准状况下可收集到的气体成分为       、       ；体积分别是       L、       L。（假设HNO₃只被还原为NO）

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________________。

(10分)以黄铁矿(FeS₂)、氯酸钠和硫酸溶液混合反应制备二氧化氯气体，再用水吸收获得二氧化氯溶液。在此过程中需要控制适宜的温度，若温度不当，副反应增加，影响生成ClO₂气体的纯度，且会影响ClO₂气体的吸收率。具体情况如下图所示。请回答下列问题：

（1）由图可知，反应时需要控制的适宜温度是         ℃。
（2）黄铁矿中的硫元素在酸性条件下被ClO₃^—氧化成SO₄^2—，写出制备二氧化氯的离子方程式                                       。
（3）某校化学学习小组拟以“m(ClO₂)/m(NaClO₃)”作为衡量ClO₂产率的指标。若取NaClO₃样品质量6.0g，通过反应和吸收可得500mLClO₂溶液，取出25.00mL，加入42.00mL0.500mol·L^—1(NH₄)₂Fe(SO₄)₂ 溶液充分反应，过量Fe²⁺再用0.0500mol·L^—1K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗20.00mL。反应原理如下：
4H⁺+ClO₂+5Fe²⁺==Cl^—+5Fe³⁺+2H₂O   
14H⁺+Cr₂O₇^2—+6Fe²⁺ ==2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
试计算ClO₂的“产率”（请写出计算过程）。

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”）。

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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

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)