高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素，主要以难溶于水的磷酸盐如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
(1)白磷(P₄)可由Ca₃(PO₄)₂、焦炭和SiO₂在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下：
2Ca₃(PO₄)₂(s)＋10C(s)=6CaO(s)＋P₄(s)＋10CO(g)　   ΔH₁＝＋3359.26 kJ·mol^－1
CaO(s)＋SiO₂(s)=CaSiO₃(s)   ΔH₁＝－89.61 kJ·mol^－1
2Ca₃(PO₄)₂(s)＋6SiO₂(s)＋10C(s)=6CaSiO₃(s)＋P₄(s)＋10CO(g)　   ΔH₃
则ΔH₃＝________kJ·mol^－1。
(2)白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒，解毒原理可用下列化学方程式表示：
11P₄＋60CuSO₄＋96H₂O=20Cu₃P＋24H₃PO₄＋60H₂SO₄
60 mol CuSO₄能氧化白磷的物质的量是________。
(3)磷的重要化合物NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和Na₃PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得，含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如下图所示。

①为获得尽可能纯的NaH₂PO₄，pH应控制在________；pH＝8时，溶液中主要含磷物种浓度大小关系为________。
②Na₂HPO₄溶液显碱性，若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液，溶液则显酸性，其原因是________(用离子方程式表示)。
（4）磷的化合物三氯氧磷（）与季戊四醇（）以物质的量之比2:1反应时，可获得一种新型阻燃剂中间体X，并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢蛮如下图所示：

①酸性气体是______________________(填化学式)。
②X的结构简式为__________________。

利用I₂O₅可消除CO污染或定量测定CO，反应为：5CO（g）＋I₂O₅（s） 5CO₂（g）＋I₂（s）；ΔH ₁
（1）已知：2CO（g）＋O₂（g） 2CO₂（g）；ΔH ₂
2I₂（s）＋5O₂（g）2I₂O₅（s）；ΔH ₃
则ΔH ₁＝           （用含ΔH ₂和ΔH ₃的代数式表示）。
（2）不同温度下，向装有足量I₂O₅固体的2 L恒容密闭容器中通入2molCO，测得CO₂的体积分数φ（CO₂）随时间t变化曲线如图。请回答：

①从反应开始至a点时的反应速率为v(CO)＝        ，b点时化学平衡常数K_b＝         。
②d点时，温度不变，若将容器体积压缩至原来的一半，请在图中补充画出CO₂体积分数的变化曲线。
③下列说法正确的是       。（填字母序号）

A．容器内气体密度不变，表明反应达到平衡状态

B．两种温度下，c点时体系中混合气体的平均相对分子质量相等

C．增加I2O5的投料量有利于提高CO的转化率

D．b点和d点的化学平衡常数：Kb＜Kd

（3）将500mL（标准状况）含有CO的某气体样品通过盛有足量I₂O₅的干燥管，170℃下充分反应，用水—乙醇液充分溶解产物I₂，定容到100mL。取25.00mL，用0.0100mol·L^－1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定，消耗标准溶液20.00mL，则样品气中CO的体积分数为         。（已知：气体样品中其他成分与I₂O₅不反应；2Na₂S₂O₃＋I₂＝2NaI＋Na₂S₄O₆）

目前雾霾现象较严重，某些燃料的过度使用是原因之一，有人提出二甲醚是一种重要的清洁燃料。工业上可利用煤的气化产物合成二甲醚。请回答下列问题：
（1） 利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
① 2H₂(g)＋CO(g)CH₃OH(g)；        ΔH=－90.8kJ·mol^－1
② 2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)； ΔH=－23.5kJ·mol^－1
③ CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)；    ΔH=－41.3kJ·mol^－1
总反应：3H₂(g)＋3CO(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的ΔH=                        ；
（2）工业上还可利用上述反应中的CO₂和H₂合成二甲醚反应如下：
6H₂（g）+2CO₂（g）  CH₃OCH₃（g）+3H₂O（g）
已知该反应平衡常数（K）与温度（T）的关系如图所示：

①该反应的平衡常数表达式为                   。
②若升高温度，则平衡向       反应方向移动(填“正”或“逆”)
③一定温度下，在一个固定体积的密闭容器中进行该反应．下列能判断反应
达到化学平衡状态的是          （选填编号）。
a．c（H₂）与c（H₂O）的比值保持不变       b．单位时间内有2mol H₂消耗时有t mol H₂O生成
c．容器中气体密度不再改变                     d．容器中气体压强不再改变
（3） 氢能源是理想的能源，是治理雾霾现象的途径之一。
①用丙烷和水为原料在电催化下制氢气，同时得到一种含有单三元环的环氧化合物A，该反应的化学方程式为           ； 该反应也可生成A的同分异构体——另一种环氧化合物B，B的核磁共振氢谱为下图中的         （填“a”或“b”）。

②已知叠氮酸（HN₃）不稳定，同时也能与活泼金属反应，反应方程式为：
2HN₃＝3N₂↑＋H₂↑
2HN₃＋Zn＝Zn(N₃)₂＋H₂↑
0.2mol HN₃与一定量Zn完全反应，在标准状况下生成6.72L气体，其中被金属锌还原HN₃物质的
量为        。

CrCl₃是化学合成中的常见物质，三氯化铬易升华，在高温下能被氧气氧化，碱性
条件下能被H₂O₂氧化为Cr(Ⅵ)。制三氯化铬的流程如图。

（1）重铬酸铵分解产生的三氧化二铬（Cr₂O₃难溶于水）需用蒸馏水洗涤的原因         
如何用简单方法判断其已洗涤干净       
（2）已知CCl₄沸点为57.6℃，为保证稳定的CCl₄气流，适宜的加热方式是           
（3）用下图装置制备CrCl₃时，主要步骤包括：①将产物收集到蒸发皿中；②加热反应管至400℃，开始向三颈烧瓶中通人氮气，使CCl₄蒸气经氮气载人反应室进行反应，继续升温到650℃；③三颈烧瓶中装入150mLCCl₄，并加热CCl₄，温度控制在50～60℃之间；④反应管出口端出现了CrCl₃升华物时，切断加热管式炉的电源；⑤停止加热CCl₄，继续通人氮气；⑥检查装置气密性。正确的顺序为：       

（4）已知反应管中发生的主要反应有：Cr₂O₃ + 3CCl₄ → 2CrCl₃ + 3COCl₂，因光气剧毒，实验需在通风橱中进行，并用正丙醇处理COCl₂，生成一种含氧酸酯（C₇H₁₄O₃）。
用正丙醇处理尾气的化学方程式为                                              
（5）样品中三氯化铬质量分数的测定
称取样品0.4000g，加水溶解并定容于250mL容量瓶中。移取25.00mL于碘量瓶(一种带塞的锥形瓶)中，加热至沸后加入1gNa₂O₂，充分加热煮沸，适当稀释，然后加入过量的2mol/LH₂SO₄至溶液呈强酸性，此时铬以Cr₂O₇^2-存在，再加入1.1gKI，密塞，摇匀，于暗处静置5分钟后，加入1mL指示剂，用0.0250mol/L硫代硫酸钠溶液滴定至终点，平行测定三次，平均消耗标准硫代硫酸钠溶液24.00mL。
已知：Cr₂O₇^2-+6I^－+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O，2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI。
①该实验可选用的指示剂名称为          
②移入碘量瓶的CrCl₃溶液需加热煮沸，加入Na₂O₂后也要加热煮沸，其主要原因是       
③样品中无水三氯化铬的质量分数为         

Ⅰ.铁盐、亚铁盐是实验室常用的药品。
请根据题意，完成下列填空：
(1)向酸化的FeCl₃溶液中逐滴加入KI溶液，溶液变成棕褐色。该反应的离子方程式为________________。
(2)向酸化的FeSO₄溶液中加几滴硫氰化钾溶液，没有什么明显变化，再滴加双氧水，溶液变血红色。继续滴加双氧水，血红色逐渐褪去，且有气泡产生。
写出上述变化中，有关反应的离子方程式：
①____________________________________；
②Fe^3＋＋3SCN^－=Fe(SCN)₃；
③11H₂O₂＋2SCN^－=2SO₄^2—＋2CO₂↑＋N₂↑＋10H₂O＋2H^＋
若生成1 mol N₂，H₂O₂和SCN^－的反应中转移电子的物质的量是________ mol。
(3)根据以上实验，推断Fe^2＋、I^－和SCN^－的还原性由强到弱的顺序为________。
Ⅱ.某课题组利用Fe粉和KNO₃溶液反应，模拟地下水脱氮过程，探究脱氮原理。
(4)实验前：①先用0.1 mol·L^－1 H₂SO₄洗涤Fe粉，其目的是__________，然后用蒸馏水洗涤至中性；②将KNO₃溶液的pH调至2.5；③为防止空气中的O₂对脱氮的影响，应向KNO₃溶液通入________(写化学式)。
(5)如图表示足量Fe粉还原上述KNO₃溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出t₁时刻前该反应生成的阳离子分别是________、________。t₁时刻后，该反应仍在进行，溶液中NH₄⁺的浓度在增大，Fe^2＋的浓度却没有增大，可能的原因是__________________。

Ⅰ.某实验A小组设计生产亚氯酸钠（NaClO₂）的主要流程如图，

已知NaClO₂是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染工业。它在碱性环境中稳定存在。
（1）双氧水的电子式为           ，装置Ⅰ中发生反应的还原剂是　　　　　（填化学式）。
（2）A的化学式是　　 　，装置Ⅲ电解池中A在　　　极区产生，若装置Ⅲ中生成气体a为 11.2 L(标准状况)，则理论上通过电解池的电量为　　　             （已知法拉第常数F="9.65×l" 0⁴C· mol^-1)。
（3）装置Ⅱ中反应的离子方程式是　　　　　                        　　　 。
Ⅱ．某实验B小组测定金属锡合金样品的纯度（仅含少量锌和铜，组成均匀），将样品溶于足量盐酸: Sn+ 2HCl=SnCl₂+H₂↑，过滤，洗涤。将滤液和洗涤液合并再加过量的FeCl₃溶液。最后可用一定浓度的K₂Cr₂O₇酸性溶液滴定生成的Fe²⁺，此时还原产物为Cr³⁺。现有锡合金试样1.23g，经上述反应、操作后，共用去0.200mol/L的K₂Cr₂O₇的酸性溶液15.00mL。
（4） 列式计算样品中锡的质量分数。
（5）用上述样品模拟工业上电解精炼锡，如图：

b极发生电极反应式      ，当得到11.90g纯锡时，电解质溶液质量减轻0.54g，则锡合金质量减少_______ g（结果保留一位小数）。

工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产硫酸亚铁溶液，进而可制备绿矾(FeSO₄·7H₂O)、硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)等重要试剂。生产硫酸亚铁溶液的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）加入少量NaHCO₃，调节溶液pH的目的是__________________________。
（2）硫酸亚铁溶液在空气中久置容易变质，用离子方程式表示其变质的原因：_____。
（3）若向所得FeSO₄溶液中加入少量3 moL• L^-1 H₂SO₄溶液，再加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作后得到硫酸亚铁铵晶体［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)。硫酸亚铁铵较绿矾稳定，在氧化还原滴定分析中常用来配制Fe²⁺的标准溶液。现取0.352g Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用40.00 mL0.150 mol•L^-1 KMnO₄溶液处理，发生反应如下：
8MnO₄^－＋5Cu₂S＋44H^＋＝10Cu^2＋＋5SO₂↑＋8Mn^2＋＋22H₂O
6MnO₄^－＋5CuS＋28H^＋＝5Cu^2＋＋5SO₂↑＋6Mn^2＋＋14H₂O
反应后煮沸溶液，剩余的KMnO₄恰好与50.00mL 0.200 mol•L^-1 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
①配平离子方程式：MnO₄^－＋Fe^2＋＋H^＋——Mn^2＋＋Fe³⁺＋H₂O
②Cu₂S和CuS的混合物在酸性溶液中用0.150 mol•L^-1 KMnO₄溶液处理后，溶液需煮沸的原因是：_______________________________________________。
③实验室配制500mL 3 moL• L^-1 H₂SO₄溶液，需要质量分数为98%，密度为1.84g• mL^-1硫酸的体积为__________ mL。（保留1位小数）
④试计算混合物中CuS的质量分数（写出计算过程）。 

(16分)某工厂对工业生产钛白粉产生的废液进行综合利用，废液中含有大量FeSO₄、H₂SO₄和少量Fe₂(SO₄)₃、TiOSO₄，可用于生产颜料铁红和补血剂乳酸亚铁。其生产工艺流程如下：

已知：
①TiOSO₄可溶于水，在水中可以电离为TiO²⁺和SO₄^2-：
②)TiOSO₄水解的反应为：TiOSO₄+(x+1)H₂O=TiO₂∙xH₂O↓+H₂SO₄
请回答：
（1）步骤①所得滤渣的主要成分为__________________。
（2）步骤③硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫，该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比_______。
（3）步骤④需控制反应温度低于35℃，其目的是___________________。
（4）步骤④反应的离子方程式是______________________。
（5）已知：FeCO₃(s) Fe²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)，试用平衡移动原理解释步骤⑤生成乳酸亚铁的原因__________。
（6）溶液B常被用于电解生产(NH₄)₂S₂O₈(过二硫酸铵)。电解时均用惰性电极，阳极发生的电极反应可表示为_____________________________________。
（7）Fe³⁺对H₂O₂的分解具有催化作用。利用下图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO₂气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________(填“深”或“浅”)，其原因是______________。

【改编】(17分)合成氨技术的发明使工业化人工固氮成为现实。
（1）已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g) H=-92．2kJ·mol^-1。在一定条件下反应时，当电子转移3mol时，放出的热量为            。
（2）合成氨混合体系在平衡状态时NH₃的百分含量与温度的关系如下图所示。由图可知：

①温度T₁、T₂时的平衡常数分别为K₁、K₂，则K₁     K₂(填“>”或“<”)。若在恒温、恒压条件下，向平衡体系中通入氦气，氮气的平衡转化率      (填“增大”、“减小”或“不变”)。
②T₂温度时，在1L的密闭容器中加入2.1mol N₂、l.5molH₂，经10min达到平衡，则v（NH₃）=         。达到平衡后，如果再向该容器内通入N₂、H₂、NH₃各0.4mol，则V_正      V_逆(填“>”或“<”或“=”)。
（3）工业上用CO₂和NH₃反应生成尿素：CO₂(g)+2NH₃(g)H₂O（1）+CO(NH₂)₂（1）△H，在一定压强下测得如下数据：

①该反应破坏旧化学键吸收的能量    形成新化学键放出的能量，表中数据a   d，b   f(均选填“>”、“=”或“<”)。
②从尿素合成塔内出来的气体中仍含有一定量的CO₂、NH₃，应如何处理             。

Ⅰ、某化学反应的反应物和产物为：KMnO₄ + KI + H₂SO₄ → MnSO₄ + I₂ + KIO₃ + K₂SO₄ + H₂O
（1）该反应的氧化剂是        。
（2）如果该反应方程式中I₂和KIO₃的系数都是5，KMnO₄的系数是           。
（3）在给出的化学式上标出电子转移的方向和数目： KMnO₄ + KI + H₂SO₄ →
（4）如果没有对该方程式中的某些系数作限定，可能的配平系数有许多组。原因是______________。
Ⅱ、向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl₄后滴加氯水， CCl₄层变成紫色。如果继续向试管中滴加氯水，振荡，CCl₄层会逐渐变浅，最后变成无色。完成下列填空：
（1）写出并配平CCl₄层由紫色变成无色的化学反应方程式：

（2）整个过程中的还原剂是           。
（3）把KI换成KBr，则CCl₄层变为橙红色，继续滴加氯水，CCl₄层的颜色没有变化。Cl₂、HIO₃、HBrO₃氧化性由强到弱的顺序是                。据此判断下列反应能否进行HBrO₃＋HCl→ Br₂＋Cl₂＋H₂O（未配平）          。（填“能”或“否”）
（4）加碘盐中含碘量为20mg～50mg／kg。制取加碘盐(含KIO₃的食盐)1000kg，若用Kl与Cl₂反应制KIO₃，至少需要消耗Cl₂        L。(标准状况，保留2位小数)

（1）KClO₃与浓盐酸发生反应：KClO₃＋6HCl(浓)= KCl＋3Cl₂↑＋3H₂O，该反应中被氧化的元素和被还原的元素的质量之比为__________。转移1 mol电子时，产生标准状况下的Cl₂__________ L。
（2）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。工业上用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备ClO₂反应： NaClO₂＋HCl→ClO₂↑＋NaCl+H₂O
写出配平的化学方程式________________。生成0.2 mol ClO₂转移电子的物质的量为________ mol。
（3）取体积相同的KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液，分别通入足量氯气，当恰好完全反应时，三种溶液消耗氯气的物质的量相同，则KI、Na₂SO₃、FeBr₂溶液的物质的量浓度之比为__________________。如果向FeBr₂溶液中通入等物质的量的Cl₂，该反应的离子方程式为___________________________。

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                      。

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。

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值的化学品是目前的研究方向。
（1）已知：CH₄(g) + 2O₂(g)＝CO₂(g) + 2H₂O(g)  ΔH₁＝ a kJ•mol^－1
CO(g) + H₂O (g)＝CO₂(g) + H₂ (g)   ΔH₂＝ b kJ•mol^－1
2CO(g) + O₂(g)＝2CO₂(g)          ΔH₃ ＝ c kJ•mol^－1
反应CO₂(g) + CH₄(g)2CO(g) + 2H₂(g) 的ΔH＝         kJ•mol^－1。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。

① 在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图8所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是                        。
② 为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是              。
③ 将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为                      。
（3）以CO₂为原料可以合成多种物质。
① 利用FeO吸收CO₂的化学方程式为：6FeO + CO₂＝2Fe₃O₄ + C，则反应中每生成1molFe₃O₄，转移电子的物质的量为              mol。
② 以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，在铜电极上CO₂可转化为CH₄，另一电极石墨连接电源的   极，则该电解反应的化学方程式为       。

测血钙的含量时,可将2 mL血液用蒸馏水稀释后,向其中加入足量草酸铵(NH₄)₂C₂O₄晶体,反应生成CaC₂O₄沉淀。将沉淀用稀硫酸处理得H₂C₂O₄后,再用酸性KMnO₄溶液滴定,氧化产物为CO₂,还原产物为Mn²⁺,若终点时用去20mL 1.0×10^-4 mol·L^-1的KMnO₄溶液。
（1）写出用KMnO₄滴定H₂C₂O₄的离子方程式                 。
（2）判断滴定终点的方法是           。
（3）计算:血液中含钙离子的浓度为            mol/L。