高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

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：           。

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                                           。

(15分)资源化利用CO₂不仅可以减少温室气体的排放，还可以重新获得燃料或重要工业产品。
（1）有科学家提出可利用FeO吸收和利用CO₂，相关热化学方程式为：6FeO(s)+CO₂(g)=2Fe₃O₄(s)+C(s)  △H＝-76.0kJ/mol，该反应中每生成1mol Fe₃O₄，转移电子的数目为           。
（2）在一定条件下，二氧化碳转化为甲烷的反应为：CO₂(g)+4H₂(g) CH₄(g)+2H₂O(g)  △H<0
①向一容积为2L的恒容密闭容器中充入一定量的CO₂和H₂，在300℃时发生上述反应，达到平衡时各物质的浓度分别为CO₂ 0.2mol/L, H₂ 0.8 mol/L, CH₄ 0.8 mol/L, H₂O 1.6 mol/L。起始充入CO₂和H₂的物质的量分别为    、     。CO₂的平衡转化率为     。
②现有两个相同的恒容绝热（与外界没有热量交换）密闭容器Ⅰ、Ⅱ，在Ⅰ中充入1mol CO₂和4molH₂，在Ⅱ中充入1mol CH₄和2molH₂O(g)，300℃开始反应，达到平衡时，下列说法正确的是（    ）（填字母）。

A．容器Ⅰ、Ⅱ中正反应速率相同

B．容器Ⅰ、Ⅱ中反应的平衡常数相同

C．容器Ⅰ中CO2的物质的量比容器Ⅱ中的多

D．容器Ⅰ中CO2的转化率与容器Ⅱ中CH4的转化率之和小于1

（3）华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如下图所示：

①上述生产过程的能量转化方式是                    、                    。
②上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极电极反应式为                             ，阴极电极反应式为                             。

H₂O₂在工业、农业、医药上都有广泛的用途。
（1）H₂O₂是二元弱酸，写出第一步的电离方程式                        ，第二步的电离平衡常数表达式K_a2＝               。
（2）许多物质都可以做H₂O₂分解的催化剂。一种观点认为：在反应过程中催化剂先被H₂O₂氧化（或还原），后又被H₂O₂还原（或氧化）。下列物质都可做H₂O₂分解的催化剂，在反应过程中先被氧化，后被还原的是             。
①I^－            ②Fe^3＋             ③Cu^2＋           ④Fe^2＋
（3）用碱性氢氧燃料电池合成H₂O₂，具有效率高，无污染等特点。电池总反应为：
H₂ + O₂ + OH^－ ＝ H₂O + HO₂^－。写出正极反应式：                   。
（4）H₂O₂是一种环境友好的强氧化剂。电镀废水（主要含Cu^2＋、Ni^2＋，还含少量Fe^3＋、Fe^2＋、Cr^3＋ 等）制备硫酸镍的一种流程如下：

①第（ⅰ）步，加入H₂O₂反应的离子方程式                   。
②第（ⅱ）步，滤渣中的主要成分在医疗上的用途是                 。
③为测定NiSO₄·n H₂O的组成，进行如下实验：称取2.627g样品，配制成250.00 mL溶液。准确量取配制的溶液25.00 mL，用0.04000 mol·L^－1的EDTA（Na₂H₂Y）标准溶液滴定Ni²⁺（离子方程式为Ni^2＋+ H₂Y^2－＝NiY^2－+ 2H^＋），消耗EDTA标准溶液25.00 mL。则硫酸镍晶体的化学式为               。

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）

向由Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入10 mL 6 mol·L^-1的稀硝酸溶液，恰好使混合物完全溶解，同时收集到标准状况下NO 224 mL。请回答以下问题：
（1）写出Cu₂O与稀硝酸反应的离子方程式                                。
（2）产物中硝酸铜的物质的量为                   。
（3）若原混合物中有0.01molCu，则其中Cu₂O的物质的量为      ，CuO的物质的量为     。

亚氯酸钠（NaClO₂）是一种强氧化性漂白剂，广泛用于纺织、印染和食品工业。它在碱性环境中稳定存在。某同学查阅资料后设计生产NaClO₂的主要流程如下。

（1）Ⅰ、Ⅲ中发生反应的还原剂分别是       、       （填化学式）。
（2）Ⅱ中反应的离子方程式是                         。
（3）A的化学式是       ，装置Ⅲ中A在       极区产生。
（4）ClO₂是一种高效水处理剂，可用亚氯酸钠和稀盐酸为原料制备。写出该制备反应的化学方程式                                           。
（5）NaClO₂变质可分解为NaClO₃和NaCl。取等质量变质前后的NaClO₂试样均配成溶液，分别与足量FeSO₄溶液反应时，消耗Fe²⁺的物质的量             。（填“相同”，“不同”或“无法判断”）

(19分) （1）利用H₂S废气制取氢气的方法有多种。
①高温热分解法：已知：H₂S(g) H₂(g)+1/2S₂(g)ΔH在恒容密闭容器中，控制不同温度进行H₂S分解实验。以H₂S起始浓度均为c mol/L测定H₂S的转化率，结果见图。

图中a为H₂S的平衡转化率与温度关系曲线，b曲线表示不同温度下反应经过相同时间且未达到化学平衡时H₂S的转化率。ΔH_____0(填＞，=或＜)：说明随温度的升高，曲线b向曲线a靠近的原因：________________________。
②电化学法：该法制氢过程的示意图如图。

反应池中反应的离子方程式是_____________________________；
反应后的溶液进入电解池，电解总反应的离子方程式为___________________________________。
（2）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液可以组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂。
①该电池的负极反应式__________________。②电池总反应的化学方程式__________________。
（3）某亚硝酸钠固体中可能含有碳酸钠和氢氧化钠，现测定亚硝酸钠的含量。
已知：5NaNO₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=5NaNO₃+2MnSO₄+K₂SO₄+3H₂O 
称取4.000g固体，溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶中,用0.1000mol／L，酸性KMnO₄溶液进行滴定，实验所得数据如下表所示；

滴定次数	1	2	3	4
KMnO4溶液的体积/ml	20.60	20.02	20.00	19.98

①滴入最后一滴酸性KMnO₄溶液，溶液___________，30秒内不恢复，可判断达到滴定终点。
②第一组实验数据出现异常，造成这种异常的原因可能是____________(填序号)。
A．酸式滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗；
B．锥形瓶洗净后未干燥；
C．滴定终了仰视读数
③根据表中数据，计算所得固体中亚硝酸钠的质量分数_____________。

(12分)金属冶炼和处理常涉及许多反应。
（1）由下列物质冶炼相应金属时采用电解法的是______
a．Fe₂O₃     b．NaCl      c．Cu₂S      d．Al₂O₃
（2）辉铜矿（Cu₂S）可发生反应2Cu₂S + 2H₂SO₄ + 5O₂ ＝ 4CuSO₄ + 2H₂O，该反应的还原剂是______，当1molO₂发生反应时，还原剂所失电子的物质的量为______mol。
（3）图为电解精炼银的示意图，______（填a或b）极为含有杂质的粗银，若b极有少量红棕色气体生成，则生成该气体的电极反应式为                          。

（4）为处理银器表面的黑斑（Ag₂S），将银器置于铝制容器里的食盐水中并与铝接触，Ag₂S转化为Ag，食盐水的作用为    ，其总反应式为：               。
（5）高炉炼铁是冶炼铁的主要方法，发生的主要反应为：Fe₂O₃（s）+3CO（g）= 2Fe（s）+3CO₂（g）
已知：①FeO(s) + CO(g) ＝ Fe(s) + CO₂(g)          △H₁＝－11KJ/mol
②3Fe₂O₃(s) + CO(g) ＝ 2Fe₃O₄(s) + CO₂(g)      △H₂＝－47KJ/mol
③Fe₃O₄(s) + CO(g) ＝ 3FeO(s) + CO₂(g)       △H₃＝+19KJ/mol
则反应Fe₂O₃（s） + 3CO（g）= 2Fe（s）+ 3CO₂（g）的△H＝            。

(12分)铝及其化合物用途广泛。工业上焙烧明矾【KAl(SO₄)₂·12H₂O】可得到A1₂O₃，反应的化学方程式为4KAl(SO₄)₂·12H₂O+3S2K₂SO₄+2A1₂O₃+9SO₂↑+48H₂O。
请回答下列问题：   
（1）在焙烧明矾的反应中，被氧化和被还原的元素质量之比是________________。
（2）焙烧明矾时产生的SO₂可用来制硫酸。已知25℃、10lkPa时：
①2SO₂(g) +O₂(g)2SO₃(g)  ΔH=—197KJ/mol   
②2H₂O(g)2H₂O(l)ΔH=—44KJ/mol
③2SO₂(g) +O₂(g) + 2H₂O(g)2H₂SO₄(l)ΔH=—545KJ/mol
则反应SO₃(g)+ H₂O(l)= H₂SO₄(l)ΔH=______KJ/mol。
（3）工业上利用电解熔融的A1₂O₃制备Al，其化学方程式是_____________________；电解时阳极和阴极材料均为石墨，电解时所消耗的电极是__________(填“阳极”或“阴极”)。
（4）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液，可以组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂。
①该电池的负极反应式为____________；②电池总反应的化学方程式为________________。

(12分)已知两种相邻周期、相邻主族的短周期非金属元素X、Y，其最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答下列问题：

（1）若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A和F的分子均为10电子微粒，则：
①F属于____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
②反应I的化学方程式为____________________________________________。
③将1.92g铜粉与一定量的D的浓溶液反应，当铜粉完全反应时收集到气体1.12L(标准状况)，则反应消耗的D的物质的量为________________mol。
（2）若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为34 g/mol，则：
①将铜粉与D的浓溶液反应所得溶液加热蒸干，得到的白色固体物质为____________(填化学式)。
②将少景Na₂Y溶液滴加到次氯酸钠溶液中发生反应，无沉淀生成，请写出该反应的离子反应方程式__________。在该反应中若有74.5 g NaClO被还原，则转移电子的物质的量为_________mol。

(14分)下图表示有关的一种反应物或生成物(无关物质已略去)，其中A、C为无色气体，请填写下列空白。

（1）化合物W可能是____________或__________，C是____________，F是____________。
（2）反应①中若消耗Na₂O₂ 7.8 g，则转移的电子数为______________________。
（3）反应③的离子方程式：__________________________________________。
（4）A与CuO在加热条件下能反应生成N₂和Cu，请写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________________________________。

(10分)碳酸铈[Ce₂(CO₃)₃]为白色粉末，难溶于水，主要用作生产铈的中间化合物。它可由氟碳酸铈精矿经如下流程。
 
（1）氟碳酸铈的化学式为为CeFCO₃，该化合物中，Ce的化合价为             。
（2）氧化焙烧生成的铈化合物为二氧化铈(CeO₂)，其在酸浸时发生反应的离子方程式为           。
（3）试剂X是                。
（4）若试剂X改为氢氧化钠溶液，则反应生成难溶物—一氢氧化铈(Ⅲ)，其暴露于空气中时变成紫色，最终变成黄色的氢氧化高铈(Ⅳ)。氢氧化铈在空气中被氧化成氢氧化高铈的化学方程式为                                                  。
（5）取（4）中得到的Ce(OH)₄产品（质量分数为97%)1． 00 g，加硫酸溶解后，用0．1000mol·L^-1的FeSO₄溶液滴定至终点（铈被还原成Ce³⁺）,则需要滴加标准溶液的体积为         mL。

(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)。