高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

高锰酸钾是锰的重要化合物和常用的氧化剂。以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。

（1）上述流程中可以循环使用的物质有       、            （写化学式）。
（2）若不考虑制备过程中的损失与物质循环，则1 mol MnO₂可制得      mol KMnO₄；反应中二氧化锰的主要作用是      （“氧化剂”、  “还原剂”、“催化剂”）。
（3）操作I的名称是      ；操作Ⅱ根据KMnO₄和K₂CO₃两物质在      （填性质）上的差异，采用       （填操作步骤）、趁热过滤得到KMnO₄粗晶体。
（4）写出母液中加入生石灰苛化时的反应总的离了方程式                   ．
（5）该生产中需要纯净的CO₂气体。若实验室要制备纯净的CO₂，所需试剂最好选择（选填代 号）              。

A．石灰石

B．稀HC1

C．稀H2SO4

D．纯碱

所需气体发生装置是              （选填序号）。

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______________________。

NaNO₂因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO₂能发生如下反应：2NaNO₂＋4HI===2NO↑＋I₂＋2NaI＋2H₂O。
（1）上述反应中氧化剂是________。
（2）根据上述反应，鉴别NaNO₂和NaCl。可选用的物质有：①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你认为必须选用的物质有________(填序号)。
（3）某厂废液中，含有2%～5%的NaNO₂，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO₂转化为不引起二次污染的N₂的是________(填编号)。

A．NaCl

B．NH4Cl

C．HNO3

D．浓H2SO4

（4）若反应10Al＋6NaNO₃＋4NaOH===10NaAlO₂＋3N₂↑＋2H₂O转移5 mol e^－，则生成标准状况下N₂的体积为________L。

(14分)结合氯气的相关知识解决下列问题。
（1）在实验室中制取Cl₂，下列收集Cl₂的正确装置是            （填字母）。

将Cl₂通入水中，所得溶液中具有氧化性的含氯粒子有                  。
（2）氯气可用于生产漂白粉。由于盐酸浓度不同，漂白粉与盐酸混合发生反应的反应类型不同。
漂白粉与稀盐酸发生复分解反应，离子方程式为                     。
漂白粉与浓盐酸发生氧化还原反应，离子方程式为                   。
（3）某实验小组向100mL FeI₂溶液中逐渐通入Cl₂，会依次发生如下反应：
a．Cl₂+2I^－＝2Cl^－+I₂
b．Cl₂+2Fe²⁺＝2Cl^－+2Fe³⁺
c．5Cl₂+I₂+6H₂O＝10Cl^－+2IO₃^－+12H⁺
其中Fe³⁺、I₂的物质的量随n(Cl₂)的变化如图所示。

请回答下列问题：
①当n(Cl₂)＝0.12mol时，不考虑水的电离及金属离子的水解，分析溶液中所含金属阳离子及其
物质的量                   （写出计算过程，否则不得分）。
②当溶液中n(Cl^－)：n(IO₃^－)＝8:1时，通入的Cl₂在标准状况下的体积为         L（写出计算过程，否则不得分）。

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：_________________________________。

铁、铜等金属及其化合物在日常生活中应用广泛，回答下列问题。
（1）工业上可用Cu₂S+O₂2Cu+SO₂。反应制取粗铜，当消耗32 g Cu₂S时，转移电子的物质的量为____________________。
（2）将少量铜丝放入适量的稀硫酸中，温度控制在50℃-60℃，加入H₂O₂，反应一段时间后可制得硫酸铜，发生反应的离子方程式为：________________.CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃溶液和NaCI溶液加热，生成CuCl沉淀，写出生成CuCl的离子方程式________________________。
（3）电子工业常用30%的FeCl₃溶液腐蚀附在绝缘板上的铜箔制造印刷电路板，取其腐蚀后的废液，加入一定量的铁粉后，若无固体剩余，则反应后的溶液中肯定有的离子是________________；若有红色固体，则反应后的溶液中肯定没有的离子是________，检验该离子的试剂为________。
（4）铁氰化钾 K₃[Fe(CN)₅]和亚铁氰化钾K₄[Fe(CN)₆] 的混合溶液可用于太阳能电池的电解液，该太阳能电池的工作原理示意图如图所示，其中催化剂a为________极，电极反应式为________；

（10分)高铁酸钾（K₂FeO₄）具有很强的氧化性，是一种新型的高效水处理剂。
（1）高铁酸钾具有强氧化性的原因是                   。
（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，其处理水的原理为             ，____ _____。
（3）制备K₂FeO₄可以采用干式氧化法或湿式氧化法。
①干式氧化的初始反应是2FeSO₄+6Na₂O₂＝2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑，该反应中每生成2 mol Na₂FeO₄时转移电子       mol。
②湿式氧化法的流程如下图：

上述流程中制备Na₂FeO₄的化学方程式是：                  。
（4）高铁电池是正在研制中的可充电电池，下图为该电池和常用的高能碱性电池的放电曲线，由此可得出的高铁电池的优点有      。

(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）。

已知：将Cl₂通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO₃，且的值与温度高低有关．当n(KOH)="a" mol时，
（1）标准状况下，参加反应的氯气的体积等于              L
（2）若某温度下，反应后，则溶液中=           ，此时反应总离子方程式为          ．
（3）改变温度，产物中KClO₃的最大理论产量为              mol．

(14分)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在电炉中高温(～1550℃)下通过下面三个反应共熔得到。
①4Ca₃(PO₄)₂(s)+10C(s)＝12CaO(s)+2P₄(s)+10CO₂(g）ΔH₁=＋Q₁kJ·mol^-1
②CaO(s)+SiO₂(s)＝CaSiO₃(s） ΔH₂=－Q₂ kJ·mol^-1
③CO₂ (g)＋C(s)＝2CO(g)    ΔH₃=＋Q₃kJ·mol^-1
已知：CaSiO₃的熔点(1546℃)比SiO₂低。
a、写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式_____________________________。
b、上述反应中SiO₂起何作用？______________________________________。
（2）白磷在热的浓氢氧化钾溶液中岐化得到一种次磷酸盐(KH₂PO₂)和一种气体        (写化学式)。
（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得。工业上为了使反应的主要产物是NaH₂PO₄，通常将pH控制在                  之间(已知磷酸的各级电离常数为：K₁= 7.1×10⁻³  K₂ = 6.3×10⁻⁸   K₃ =4.2×10⁻¹³  lg7.1≈0.9  lg6.3≈0.8  lg≈0.6) 。Na₂HPO₄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）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：
11P ₄+60CuSO₄+96H₂O＝20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄
60molCuSO₄能氧化白磷的物质的量是            。

绿矾(FeSO₄·7H₂O)硫酸法生产一种稀有金属产品过程中产出的副产品，产品外观为淡绿色或淡黄绿色结晶固体。加入适量可调节碱性水中的pH，与水中悬浮物有机结合，并加速沉淀，主要应用于水质净化和工业废水处理，同时具有杀菌作用。
（1）98% 1.84 g/cm³的浓硫酸在稀释过程中，密度下降，当稀释至50%时，密度为1.4g/cm³，50%的硫酸物质的量浓度为           (保留两位小数)，50%的硫酸与30%的硫酸等体积混合，混合酸的浓度为         (填>、<、=")40%" 。
（2）实际生产用20%发烟硫酸(100克发烟硫酸含SO₃ 20克)配制稀硫酸，若用SO₃·nH₂O表示20%的发烟硫酸，则n=____________(保留两位小数)。
（3）绿矾在空气中容易被部分氧化为硫酸铁，现取7.32克晶体溶于稀盐酸后，加入足量的BaCl₂溶液，过滤得沉淀9.32克；再通入112mL(标准状况)氯气恰好将Fe^2＋完全氧化，推测晶体的化学式为                    。   
（4）硫酸亚铁铵［(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O］(俗称莫尔盐)，较绿矾稳定，在分析化学中常用来配制Fe²⁺的标准溶液，用此Fe²⁺的标准溶液可以测定剩余稀硝酸的量。现取8.64克Cu₂S和CuS的混合物用200 mL 2 mol/L稀硝酸溶液处理，发生反应如下：
10NO₃^-＋3Cu₂S＋16H^＋=6Cu^2＋＋10NO↑＋3SO₄^2-＋8H₂O
8NO₃^-＋3CuS＋8H^＋=3Cu^2＋＋3 SO₄^2-＋8NO↑+ 4H₂O
剩余的稀硝酸恰好与V mL 2 mol/L (NH₄)₂Fe(SO₄)₂溶液完全反应。
已知：NO₃^-＋3Fe^2＋＋4H^＋= NO↑＋3Fe³⁺＋2H₂O
①V值范围                      ；
②若V=48，试计算混合物中CuS的质量分数         (保留两位小数)。

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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(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                             。

铜合金是人类使用最早的金属材料，铜在化合物中的常见化合价有+l 、+2。已知Cu₂O与稀硫酸反应，有红色金属析出且溶液呈蓝色。现向Cu、Cu₂O和CuO组成的混合物中，加入1 L 0.6 mol/L HNO₃溶液恰好使混合物溶解，同时收集到2240 mL NO气体（标准状况）。请回答下列问题：
（1）写出Cu₂O跟稀硝酸反应的离子方程式                       。
（2）若将上述混合物用足量的H₂加热还原，所得到固体的质量为       。
（3）若混合物中含0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗H₂SO₄的物质的量为       。
（4）若混合物中Cu的物质的量为n mol，则n的取值范围为             。

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）。