高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

（6分，每空2分）
某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质：S、H₂S、HNO₃、NO、H₂O。已知水是反应产物之一。
（1）该反应中的还原剂是__________________；
（2）该反应中的还原产物是_______________；
（3）若反应过程中转移了0.3 mol电子，则生成水的质量是______________。

KClO₃和浓盐酸在一定温度下反应会生成黄绿色的 易爆物二氧化氯。其变化可表示为：2KClO₃+4HCl(浓)=2KCl+2ClO₂↑+Cl₂↑+2H₂O。
（1）请分析该反应中电子转移的情况（用双线桥法表示）
（2）浓盐酸在反应中显示出来的性质是____（填序号）。
①只有还原性②还原性和酸性③只有氧化性④氧化性和酸性
（3）若有1 mol HCl参与反应，则被还原的KClO₃为____mol，转移的电子为     mol。
（4）ClO₂具有很强的氧化性。因此，常被用作消毒剂，其消毒的效率（以单位质量得到的电子数表示）是Cl₂的              倍。

已知铜在常温下能被稀硝酸溶解，其反应的化学方程式如下
3Cu + 8HNO₃ ="=" 3Cu(NO₃)₂ + 2NO↑+ 4H₂O
（1）上述反应中氧化剂与氧化产物的物质的量之比         。
（2）若生成NO的体积为3.36L(标准状况)，且硝酸足量，则消耗铜的质量       g，转移电子的数目为       ，被还原的硝酸为              mol。
（3）写出该反应的离子方程式                                。

海水中含有非常丰富的化学资，从海水中可提取多种化工原料。下图是某工厂对海水资综合利用的示意图。

试回答下列问题：
（1）我国政府规定食用盐中必须加入一定量的KIO₃（碘酸钾），其中碘元素的化合价为   价。
（2）为除去粗盐中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-及泥沙，方法是将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤；②加过量的氢氧化钠溶液；③加适量的盐酸；④加过量的碳酸钠溶液；⑤加过量的氯化钡溶液，合理的操作顺序是               ①③（填序号）。
（3）写出电解饱和食盐水的化学方程式                                         ，当转移0.2mol电子时，阴阳两极生成的气体体积之和是           （标准状况下）。
（4）以海边贝壳为原料可以制取石灰乳，贝壳的主要化学成分为    （写化学式）。
（5）目前，世界上生产的镁有60%自海水，由“母液”制“镁”的过程中，发生了   个复分解反应（填数目）。
（6）电解氯化镁所得的氯气，除用于生产盐酸外，还可以用于制取漂白粉，漂白粉的有效成份
是              （写化学式）。
（7）溴主要以Br^－形式存在于海水中，提取食盐后剩下的母液（也叫卤水）中，Br^－的浓度较大，工业上 制备的Br₂的操作步骤为：一定条件下，将Cl₂通入卤水中，生成Br₂，利用热空气将Br₂吹出，Br₂可用热空气吹出，其原因是                            。

工．在含有弱电解质的溶液中，往往有多个化学平衡共存。
（1）一定温度下，向1 L 0.l mol·L^－1 CH₃ COOH溶液中加入0.1 molCH₃COONa固体，
溶液中        （填“增大”、“减小”或“不变”）；溶液中各微粒浓度由大到小的顺序为：_________            
（2）常温下，向20 ml0.1mol/LNa₂CO₃溶液中逐滴加入0.1mol/LHC1溶液40 mL，溶液中含碳元素的微粒(CO₂)因逸出未画出）物质的量分数随溶液pH变化的情况如下：

回答下列问题：
①所得溶液中含量最多的三种微粒的物质的量浓度的大小关系为                
②已知在25℃时，CO₃^2-水解反应的平衡常数即水解常数K_h=2×10^－4mol/L，当溶液中c(HCO₃^-)：c(CO₃^2-)=2:1时，溶液的pH=              。
Ⅱ．金属表面处理、皮革鞣制、印染等都可能造成铬污染。六价铬比三价铬毒性强，更易被人体吸收且在体内蓄积。工业上处理酸性含Cr₂O₇^2-废水的方法如下：
（1）向含Cr₂O₇^2-的酸性废水中加入FeSO₄溶液，使Cr₂O₇^2-全部转化为Cr³⁺。写出该反应的离子方程式：                    。
（2）调节溶液的pH，使Cr^3＋完全沉淀。25℃时，若调节溶液的pH=8，则溶液中残余Cr^3＋的物质的量浓度为                         mol／L（已知25℃时，Ksp[Cr(OH) ₃]=6.3×10^－31）。
（3）铬元素总浓度的测定：准确移取25.00 mL含Cr₂O₇^2-和Cr³⁺的酸性废水，向其中加入足量的（NH₄）₂S₂O₈溶液将Cr³⁺氧化成Cr₂O₇^2-，煮沸除去过量的(NH₄)₂S₂O₈；向上述溶液中加入过量的KI溶液，充分反应后，以淀粉为指示剂，向其中滴加0.015 mol／L的Na₂ S₂O₃标准溶液，终点时消耗Na₂S₂O₃溶液20.00 ml）。计算废水中铬元素总浓度_______（单位：mg/L，写出计算过程）。 已知测定过程中发生的反应如下：
①2Cr³⁺+3S₂O₃^2-+7H₂O= Cr₂O₇^2-+6SO₄^2-+14H⁺   ②Cr₂O₇^2-+6I^-+14H⁺=2Cr³⁺+3I₂+7H₂O
③I₂+ S₂O₃^2-= 2I^-+ S₄O₆^2-

氢气是一种清洁能源。制氢和储氢作为氢能利用的关键技术，是当前科学家主要关注的热点问题。（1）用甲烷制取氢气的两步反应的能量变化如下图所示：

①甲烷和水蒸气反应生成二氧化碳和氢气的热化学方程式是________________。
②第Ⅱ步反应为可逆反应。800℃时，若CO的起始浓度为2.0 mol·L^－1，水蒸气的起始浓度为3.0 mol·L^－1，达到化学平衡状态后，测得CO₂的浓度为1.2 mol·L^－1，则CO的平衡转化率为__________。
（2）NaBH₄是一种重要的储氢载体，能与水反应生成NaBO₂，且反应前后B元素的化合价不变，该反应的化学方程式为                   ，反应消耗1mol NaBH₄时转移的电子数目为       。
（3）储氢还可借助有机物，如利用环已烷和苯之间的可逆反应来实现脱氢和加氢。

在某温度下，向恒容容器中加入环已烷，其起始浓度为a mol·L^－1，平衡时苯的浓度为b mol·L^－1，该反应的平衡常数K=                    （用含a、b的关系式表达）。
（4）一定条件下，如下图所示装置可实现有机物的电化学储氢（除目标产物外，近似认为无其它有机物生成）。

①实现有机物储氢的电极是        ；

A．正极

B．负极

C．阴极

D．阳极

其电极反应方程为：                        。
②该储氢装置的电流效率η明显小于100%，其主要原因是相关电极除目标产物外，还有一种单质气体生成，这种气体是         。由表中数据可知，此装置的电流效率η＝              。[η＝（生成目标产物消耗的电子数/转移的电子总数）×100%，计算结果保留小数点后1位]。

（1）硫化氢具有还原性，可以和许多氧化剂反应。H₂S通入硫酸酸化的KMnO₄溶液，反应生成S、MnSO₄等，写出该反应的化学方程式：                          。
（2）硫铁矿氧化焙烧的化学反应如下：
    
若24mol FeS₂完全反应耗用氧气1467.2L（标准状况）；反应产物中Fe₃O₄与Fe₂O₃物质的量之比为                    。
（3）在常温常压下氢气与氧气的混合气体10L，将混合气体点燃充分反应后恢复到原来状况剩余气体1L，则原混合气体中氢气和氧气的体积比为                 
（4）将钠—铝合金共a 克，投入足量水中生成气体最多       mol,如果投入到足量的稀硫酸中生成气体体积最多      mol(用含a的代数式表示，上同)

火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲，也永远会激励着我们去奋发图强。黑火药在发生爆炸时，发生如下的反应：2KNO₃+3C＋S===K₂S+N₂↑+3CO₂↑。
（1）其中被还原的元素是           
（2）当反应有3.612×10²⁴个电子转移时被硝酸钾氧化得到的氧化产物在标准状况下的体积   。

(7分)工业尾气SO₂、NO₂是污染大气、形成酸雨的罪魁祸首。请回答下列问题：
（1）用CO可以消除SO₂污染。已知一定条件下，2CO(g)+O₂(g)==2CO₂(g)的能量变化如图所示，由固体S单质生成l molSO₂(g)的焓变为296kJ·mol。

在相同条件下，CO与SO₂反应生成单质S与CO₂的热化学方程式为___________________________。
（2）异氰酸(化学式：HNCO，C为+4价)可用于消除尾气中的NO₂。其反应原理为：
HNCO+NO₂→N₂+CO₂+(未配平)。
①上述反应的氧化剂是____________。
②配平后方框内应填写____________。
③每处理33．6LNO₂(标准状况)，反应中转移电子的物质的量为____________。

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）。 

工业上利用电解饱和食盐水可制得重要化工产品。
（1）写出化学方程式并标出电子转移的方向和数目：
                                                                      
（2）氧化剂：                           
还原剂：                           
（3）每转移1mol电子，可得到      mol氯气；
利用电解所得气体制36.5%的浓盐酸100t，最少需要消耗食盐             t。

(18分)高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

（1）反应①应在温度较低的情况下进行。因在温度较高时KOH 与Cl₂反应生成的是KClO₃。写出在温度较高时KOH与Cl₂反应的化学方程式                           ，当反应中转移5 mol电子时，消耗的氯气是         mol。
（2）在反应液I中加入KOH固体的目的是         （填编号）。

A．与反应液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO

B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率

C．为下一步反应提供碱性的环境

D．使KClO3转化为 KClO

（3）从溶液II中分离出K₂FeO₄后，还会有副产品KNO₃、KCl，则反应③中发生的离子反应方程式为                                          。
（4）如何判断K₂FeO₄晶体已经洗涤干净                               。
（5）高铁酸钾(K₂FeO₄)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，其离子反应是：    FeO₄²¯ +    H₂O =      Fe(OH)₃(胶体) +     O₂↑ +        
完成并配平上述反应的离子方程式。

某一离子反应体系有反应物和产物共以下六种：MnO₄^-、H⁺、O₂、H₂O、H₂O₂、Mn²⁺，
已知该反应中的H₂O₂只发生如下过程：
（1）该反应中的还原剂是          ，还原产物是________。
（2）KMnO₄溶液随着酸性的增强氧化性不断增强，应选择_______（选填“稀硫酸”或“浓盐酸”）进行KMnO₄溶液的酸化。
（3）假如反应转移了0.3mol电子，则产生的气体在标准状况下体积为________。

(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                             。

I、下列物质中属于强电解质的是                ；属于弱电解质的是             ；属于非电解质的是          。（填序号）
①氨气 ②氨水 ③盐酸 ④醋酸 ⑤硫酸钡 ⑥银 ⑦氯化钠 ⑧二氧化碳 ⑨醋酸铵 ⑩氢气
II、某反应体系中的物质有：Cr₂(SO₄)₃、K₂S₂O₈、K₂Cr₂O₇、K₂SO₄、H₂SO₄、H₂O。已知K₂S₂O₈的氧化性比K₂Cr₂O₇强。
（1）请将以上反应物与生成物编写成一个氧化还原反应方程式（不要求配平）
                                                                        
（2）反应中，被还原的物质是            Cr₂(SO₄)₃是                   
（3）在酸性条件下K₂Cr₂O₇与草酸（H₂C₂O₄）反应的产物是：Cr₂(SO₄)₃、CO₂、K₂SO₄和H₂O，则还原剂与氧化剂物质的量之比为           。