高中化学有关有机物分子式确定的计算填空题

A、B、C、D、E为原子序数依次增大的五种短周期元素,其中仅含有一种金属元素,A和D最外层电子数相同;B、C和E在周期表中相邻,且C、E同主族。B、C的最外层电子数之和等于D的原子核外电子数,A和C可形成两种常见的液态化合物。 请回答下列问题:
(1)B的原子结构示意图         。
(2)C、D、E三种原子对应的离子半径由大到小的顺序是           (填具体离子);由A、B、C三种元素按4∶2∶3组成的化合物所含的化学键类型为                      。
(3)用某种废弃的金属易拉罐与A、C、D组成的化合物溶液反应,该反应的离子方程式为:                      。
(4)在100 mL 18 mol/L的浓的A、C、E组成的酸溶液中加入过量的铜片,加热使之充分反应, 产生的气体在标准状况下的体积可能是   (填序号);
a.7.32 L       b.6.72 L        c.20.16 L      d.30.24 L
若使上述反应中剩余的铜片继续溶解,可向其中加入硝酸钠,反应的离子方程式为:                  。
(5)A、C两元素的单质与熔融K₂CO₃组成的燃料电池,其负极反应式为                 ,用该电池电解1 L 1 mol/L NaCl溶液当消耗标准状况下1.12 L H₂时,NaCl溶液的pH=  (假设电解过程中溶液的体积不变)。

Ⅰ.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。
（1）磷元素的原子结构示意图是                       。 
（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合,在电炉中加热到1 500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂6CaSiO₃+P₄O₁₀
10C+P₄O₁₀P₄+10CO
每生成1 mol P₄时,就有   mol电子发生转移。 
（3）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是常用的还原剂。在维生素C（化学式C₆H₈O₆）的水溶液中加入过量I₂溶液,使维生素C完全氧化,剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定,可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为:
C₆H₈O₆+I₂C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-
2S₂+I₂S₄+2I^-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol/L I₂溶液V₁ mL,充分反应后,用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂,消耗b mol/L Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。该溶液中维生素C的物质的量是   mol。
（4）在酸性溶液中,碘酸钾（KIO₃）和亚硫酸钠可发生如下反应:
2I+5S+2H⁺I₂+5S+H₂O
生成的碘可以用淀粉溶液检验,根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。
某同学设计实验如下表所示:

	0.01 mol/LKIO3酸性溶液（含淀粉）的体积/mL	0.01 mol/LNa2SO3溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	实验温度/℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V1	35	25
实验2	5	5	40	25
实验3	5	5	V2	0

 
该实验的目的是                             ;表中V₂=   mL。
Ⅱ.稀土元素是宝贵的战略资源,我国的蕴藏量居世界首位。
（5）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素。在加热条件下CeCl₃易发生水解,无水CeCl₃可用加热CeCl₃·6H₂O和NH₄Cl固体混合物的方法来制备。其中,NH₄Cl的作用是      。
（6）在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂,调节pH≈3,Ce³⁺通过下列反应形成Ce（OH）₄沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
Ce³⁺+H₂O₂+H₂OCe（OH）₄↓+                         。

(13分)铁和铁的化合物在工业生产和日常生活中都有广泛的用途。
（1）在定向爆破中，常利用氧化铁与铝反应放出的热量来切割钢筋，该反应的化学方程式为＿＿。
（2）已知：2Fe₂O₃(s)＋3C(s)＝3CO₂(g)＋4Fe(s) △H＝+468.2 kJ·mol^-1
C(s)+O₂(g)＝CO₂(g) △H="-393.5" kJ·mol^-1。
则Fe(s)与O₂ (g)反应生成Fe₂ O₃ (s)的热化学方程式为＿_____________________。
（3）可用KMnO₄溶液滴定Fe²⁺的浓度，反应的离子方程式如下：5Fe^2＋＋MnO₄^－＋8H^＋＝5Fe^3＋＋Mn^2＋＋4H₂O
①KMnO₄溶液应盛放在＿＿＿＿＿滴定管中；
②判断达到滴定终点的现象是＿＿＿＿＿；
③用硫酸酸化的0.020 00 mol·L^-1。KMnO₄溶液滴定某FeSO₄溶液至终点，实验数据记录如下表：

请分析数据并计算，该FeSO₄溶液的物质的量浓度为＿＿＿＿＿。
（4）新型纳米材料ZnFe₂O_x，可用于除去工业废气中的某些氧化物。制取新材料和除去废气的转化关系如下图：

①已知ZnFe₂O₄与H₂反应的物质的量之比为2:1，则ZnFe₂O_x中x=＿＿＿＿＿；
②用ZnFe₂O_x除去SO₂的过程中，氧化剂是＿＿＿＿＿。

铜是生物体必需的微量元素，也是人类最早使用的金属之一。铜的生产和使用对国计民生各个方面都产生了深远的影响。
（1）写出铜与稀硝酸反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（2）为了保护环境和节约资源，通常先用H₂O₂和稀硫酸的混合溶液溶出废旧印刷电路板中的铜，最终实现铜的回收利用。写出溶出铜的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（3）工业上以黄铜矿为原料，采用火法熔炼工艺生产铜。该工艺的中间过程会发生反应：2Cu₂O＋Cu₂S6Cu＋SO₂↑，该反应的氧化剂是______________；当生成19.2 g Cu时，反应中转移的电子为__________mol。
（4）铜在潮湿的空气中能发生吸氧腐蚀而生锈，铜锈的主要成分为Cu₂（OH）₂CO₃（碱式碳酸铜）。试写出上述过程中负极的电极反应式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
（5）研究性学习小组用“间接碘量法”测定某试样CuSO₄·5H₂O（不含能与I^－反应的氧化性杂质）的含量。取a g试样配成100 mL溶液，每次取25.00 mL，滴加KI溶液后有白色碘化物沉淀生成。写出该反应的离子方程式：___________________________。继续滴加KI溶液至沉淀不再产生，溶液中的I₂用硫代硫酸钠标准溶液滴定，发生反应的化学方程式为I₂＋2Na₂S₂O₃=2NaI＋Na₂S₄O₆，平均消耗c  mol/L的Na₂S₂O₃溶液V mL。则试样中CuSO₄·5H₂O的质量分数为______________。

二氧化氯（ClO₂）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。
Ⅰ.（1）ClO₂可由KClO₃在H₂SO₄存在的条件下与Na₂SO₃反应制得。则该反应的氧化产物与还原产物的物质的量之比是________。
Ⅱ.实验室也可用NH₄Cl、盐酸、NaClO₂（亚氯酸钠）为原料制备ClO₂，其流程如下：

（2）写出电解时发生反应的化学方程式：________________________________。
（3）除去ClO₂中的NH₃可选用的试剂是________。（填序号）

A．饱和食盐水	B．碱石灰
C．浓硫酸	D．水

（4）测定ClO₂（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100 mL水溶解后，再加3 mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO₂气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用c mol·L^－1硫代硫酸钠标准溶液滴定（I₂＋2S₂O₃^2-=2I^－＋S₄O₆^2-），共用去V mL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是______________________________________。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式__________________________。
③滴定终点的现象是_______________________________________________。
④测得通入ClO₂的质量m（ClO₂）＝________。（用含c、V的代数式表示）
（5）用ClO₂处理过的饮用水（pH为5.5～6.5）常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子ClO₂^-。2001年我国卫生部规定，饮用水的ClO₂^-含量应不超过0.2 mg·L^－1。若饮用水中ClO₂^-的含量超标，可向其中加入适量的某还原剂，该反应的氧化产物是________（填化学式），其发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________。

环境中常见的重金属污染物有：汞、铅、锰、铬、镉。处理工业废水中含有的Cr₂O₇^2-和CrO₄^2-，常用的方法有两种。
方法1　还原沉淀法
该法的工艺流程为。
其中第①步存在平衡2CrO₄^2-（黄色）＋2H^＋Cr₂O₇^2-（橙色）＋H₂O。
（1）写出第①步反应的平衡常数表达式_________________________________。
（2）关于第①步反应，下列说法正确的是________。
A．通过测定溶液的pH可以判断反应是否已达平衡状态
B．该反应为氧化还原反应
C．强酸性环境，溶液的颜色为橙色
（3）第②步中，还原0.1 mol Cr₂O₇^2-，需要________mol的FeSO₄·7H₂O。
（4）第③步除生成Cr（OH）₃外，还可能生成的沉淀为________。在溶液中存在以下沉淀溶解平衡：Cr（OH）₃（s）Cr^3＋（aq）＋3OH^－（aq），常温下，Cr（OH）₃的溶度积K_sp＝10^－32，当c（Cr^3＋）降至10^－5 mol·L^－1时，认为c（Cr^3＋）已经完全沉淀，现将第③步溶液的pH调至4，请通过计算说明Cr^3＋是否沉淀完全（请写出计算过程）：____________________________________________________________________________。
方法2　电解法
（5）实验室利用如图装置模拟电解法处理含Cr₂O₇^2-的废水，电解时阳极反应式为________，阴极反应式为________，得到的金属阳离子在阴极区可沉淀完全，从水的电离平衡角度解释其原因是___________________________________________________________。

亚氯酸钠（NaClO₂）常用于水的消毒和砂糖、油脂的漂白与杀菌。以下是用过氧化氢法生产亚氯酸钠的工艺流程图：

已知：①NaClO₂的溶解度随温度升高而增大，适当条件下可结晶析出NaClO₂·3H₂O ;
②K_sp(FeS)＝6．3×10^-18 ； K_sp(CuS)＝6．3×10^-36 ；K_sp(PbS)＝2．4×10^-28
（1）吸收塔内发生反应的离子方程式为                                      。该工艺流程中的NaClO₃、ClO₂、NaClO₂都是强氧化剂，它们都能和浓盐酸反应制取Cl₂。若用二氧化氯和浓盐酸制取Cl₂，当生成5 mol Cl₂时，通过还原反应制得氯气的质量为   g。
（2）从滤液中得到NaClO₂·3H₂O晶体的所需操作依次是               （填写序号）。
a蒸馏；b灼烧；c过滤；d冷却结晶；e蒸发
（3）印染工业常用亚氯酸钠（NaClO₂）漂白织物，漂白织物时真正起作用的是HClO₂。
下表是 25℃时HClO₂及几种常见弱酸的电离平衡常数：

弱酸	HClO2	HF	HCN	H2S
Ka/mol•L^-1	1×10^-2	6．3×10^-4	4．9×10^-10	K1＝9．1×10^−^8 K2＝1．1×10^−^12

 
①常温下，物质的量浓度相等的NaClO₂、NaF、NaCN、Na₂S四种溶液的pH由大到小的顺序为     （用化学式表示）；体积相等，物质的量浓度相同的NaF、NaCN两溶液中所含阴阳离子总数的大小关系为：  （填“前者大”“相等”或“后者大”）。
②Na₂S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺离子，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是               ；当最后一种离子沉淀完全时（该离子浓度为10^-5mol·L^-1）此时体系中的S^2-的浓度为                。

硝酸铈铵[（NH₄）₂Ce（NO₃）₆]广泛应用于电子、催化工业，其合成路线如下：

（1）已知（NH₄）₂Ce（NO₃）₆受热易分解，某科研小组认为反应原理如下，请补充完整：（NH₄）₂Ce（NO₃）₆CeO₂·8OH + 8_____↑；CeO₂·8OHCeO₂+ 4H₂O↑+2O₂↑。
在空气中加热（NH₄）₂Ce（NO₃）₆，除固体颜色有变化外，还可观察到的现象是_________。
（2）步骤Ⅰ中，将Ce（NO₃）₃·6H₂O配成溶液，保持pH到4~5，缓慢加入H₂O₂溶液搅拌混合均匀，再加入氨水调节溶液pH，得到Ce（OH）₄沉淀。该过程中参加反应的氧化剂与还原剂物质的量之比为___________。
（3）298K时，K_sp[Ce（OH）₄]＝1×10^—29。Ce（OH）₄的溶度积表达式为K_sp＝___________。
为了使溶液中Ce^4＋沉淀完全，即残留在溶液中的c（Ce⁴⁺）小于1×10^—5mol·L^－1，需调节pH为______以上。
（4）为了研究步骤Ⅲ的工艺条件，科研小组测定了（NH₄）₂Ce（NO₃）₆在不同温度、不同浓度硝酸中的溶解度，结果如图。从图中可得出三条主要规律：

① （NH₄）₂Ce（NO₃）₆在硝酸中的溶解度随温度升高而增大；
② _____________________________________________；
③ _____________________________________________。

已知：2Fe^3＋＋2I^－=2Fe^2＋＋I₂，2Fe^2＋＋Br₂=2Fe^3＋＋2Br^－。
(1)含有1 mol FeI₂和2 mol FeBr₂的溶液中通入2 mol Cl₂，此时被氧化的离子是________，被氧化的离子的物质的量分别是________________。
(2)如果向原溶液中通入3 mol Cl₂，则被氧化的离子是________，其对应氧化产物的物质的量分别是________________。
(3)过二硫酸钾(K₂S₂O₈)具有强氧化性，可将I^－氧化为I₂：S₂O₈^2—＋2I^－=2SO₄^2—＋I₂。通过改变反应途径，Fe^3＋、Fe^2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示Fe^3＋对上述反应的催化过程：______________________________、____________________________(不必配平)。

Ⅰ.铝是地壳中含量最高的金属元素,其单质及其合金在生产生活中的应用十分广泛。
(1)金属铝的生产是以Al₂O₃为原料,与冰晶石(Na₃AlF₆)在熔融状态下进行电解,则化学方程式为                                                                 　。 
其电极均由石墨材料做成,则电解时不断消耗的电极是　　　　(填“阴极”或“阳极”)。 
(2)对铝制品进行抗腐蚀处理,可延长其使用寿命。以处理过的铝材为阳极,在H₂SO₄溶液中电解,铝材表面形成氧化膜,阳极反应式为　                                。 
(3)铝电池性能优越,Al-Ag₂O电池可用作水下动力电源,化学反应为:2Al+3Ag₂O+2NaOH+3H₂O2Na[Al(OH)₄]+6Ag, 则负极的电极反应式为                                                     
　　　　　　　　　　,正极附近溶液的pH　　　　(填“变大”、“不变”或“变小”)。 
Ⅱ.氮是地球上含量丰富的一种元素,氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。

(1)如图是在一定温度和压强下N₂和H₂反应生成1 mol NH₃过程中能量变化示意图,请写出合成氨的热化学反应方程式:                                         (ΔH的数值用含字母a、b的代数式表示)。
(2)工业合成氨的反应为N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)。在一定温度下,将一定量的N₂和H₂通入体积为1 L的密闭容器中,反应达到平衡后,改变下列条件,能使平衡向正反应方向移动且平衡常数不变的是　　。

A．增大压强	B．增大反应物的浓度
C．使用催化剂	D．降低温度

Ⅲ.铁及其化合物在生活、生产中有广泛应用。请回答下列问题:黄铁矿(FeS₂)是生产硫酸和冶炼钢铁的重要原料。其中一个反应为:3FeS₂+8O₂6SO₂+Fe₃O₄,有3 mol FeS₂参加反应,转移　　　　mol电子。
(2)氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO₂通入氯化铁溶液中反应的离子方程式:　                                 。

利用废旧镀锌铁皮可制备磁性Fe₃O₄胶体粒子及副产物ZnO。制备流程图如下：

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似。请回答下列问题：
（1）用NaOH溶液处理废旧镀锌铁皮的作用有________。

A．去除油污

B．溶解镀锌层

C．去除铁锈

D．钝化

（2）调节溶液A的pH可产生Zn（OH）₂沉淀，为制得ZnO，后续操作步骤是______________________________________________________________。
（3）由溶液B制得Fe₃O₄胶体粒子的过程中，须持续通入N₂，其原因是_________________________________________________________。
（4）用重铬酸钾法（一种氧化还原滴定法）可测定产物Fe₃O₄中的二价铁含量。若需配制浓度为0.010 00 mol·L^－1的K₂Cr₂O₇标准溶液250 mL，应准确称取________g K₂Cr₂O₇（保留4位有效数字，已知MK₂Cr₂O₇＝294.0 g·mol^－1）。配制该标准溶液时，下列仪器中不必要用到的有________（用编号表示）。
①电子天平；②烧杯；③量筒；④玻璃棒；⑤容量瓶；⑥胶头滴管；⑦移液管
（5）滴定操作中，如果滴定前装有K₂Cr₂O₇标准溶液的滴定管尖嘴部分有气泡，而滴定结束后气泡消失，则测定结果将________（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

食盐和工业用盐具有广泛的用途。已知工业用盐主要成分为NaNO₂，外观酷似食盐并有咸味。NaNO₂有氧化性和还原性，遇酸分解放出NO₂。
（1）下列试剂可鉴别工业用盐和食盐的是________。
a．H₂O　　　　　　　b．硝酸酸化的硝酸银        c．盐酸
（2）NaNO₂与氢碘酸反应（含氮产物为NO）的离子方程式为______________。
（3）某工厂废液中含有2%～5%的NaNO₂，直接排放会造成水污染，但加入下列物质中的某一种就能使NaNO₂中的氮转化为对空气无污染的气体，该物质是________。
a．NaCl　　　b．NH₄Cl　　　c．浓H₂SO₄
（4）氯碱工业通过电解饱和食盐水来获得相应的产物。请写出电解食盐水的离子方程式______________________________________，
若在标准状况下生成3.36 L H₂，则溶液中生成的OH^－的物质的量为____。

某工业废水中含有CN^－和Cr₂O₇^2-等离子，需经污水处理达标后才能排放，污水处理厂拟用下列流程进行处理：

回答下列问题：
（1）上述处理废水流程中主要采用的方法是_____________。
（2）流程②中，反应后无气体放出，该反应的离子方程式为_______。
（3）含Cr^3＋废水需进一步处理，请你设计一个处理方案：_______。
（4）反应③中，每消耗0.4 mol Cr₂O₇^2-转移2.4 mol e^－，该反应离子方程式为________。

铜单质及其化合物是应用极其广泛的物质。
(1)铜是氢后金属，不能与盐酸发生置换反应，但将单质铜置于浓氢碘酸中，会有可燃性气体及白色沉淀生成，又知氧化性：Cu^2＋>I₂，则铜与氢碘酸反应的化学方程式为____________________________________________________。
(2)已知Cu₂O能溶于醋酸溶液或盐酸中，同时得到蓝色溶液和红色固体，则Cu₂O与稀硫酸反应的离子方程式为____________________________________；
Cu₂O与稀硝酸反应的离子方程式为_____________________________；
只用稀硫酸来确定某红色固体是 Cu₂O与Cu组成的混合物的方法：称取m g该红色固体置于足量稀硫酸中，充分反应后过滤，然后___________________。

(3)Cu₂O是一种半导体材料，基于绿色化学理念设计的制取Cu₂O的电解装置如图所示，电解总反应：2Cu＋H₂O电解,Cu₂O＋H₂↑，则石墨应与电源的________极相连，铜电极上的电极反应式为________；电解过程中，阴极区周围溶液pH________(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)现向Cu、Cu₂O、CuO组成的混合物中加入1 L 0.6 mol/L HNO₃恰好使混合物溶解，同时收集到2 240 mL NO(标准状况)。若将上述混合物用足量的氢气还原，所得固体的质量为________；若混合物中含有0.1 mol Cu，将该混合物与稀硫酸充分反应，至少消耗硫酸的物质的量为________。

(1)在酸性介质中，往MnSO₄溶液里滴加(NH₄)₂S₂O₈(连二硫酸铵)溶液会发生如下离子反应(未配平)：
Mn^2＋＋S₂O₈^2—＋H₂O→MnO₄^—＋SO₄^2—＋H^＋；
①该反应常用于检验Mn^2＋的存在，其特征现象是___________________________________。
②若反应中有0.1 mol还原剂参加反应，则转移电子数为________N_A，消耗氧化剂的物质的量______________mol。
③写出该反应的离子方程式_________________________________。
(2)①向CuSO₄溶液中通入硫化氢生成黑色沉淀CuS的离子方程式为___________________________________；
②向FeCl₃溶液中加入过量的碘化钠溶液的离子方程式为_____________。
(3)在碱性介质中，H₂O₂有较强的还原性，可与Ag₂O反应，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________。
(4)为测定大气中的臭氧(O₃)含量，将0℃、1.01×10⁵ Pa的空气V L慢慢通入足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用a mL c mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液进行滴定，恰好达到终点。已知：2Na₂S₂O₃＋I₂=Na₂S₄O₆＋2NaI。
①该滴定过程中可选择的指示剂为________。
②O₃与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式为___________________________。
③空气中臭氧的体积分数为________(用含“a、c、V”的字母表示)。