高中化学计算题

写出用下列化合物作为单体聚合生成的高分子化合物的结构简式。
（1）（聚合成氯丁橡胶）
（2）已知在虚线处开环聚合得CH₂—CH₂—O（作表面活性剂），则开环聚合得的高聚物是什么？（此聚合物作合成纤维）。

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。

(1)下列______________（填写编号）组元素的单质可能都是电的良导体。
①a、c、h        ②b、g、k          ③c、h、l        ④d、e、f
（2）如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：原子核对核外电子的吸引力；形成稳定结构的倾向。
下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量（kJ·mol^-1）：

	锂	X	Y
失去第一个电子	519	502	580
失去第二个电子	7 296	4 570	1 820
失去第三个电子	11 799	6 920	2 750
失去第四个电子	—	9 550	11 600

①锂失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量原因是________________________________。
②表中X可能是以上13种元素中的______________（填写字母）元素。用元素符号表示X和j形成化合物的化学式______________。
③Y是周期表中______________族元素。
④以上13种元素中，______________（填写字母）元素原子失去核外第一个电子需要的能量最多。

几何学是解决物质结构问题的基础。C₆₀（每个碳原子与周围3个碳原子相连，如下图）是一系列碳原子簇合物（即富勒烯）的一个典型代表,它的应用十分广泛,涉及光学、信息学、药物学、催化、储氢、超导等。就其结构而言也很特殊。18世纪俄罗斯数学家莱昂哈德·欧拉通过理论论证，明确指出任何一个这样的多面体都必须恰好具有12个五边形方能闭合成多面体。试回答：

（1）由12个五边形构成的最小碳笼的化学式为__________________________________，计算过程为_________________________。
（2）除碳原子能形成笼形球状分子外，实验中还发现了以金属原子部分取代碳原子的“金属——碳原子”团簇分子，即金属碳烯，若金属碳烯的价电子总数与碳原子团簇分子的价电子总数相等，你认为能代替碳原子的金属有____________________________________（填在周期表中的位置）。
（3）在最小的金属碳烯原子簇化合物中，金属与碳原子个数比为2∶3，这种最小金属碳烯团簇分子的化学式为_____________________________（用M代金属）。
（4）计算机技术的发展带动了理论化学的发展。最近，美国研究人员通过理论计算证明，可以用24个X原子和24个Y原子代替48个碳原子形成C₁₂X₂4Y₂4新的团簇分子。若已知这种全非金属团簇分子与C₆₀价电子总数相等，且X、Y、C元素位于同一周期，X的原子半径小于Y的原子半径，则在12个五边形中，每个五边形中有___________个X原子，有___________个Y原子，X是___________元素，Y是___________元素。
（5）目前，化学家已经找到十余种富勒烯家族成员，如C₂8、C₃2、C₅0、C₆₀、C₇₀……（富勒烯家族成员还在增加），它们的分子结构都是由正五边形和正六边形构成的封闭的凸多面体，则C₈₀结构中五边形和六边形的个数分别是_________和_________。
（6）下列物质不属于富勒烯家族的有___________。

A．C18

B．C44

C．C72

D．C83

（7）晶体硼的基本结构单元是由硼原子组成的正二十面体（如下图所示）。其中含有20个等边三角形和一定数目的顶角，每个顶角上各有一个硼原子。请根据观察和计算确定：

①该基本结构单元内，所含硼原子的个数为__________；所含B—B键的数目是__________。
②若将晶体硼结构单元的每个顶角削去，余下部分就和C₆₀晶体的结构相同。据此确定，C₆₀是由__________个正六边形和__________个正五边形构成。

为了防治环境污染并对尾气进行综合利用，某硫酸厂用氨水吸收尾气中的SO₂，再向吸收液中加入浓硫酸，以制取高浓度的SO₂及(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄固体。为测定上述(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄固体混合物的组成，现称取样品四份，分别加入相同浓度的NaOH溶液各40.00 mL，加热至120 ℃左右，使氨气全部逸出〔(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄分解温度均高于200 ℃〕，测得有关实验数据如下（标准状况）：

实验序号	样品的质量/g	NaOH溶液的体积/mL	氨气的体积/L
Ⅰ	7.4	40.00	1.68
Ⅱ	14.8	40.00	3.36
Ⅲ	22.2	40.00	1.12
Ⅳ	37.0	40.00	0.00

（1）写出实验过程中有关的离子方程式。
（2）由表格数据直接推测标准状况下3.7 g样品进行同样实验时，生成氨气的体积为多少升？
（3）试计算该混合物中(NH₄)₂SO₄和NH₄HSO₄的物质的量之比。
（4）欲计算该NaOH溶液的物质的量浓，度应选择第_________组数据，由此求得NaOH溶液的物质的量浓度为多少？

某空气污染监测仪是根据SO₂和Br₂的定量反应来测定空气中SO₂含量的。参加反应的溴，来自一个装满酸性(H₂SO₄)KBr溶液的电解槽阳极上的氧化反应，电解槽的阳极室与阴极室是隔开的。当测量某地区空气中SO₂含量时，空气(经过除尘)以1.5×10^-4 m³·min^-1的流速进入电解槽的阳极室，电流计显示每分钟通过电子是5.136×10^-9 mol，此条件下能保持溴浓度恒定并恰好与SO₂完全反应。设被测空气中不含其他能与溴反应的杂质。
(1)写出此监测过程中发生的主要反应的化学方程式。
(2)计算该地区空气中SO₂的含量(g·m^-3)(保留两位小数)。

用Pt电极电解浓度为17％的饱和硝酸银溶液，当金属银完全析出时，阳极上放出5.6 L气体(标准状况)，电解后溶液的密度为1.038 g·cm^-3。试计算：
(1)电解前原硝酸银溶液的总质量是多少?电解析出的银多少克?
(2)电解前硝酸银的溶解度是多少?
(3)电解后所得溶液的质量分数和物质的量浓度各为多少?

有电解装置如图4-37。图中B装置盛1 L 2 mol·L^-1 Na₂SO₄溶液，A装置中盛1 L 2 mol·L^-1 AgNO₃溶液。通电后，润湿KI淀粉试纸的C端变蓝色，电解一段时间后，试回答：

图4-37
(1)A中发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)在B中观察到的现象是_________________________。
(3)室温下，若从电解开始到时间为t时，A、B装置中共收集到气体0.168 L(标准状况)，若电解过程中无其他副反应发生，且溶液体积变化忽略不计，则在t时，A溶液的pH为_______。

由实验得知用电解法将电解液中的金属离子还原为金属单质时，电极所通过的电荷量Q正比于金属的物质的量n和金属离子化合价a的乘积，Q=F·na，其中F是一恒量，称为法拉第常数，它与金属的种类无关（阿伏加德罗常数N_A=6.023×10²³ mol^-1，电子电荷量e=1.6×10^-19 C,Cu的摩尔质量：64×10^-3 kg·mol^-1）。
（1）试求出法拉第常数F（电荷量以库仑为单位，保留三位有效数字）。
（2）如果电解硫酸铜溶液获得1 kg的金属铜，通过电解槽的电荷量是多少？
（3）用电镀的方法在半径为R的铜球表面均匀地镀上很薄的银层，在电镀槽中铜球是阳极还是阴极？另一电极是什么材料？若电流为I，通电时间为t，银的相对原子质量为A，金属银的密度为ρ，求镀层的厚度d。

两个串联的电解池A和B，分别盛有AgNO₃溶液和NaCl溶液，用惰性电极进行电解，当B池的阴极上收集到2．24 L(标准状况)气体时，在A池的阳极上析出物质多少克？若两种溶液都是2 L，两池溶液的pH各是多少？

制取4.78kg的普通玻璃（化学式为Na₂O·CaO·6SiO₂）的同时产生的CO₂在标准状况下的体积是多少L？

金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体的8个顶点上各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有（见图1－25）。金原子的直径为d，用N_A表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。

图1－25
（1）金晶体每个晶胞中含有        个金原子。
（2）欲计算一个晶胞的体积，除假定金属原子是刚性小球外，还应假定              。
（3）一个晶胞的体积是          。
（4）金晶体的密度是         。

X、Y、Z、W都是短周期元素，原子半径为W>Z>X>Y。已知：X、Y两元素处于同一周期，X、Z处于周一主族，Z原子核内的质子数等于X、Y原子核内的质子数之和；Z原子最外电子层上的电子数是W原子最外电子层上的电子数的4倍。试回答：
(1)这四种元素单质(若有同素异形体只考虑熔点最高的)的熔点由高到低的顺序是(写化学式)                       。
(2)由这四种元素组成的两种正盐的水溶液(均为0．1 mol·L^-1)的pH由大到小的顺序是(写化学式)                      。
(3)Y和Z两元素可形成化合物ZY₂，某种ZY₂晶体的结构相当于把金刚石中原子均换成Z原子，再在原两个Z原子连线的中点位置放一个Y原子，则此晶体中由Z、Y原子组成的最小环是      元环，在此最小环上有       个Y原子和        个Z原子。

金晶体的最小重复单元（也称晶胞）是面心立方体，即在立方体的8个顶点上各有一个金原子，各个面的中心有一个金原子，每个金原子被相邻的晶胞所共有（见图1－25）。金原子的直径为d，用N_A表示阿伏加德罗常数，M表示金的摩尔质量。

图1－25
（1）金晶体每个晶胞中含有        个金原子。
（2）欲计算一个晶胞的体积，除假定金属原子是刚性小球外，还应假定              。
（3）一个晶胞的体积是          。
（4）金晶体的密度是         。

将2.80 g CaO与500 mL某浓度的盐酸充分反应，将所得溶液平均分成两份。向其中一份中加入足量的AgNO₃溶液，生成的沉淀干燥后的质量为14.4 g；向另一份溶液中加入足量Zn粒，产生0.560 L（标准状况）气体。计算所用盐酸中HCl的物质的量浓度。