高中化学填空题

X、Y、Z、M和N均为短周期元素，X、Y、Z原子序数依次增大且最外层电子数之和为15，X与Z可形成XZ、XZ₂型分子， Y与M气态化合物标准状况下密度约0.76g/L。N的原子半径为短周期元素中最大。回答下列问题：
（1）M、Z和N的元素符号分别为        、          、        。
（2）X、Y、Z、M四种元素的原子半径由大到小的顺序为                       。
（3）由上述元素组成、既含有共价键又含有离子键的化合物，其中含有极性共价键或含有非极性共价键，各举一例用电子式表示为         、          。
（4）X和Y组成的离子XY^－对环境有害，可在NaClO的碱性溶液中转化为碳酸盐和氮气，相应的离子方程式为                           。

利用铝灰(主要成分为Al、Al₂O₃、AlN、FeO等)制备铝鞣剂[主要成分为Al(OH)₂Cl]的一种工艺如下：

（1）气体A能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。铝灰在90 ℃水解生成A的化学方程式为____________。“水解”采用90℃而不在室温下进行的原因是________________。
（2）“酸溶”时，Al₂O₃发生反应的离子方程式为____________________________。
（3）“氧化”时，发生反应的离子方程式为____________________________。
（4）“废渣”成分为________(填化学式)。
（5）采用喷雾干燥而不用蒸发的原因是____________________________________。

目前用量最大、用途最广泛的合金是______。

维生素C又称"抗坏血酸"，在人体内有重要的功能。例如，能帮助人体将食物中不易吸收的Fe³⁺转变为易吸收的Fe²⁺，这说明维生素C具有________(填"氧化性"或"还原性)

下表是某食用碘盐包装袋上的部分说明：

配 料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量	35±15mg/kg
储藏方法	密封、避光、防潮
食用方法	烹饪时，待食品熟后加入碘盐

（1）下列说法正确的是
A．高温会导致碘的损失
B．碘酸钾可氧化氯化钠
C．只用淀粉就能检验碘盐中的碘酸钾
D．该碘盐中碘酸钾含量为20~50mg/kg
（2）碘酸钾在工业上可用电解法制取。以石墨和不锈钢为电极，以KI溶液为电解液，在一定条件下电解，反应的方程式为：KI + 3H₂OKIO₃ + 3H₂↑。则阳极电极反应式为           
（3）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式，标出电子转移方向和数目。
KIO₃＋       KI＋       H₂SO₄＝       K₂SO₄＋       I₂＋       H₂O
该反应的氧化剂为
（4）已知：I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－。某学生测定食用碘盐中碘的含量，其步骤为：
a．准确称取w g食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解  b．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全  c．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^-3mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全。则所测盐中碘的含量是(以含w的代数式表示)             mg/kg。

高铁酸盐(K₂FeO₄、Na₂FeO₄)在能源、环保等方面有着广泛的用途。干法、湿法制备高铁酸盐的原理如下表所示。

干法	Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色K2FeO4和KNO2等产物
湿法	强碱性介质中，Fe(NO3)3与NaClO反应生成紫红色Na2FeO4溶液

 
（1）干法制备K₂FeO₄的化学方程式为Fe₂O₃+3KNO₃+4KOH2K₂FeO₄+3KNO₂+2H₂O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为              。
（2）工业上用湿法制备高铁酸钾(K₂FeO₄)的流程如下图所示：

溶解

①反应I的离子方程式为                         。
②反应II的化学方程式为                          。
③加入饱和KOH溶液的目的是                             。
（3）高铁酸钾在水中既能消毒杀菌，又能净水，是一种理想的水处理剂。它能消毒杀菌是因为                 ，它能净水的原因是        ____         。

氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
（1）下图1是1molNO₂和1mol CO反应生成CO₂和NO过程中能量变化示意图，请写出NO₂和CO反应的热化学方程式____            
（2）在固定容积的密闭容器中，进行如下化学反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g) △H=－92.4kJ·mol^－1 用一定物质的量的N₂和H₂合成NH₃，三个容器的反应温度分别为T₁、T₂、T₃且恒定不变，在其它条件相同的情况下，实验测得反应均进行到t min时NH₃的质量分数如右图所示

此时甲、乙、丙三个容器中一定达到化学平衡状态的是             ，都达到平衡状态时，NH₃的质量分数最高的是____         。
下图2是实验室在三个不同条件的密闭容器中，分别加入浓度均为c(N₂)="0.10" mol/L，c(H₂) =" 0.26" mol/L进行反应时，N₂的浓度随时间的变化如下图①、②、③曲线所示。

I．该反应实验②平衡时H₂的转化率为               。
II．据图2所示，②装置中有一个条件与①不同。请指出②相对①改变的条件              。
III．计算实验③的平衡常数为___________________。
（3）最近美国Simons等科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入碱性电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃．其电池反应生成一种单质和一种化合物，写出负极的电极反应式             。
（4）铜与一定浓度硝酸反应时方程式可表示为：Cu+HNO₃一Cu(NO₃)₂+NO +NO₂ +H₂O（方程式未配平）。3.2 g Cu被硝酸完全溶解后，如果得到的NO和NO₂物质的量相同，则得到标准状况下NO体积为_______    L。

无水氯化铜是铜(II)的氯化物，化学式为CuCl₂，棕黄色固体，吸收水分后变为蓝绿色的二水合物，实验室用如下装置制备少量无水氯化铜。完成下列填空：

（1）写出烧瓶中(B处)发生反应的化学方程式：____。
（2）c中盛有的试剂为           ，进行实验时应先点燃__（选填“B”或“D”）处酒精灯。
（3）F中盛有碱石灰，其目的是____（选填序号）。
a．吸收HCl  b．吸收Cl₂  c．吸收CO₂  d．吸收H₂SO₄
（4）将D中固体改为市售氯化铜(CuCl₂.2H₂O，Mr=171)，也能进行无水氯化铜的制备，此时向D中通入HC1气体，目的是    。若实验条件控制不当，最终得到的物质是碱式氯化铜[化学式为Cu₄(OH)_nCl_（8-n)]，且质量是原市售氯化铜的62.7%，则可推算n的值为    （整数值）。
（5）有同学提出将上述装置F（干燥管）改为碱液来处理尾气，请在方框内画出尾气处理装置图。

以煤为主要原料可以制备乙二醇，相关工艺流程下：

（1）写出方法l在催化剂的条件下直接制取乙二醇的化学方程式____________________
（2）合成气在不同催化剂作用下，可以合成不同的物质。下列物质仅用合成气为原料就能得到且原子利用率为100%的是    ____（填字母）。
A．草酸( HOOC-COOH)    B．甲醇(CH3OH)    C．尿素[CO(NH2)2]
（3）工业上还可以利用天然气（主要成分为CH₄。）与C0₂反应制备合成气。已知：

则CH₄与CO₂生成合成气的热化学方程式为
（4）方法2：在恒容密闭容器中投入草酸二甲酯和H₂发生如下反应:

为提高乙二醇的产量和速率，宜采用的措施是___________(填字母)。
A．升高温度    B．增大压强    C．增大氢气浓度
（5）草酸二甲酯水解生成草酸：

①草酸是二元弱酸，可以制备（草酸氢钾），溶液呈酸性，用化学平衡原理解释：                              。
②在一定的溶液中滴加NaOH溶液至中性。下列关系一定不正确的是       （填字母）。
A．
B．
C．
（6）乙二醇、空气在KOH溶液中构成燃料电池，加入乙二醇的电极为电源的   （填“正”或“负”）级，负极反应式为                               。

O₃氧化海水中的I^－是大气中碘的主要来源，将O₃通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究。
（1）为探究外界条件对I₂生成速率的影响，做了如下三组实验，填写表中的空白处。

编号	实验目的	反应物	反应前溶液的pH	温度
1	对照组	O3+NaI+H2SO4	5.2	25℃
2	①__________	O3+NaI+H2SO4+FeCl2	5.2	②_____
3	探究温度对反应速率的影响	O3+NaI+H2SO4	③_______	5℃

（2）为测定生成I₂的量，用移液管取20.00mL反应后溶液于锥形瓶中，用 c mol·L^－1
的Na₂S₂O₃标准液滴定，消耗V mLNa₂S₂O₃溶液。
已知：①H₂S₂O₃是一种弱酸；②2Na₂S₂O₃+ I₂= Na₂S₄O₆+2NaI
①该滴定实验中除烧杯、锥形瓶外，还需要的玻璃仪器是_____________；
②该实验中可选用                (填物质名称)作指示剂；
③反应后溶液中碘的含量为_________g·L^－1；（用字母表示）
④甲同学认为在滴定前应微热溶液，以排除溶液中溶解的O₃和O₂，不然会使滴定结果偏___________(填“低”或“高”)。

某学习小组依据SO₂具有还原性，推测SO₂能被Cl₂氧化生成SO₂Cl₂。
查阅资料：SO₂Cl₂常温下为无色液体，极易水解，遇潮湿空气会产生白雾。
Ⅰ．化合物SO₂Cl₂中S元素的化合价是                  。
Ⅱ．在收集氯气前，应依次通过盛有饱和食盐水和            的洗气瓶。
Ⅲ．用如图所示装置收集满Cl₂，再通入SO₂，集气瓶中立即产生无色液体，充分反应后，
将液体和剩余气体分离，进行如下研究。

（1）研究反应的产物SO₂Cl₂。
向所得液体中加水，出现白雾，振荡、静置得到无色溶液。经检验该溶液中的阴离子（除OH^－外）只有SO₄^2－、Cl^－ ，证明无色液体是SO₂Cl₂。
①写出SO₂Cl₂与H₂O反应的化学方程式                      ；
②检验该溶液中Cl^－的方法是                              ；
（2）继续研究反应进行的程度。
用NaOH溶液吸收分离出的气体，用稀盐酸酸化后，再滴加BaCl₂溶液，产生白色沉淀。
①该白色沉淀的成分是           ；
②写出SO₂与Cl₂在活性炭催化下的化学方程式                   。

湖南盛产的山苍子油中柠檬醛含量很高，质量分数可达到60%－90%，柠檬醛也可以利用异戊二烯为原料人工合成，柠檬醛又可用来合成紫罗兰酮等香精香料，其合成路线如下：



已知：
①
②
③同一碳原子连有两个双键结构不稳定。
试根据上述转化关系回答下列问题：
（1）写出A的结构简式                 ，C的结构简式                     。
（2）①对应的反应条件是               ，反应③的反应类型是               。
（3）写出B转化为柠檬醛的化学方程式                                      。
（4）根据反应②的反应机理写出CH₃CHO与足量的HCHO反应产物的结构简式：                    。
（5）检验柠檬醛中含有碳碳双键的实验方法是：                                。
（6）α－紫罗兰酮、β－紫罗兰酮有很多同分异构体，则满足下列条件的同分异构体有            种。
①含有一个苯环；②属于醇类且不能发生催化氧化反应；③核磁共振氢谱显示有5个峰

A、B、C、D、E是元素周期表中前四周期中五种常见元素，其相关信息如下表:

元素	相关信息
A	原子核外L层电子数是K层的2倍
B	其一种单质被称为地球生物的“保护伞”
C	元素的第一电离能是第3周期所有元素中最小的
D	基态原子最外层电子排布为(n+1)s^n(n+1)p^(n+2)
E	可形成多种氧化物，其中一种为具有磁性的黑色晶体

请回答下列问题:
（1）C在元素周期表中位于第       周期、第       族；D的基态原子核外电子排布式是             。
（2）B、C、D的简单离子半径由大到小的顺序为(用化学符号表示，下同)              ，B、D的简单氢化物中稳定性较大的是              。
（3）B的常见单质和C的单质按物质的量比1∶2反应生成的化合物中化学键的类型为              ；该化合物属于              晶体。
（4）E形成的黑色磁性晶体发生铝热反应的化学方程式是                   。
（5）已知:2AB(g)+B₂(g)=2AB₂(g)   ΔH="-566.0" kJ·mol^-1，D(s)+B₂(g)=DB₂(g)   ΔH="-296.0" kJ·mol^-1，处理含AB、DB₂烟道气污染的一种方法是将其在催化剂作用下转化为固态单质D，请写出此反应的热化学方程式:                  。

钛铁矿的主要成分为FeTiO₃（可表示为FeO·TiO₂），含有少量MgO、CaO、SiO₂等杂质。利用钛铁矿制备锂离子电池电极材料（钛酸锂Li₄Ti₅O₁₂和磷酸亚铁锂LiFePO₄）的工业流程如下图所示：

已知：FeTiO₃与盐酸反应的离子方程式为：FeTiO₃+4H⁺+4Cl^—= Fe²⁺+ TiOCl₄^2—+2H₂O
（1）化合物FeTiO₃中铁元素的化合价是___________。
（2）滤渣A的成分是___________。
（3）滤液B中TiOCl₄^2－和水反应转化生成TiO₂的离子方程式是                 。
（4）反应②中固体TiO₂转化成（NH₄）₂Ti₅O₁₅ 溶液时，Ti元素的浸出率与反应温度的关系如图所示。反应温度过高时，Ti元素浸出率下降的原因            。

（5）反应③的化学方程式是              。
（6）由滤液D制备LiFePO₄的过程中，所需17%双氧水与H₂C₂O₄的质量比是___________。
（7）若采用钛酸锂（Li₄Ti₅O₁₂）和磷酸亚铁锂（LiFePO₄）作电极组成电池，其工作原理为：Li₄Ti₅O₁₂ + 3LiFePO₄ Li₇Ti₅O₁₂ + 3FePO₄ 该电池充电时阳极反应式是：           。

大气中的部分碘源于O₃对海水中I¯的氧化。某科学小组进行O₃与含I¯溶液反应的相关研究。
（1）O₃将I¯氧化生成I₂的过程由3步反应组成：
① I¯（aq）+ O₃（g）="==" IO¯(aq)+O₂（g）  △H₁
② IO¯（aq）+H⁺(aq)HOI(aq)  △H₂
③ HOI(aq) + I¯(aq) + H⁺(aq)I₂(aq) + H₂O(l)  △H₃
用热化学方程式表示O₃氧化I¯生成I₂的反应____________________。
（2）O₃在水中易分解，一定条件下，O₃的浓度减少一半时所需的时间（t）如下表所示。已知：O₃的起始浓度为0.0216 mol/L。

	3.0	4.0	5.0	6.0
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	26	15	7

 
① 在30℃、pH=4.0条件下，O₃的分解速率为__________mol/(L·min)。
② pH增大能加速O₃分解，表明对O₃分解起催化作用的是___________。
③ 根据表中数据，推测O₃在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_________（填字母代号）。
a．40℃、pH=3.0      b．10℃、pH=4.0      c．30℃、pH=7.0
（3）I₂在KI溶液中存在下列平衡：I₂(aq)＋I^－(aq)I₃^-(aq)。测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示，下列说法正确的是_____________。
A．反应I₂(aq)＋I^－(aq) I₃^-(aq)的ΔH>0
B．利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C．在上述平衡体系中加入苯，平衡不移动
D．25℃时，在上述平衡体系中加入少量KI固体，平衡常数K小于680
     
图1                        图2
（4）将I₂溶于CCl₄中，得到紫红色的溶液，再加入一定浓度的KI溶液，现象如图2所示：
①上层溶液中含碘元素的微粒有____________________（用化学符号表示）。
②由实验现象可推测关于I₂溶解性的结论是_________________________。