高中化学填空题

【化学——选修化学与技术】现有一种以黄铜矿和硫磺为原料制取铜和其他产物的新工艺，原料的综合利用率较高。其主要流程如下：

注：反应Ⅱ的离子方程式为Cu²⁺+CuS+4Cl^—＝2［CuCl₂］^－＋S
请回答下列问题：
(1)从黄铜矿冶炼粗铜的传统工艺是将精选后的富铜矿砂与空气在高温下煅烧，使其转变为铜。这种方法的缺点是 _____________________ ________、___________________________________ 。
(2)反应Ⅰ的产物为（填化学式） ___________________ 。
(3)反应Ⅲ的离子方程式为  ____________________________________________________ 。
(4)一定温度下，在反应Ⅲ所得的溶液中加入稀硫酸，可以析出硫酸铜晶体，其原因是 ___________
(5)黄铜矿中Fe的化合价为＋2，对于反应：8CuFeS₂+21O₂8Cu+4FeO+2Fe₂O₃+16SO₂，下列有关该反应的说法正确的是 ___________________ （填字母）。

A．反应中被还原的元素只有氧	B．反应生成的SO2直接排放会污染环境
C．SO2既是氧化产物又是还原产物	D．当有8mol铜生成时，转移电子数目为100NA

(6)某硫酸厂为测定反应Ⅳ所得气体中SO₂的体积分数，取280mL（已折算成标准状况）气体样品与足量Fe₂(SO₄)₃溶液完全反应后，用浓度为0.02000 mol/L的K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗K₂Cr₂O₇溶液25.00 mL 。
已知：Cr₂O₇^2－+ Fe^2＋+ H^＋→Cr³⁺+ Fe^3＋+ H₂O（未配平）
①SO₂通入Fe₂(SO₄)₃溶液，发生反应的离子方程式为 ____________________________________ 。
②反应Ⅳ所得气体中SO₂的体积分数为________________________________________________ 。

草酸作为一种重要的化工原料，某学习小组的同学拟以甘蔗渣为原料用水解一氧化一水解技术制取草酸。

Ⅰ、步骤④是减压抽滤(见下图)，其优点是：__________________________________________， 当抽滤完毕或中途停止抽滤时，为了防止自来水倒吸入B装置，最佳的操作是___________。

Ⅱ、该小组同学为了确定产品H₂C₂O₄·xH₂O中的的x值，进行下列实验：
①取w g产品配成100mL水溶液；
②量取25.00mL草酸溶液置于锥形瓶中，加入适量稀H₂SO₄后，用浓度为c mol·L^-1KMnO₄溶液滴定。 请回答下列问题：
(1)实验①中，需要用到的玻璃仪器有：玻璃棒、烧杯、胶头滴管和___________。
(2)写出草酸溶液与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式：_____________________________。
(3)若滴定时，前后两次读数分别为a mL和b mL，由此计算出该草酸晶体的x值是__________
Ⅲ、该小组同学在做实验Ⅱ②时发现向草酸溶液中逐滴加入高锰酸钾溶液时，溶液褪色总是先慢后快，即反应速率由小变大。为此，他们设计了实验进行探究：
【实验用品】 仪器：试管(若干个并编号①，②，③…)、胶头滴管(若干支)、秒表
试剂：0.1 mol/L H₂C₂O₄溶液、0.1 mol/L KMnO₄溶液、稀硫酸、MnSO₄固体
【实验内容】
实验(1)：在①号和②号试管中分别先加入5m1 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，然后各加10滴稀硫酸，且在②号试管中加入少量硫酸锰固体。再在两支试管中各加入5滴0.1mol/LKMnO₄溶液。现象如下(表1)

编号	①号试管	②号试管
褪色时间	90s	5 s
实验现象	均有气泡产生；②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。

实验(2)：在①号和②号试管中分别加入5m1 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，在②号试管中再滴加l0滴稀硫酸，然后在两支试管中各加入5滴0.1 mol/L 的高锰酸钾溶液。现象如下(表2)

编号	①号试管	②号试管
褪色时间	100 s	90 s
实验现象	均有气泡产生；②号试管的溶液褪色比①号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。

实验(3)：在①号、②号和③号试管中分别加入5m1 0.1mol/L H₂C₂O₄溶液，然后在①、②、③号试管中依次加入10滴、l mL、2 mL稀硫酸溶液，然后各加入5滴0.1 mol/L的高锰酸钾溶液，然后置于温度为65℃的水浴中加热。观察现象如下(表3)。

编号	①号试管	②号试管	③号试管
褪色时间	88 s	100 s	120 s
实验现象	均有气泡产生；①号试管的溶液褪色比②、③号试管的溶液快，它们颜色变化如下：紫红色→红色→橙红色→橙色→黄色→无色。

(1)设计实验(1)对应的假设是_________________________________________________。
实验(1)得出的结论是____________________________________________________。
(2)由实验(2)和实验(3)得出的结论是_________________________________________m___。

已知A是一种含两种元素组成的液态有机溶剂，N带有磁性，B、F、L、O、P是中学化学常见单质， D、F、J都含有一种相同的元素且它们的相对分子质量关系是M（D）=2M（B）=2M（F），A和B反应前后气体体积（常温常压）保持不变，I是一种常用的氮肥，反应①②③均是化工生产中的重要反应。

⑴A的化学式___________。
⑵写出反应①的化学方程式_______________________________。在工业上叫______________
⑶高温下反应⑤⑥互为可逆反应，写出反应⑥的化学方程式______________________________
(4)写出在加热条件下单质F与单质L的化学反应方程式__________________________________。
(5)请设计一个实验方案，完成反应④，请在下面方框内绘出实验装置图。

汽车尾气净化中的一个反应如下：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g)
请回答下列问题：
(1)已知：N₂(g)+O₂(g)=2NO(g)；△H= +180.5kJ/mol
C(s)+O₂(g) =CO₂(g)；△H=" -393.5" kJ/mol
2C(s)+O₂(g)=2CO(g)；△H= -221kJ/mol
则2NO(g)+2CO(g)N₂(g) +2CO₂(g)的△H=___________。
(2)在一定温度下，在一体积为V升的密闭容器中充入一定量的NO和CO₂在t₁时刻达到平衡状态，此时n(CO)="a" mol，n(NO)="2a" mol，n(N₂)="b" mol，且N₂占平衡总体积的1/4。
①则该反应的平衡常数K=_______       ____。(用只含a、V的式子表示)
②判断该反应达到平衡的标志是____       _____
A．v生成(CO₂)=v消耗(CO)                  B．混合气体的密度不再改变
C．混合气体的平均相对分子质量不再改变      D．NO、CO、N₂、CO₂的浓度均不再变化
③在t₂时刻，将容器的容积迅速扩大到原来的2倍，在其他条件不变的情况下，t₃时刻达到新的平衡状态。请在右图中补充画出从t₂到t₄时刻正反应速率随时间的变化曲线：

(3)如果要净化汽车尾气同时提高该反应的速率和NO的转化率，采取的措施是___________
A．降低温度                           B．增大压强同时加催化剂
C．升高温度同时充入N₂                D．及时将CO₂和N₂从反应体系中移走
(4)为避免汽车尾气中的有害气体对大气的污染，给汽车安装尾气净化装置。净化装置里装有含Pd等过渡元素的催化剂，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的机理如下图所示。

①写出此变化中的总化学反应方程式：________________________________________。
②有人提出，可以设计反应2CO(g)=2C(s)+O₂(g)来消除CO的污染。请你判断是否可行并说出理由：_____________________________________________________________。

在一个容积固定为2 L的密闭容器中，发生反应aA(g)+bB(g)pC(g)
ΔH=？反应情况记录如下表：

时间	c(A)/mol·L^-1	c(B)/mol·L^-1	c(C)/mol·L^-1
0 min	1	3	0
第2 min	0.8	2.6	0.4
第4 min	0.4	1.8	1.2
第6 min	0.4	1.8	1.2
第8 min	0.1	2.0	1.8
第9 min	0.05	1.9	0.3

请仔细分析表中数据，回答下列问题：
(1)a=________，b=_________，p=__________。(取最小正整数)
(2)第2 min到第4 min内A的平均反应速率v(A)="_______" mol·L^-1·min^-1。
(3)由表中数据可知反应在第4 min到第6 min时处于平衡状态，若在第2 min、第6 min、第8 min时分别改变了某一反应条件，则改变的条件分别可能是：
①第2 min__________或___________
②第6 min_____________；
③第8 min_____________。
(4)若从开始到第4 min建立平衡时反应放出的热量为235.92 kJ，则该反应的ΔH=________________。

NaCl是价廉且应用广泛的化工业原料，例如，纯碱工业、氯碱工业、氯酸钾工业、肥皂工业等。
（1）19世纪60年代氨碱法是纯碱工业广泛使用的方法，20世纪20年代以后被联合制碱法逐渐取代。
①请写出以NaCl为原料利用氨碱法生产纯碱的化学方程式                       ；
②在联合制碱法中，纯碱工厂与       工厂进行联合生产，以方便的获得原料       ；
③在联合制碱法中循环使用，而在氨碱法中循环使用率不高的物质是          。
（2）氯酸钾是重要的化工业产品，在火柴、炸药、雷管、焰火等制造中有重要应用，工业中首先通过电解热食盐水制得氯酸钠，再加入一定量的氯化钾即可得到氯酸钾沉淀。
①在火柴、炸药、雷管、焰火的制造过程中大量使用氯酸钾，主要应用氯酸钾的      性；
②请写出电解食盐水生产氯酸钠的化学方程式             ，该工艺过程中使用的装置与氯碱工业中使用的装置主要区别有                     （请答出两点）；
（3）在肥皂的工业生成过程中，也要使用NaCl的目的是              。

21世纪最富有挑战性的课题之一是使汽油氧化直接产生电流，新研制的某汽油燃料电池的一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气，用氢氧化钾溶液作电解液，其装置如右图所示。填写下列空格。

（1）提炼汽油的原料是石油，石油是一种__________（选填“可再生”或“不可再生” ）能源。汽油_______（选填“有”或“没有” ）固定的熔沸点。
（2）汽油燃料电池的能量转换形式是将________能直接转化为______能。
（3）若以C₆H₁₄表示汽油，通入汽油的那个电极是燃料电池_____极（选填“正”或“负” ），该电极的反应式为          ，通入空气的电极上发生了      反应（氧化或还原），若有32g的O₂参加反应，则反应过程中转移了____mol e^－。
（4）请设计一种简易的方法将此电池的碳酸钾溶液再生为氢氧化钾溶液。简述其操作过程：
                                                                             。

下列是某有机物合成反应的流程图：

已知甲溶液遇石蕊溶液变红。请回答下列问题：
(1)③的反应类型是________，目标产物中官能团的名称是__________；丙的分子式为_________。
(2)写出生成甲的化学方程式________________________________。
(3)→丙实际需要两步才能完成，写出第一步反应的化学方程式________
_______________，第二步所用试剂及目的是________________________，
(4)丙有多种同分异构体，其中符合下列条件的同分异构体共有______种，写出其中核磁共振氢谱有6种峰的物质的结构简式_____________________________。
①遇FeCl₃溶液呈紫色；②能发生银镜反应及水解反应；③苯环上只有2个取代基

已知A、B、R、D都是周期表中前四周期的元素，它们的原子序数依次增大。其中A元素基态原子第I电离比B元素基态原子的第I电离能大，B的基态原子的L层、R基态原子的M层均有2个单电子，D属于VIII族原子序数最小的元素。
(1)写出基态D原子的电子排布式                          。
(2)已知高纯度R在现代信息技术与新能源发展中具有极为重要的地位、工业上生产高纯度R过程如下：

写出③的反应方程式_______________________________，已知RHCl₃的沸点是31.5℃，则该物质的晶体类型是____________，中心原子的轨道杂化类型为_________，该物质的空间构型是_________。
(3)A的第I电离能比B的第I电离能大的原因是____________________，A、B两元素与R形成的共价键中，极性较强的是_________。A、B两元素间能形成多种二元化合物，其中与A₃^－互为等电子体的物质化学式为___________

金属钛(Ti)因为具有许多神奇的性能越来越引起人们的关注，被誉为“未来金属”。常温下钛不和非金属、强酸反应，加热至红热时，能与常见的非金属反应。工业上由钒钛磁铁矿经“选矿”得到的钛铁矿(主要成分为FeTiO₃)制取金属钛的主要工艺过程如下：

(1)从金属矿石中提炼金属一般需要经过三个阶段，上述工艺溶度积中涉及的有矿石中金属元素的还原、矿石的富集、金属的精炼；没有涉及的一个阶段是______________；生铁实际上属于铁______等元素形成的合金。若生产中碳的氧化产物主要为一种可燃性气体，请写出反应②的化学方程式__________________________。
(2)生产中碳除了用还原剂还原还原金属矿物外，还有一个重要作用是______________；反应③是在氩气的环境中进行，目的是_____________________，如何从反应③后的固体中获得金属钛_______________________________。
(3)已知在氯化过程中还有一种副产物VOCl₃生成，实际生产中常在409K时用铜还原VOCl₃，得到不溶于TiCl₄的VOCl₂，当有1molCu参加反应时转移的电子数为N_A，试写出该反应的化学方程式为___________________。

使用化石燃料的汽车在给人类带来便利的同时，其排放出的尾气也会污染环境，降低汽车尾气有害成份是减轻大气污染的重要途径；研制开发使用新型能源的汽车更具有现实意义。
(1)已知下列热化学方程式：
2CO(g)+O₂(g)=2CO₂(g) ΔH＝－566 kJ·mol^－1
N₂ (g)+O₂(g)=2NO(g) ΔH＝+27kJ·mol^－1
加装有催化转化器的汽车尾气排放时反应方程式为：2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) ，该反应的ΔH为________；假设此变化过程热量变化共有59.3kJ，则转移的电子为______N_A(N_A表示阿伏加德罗常数)。
(2)某科研机构在实验室中对NO、CO之间的反应进行了探究：他们将2molNO、1molCO充入一个1L固定容积的容器中，测出反应过程中各物质的浓度变化并绘制成右图(0~15min内)

①此温度下该反应的平衡常数为__________；15min时，改变某种条件后c(N₂)变化如右图(15min~35min)所示，则改变的条件可能是____
a．降低温度        b．缩小容器容积  
c．增加CO₂的量    d．升高温度
②若N₂在0~5分钟、10~15分钟、15~30、30~35分钟的平均反应速率分别记为(0~5)、(10~15)、(15~30)、(30~35)。四者之间的大小关系为________________，
③若保持温度不变，在12min时再向容器中充入CO、N₂各0.6mol，则平衡将___________移动(填“向左”、“向右”、“不”)。
(3)高铁电池具有能量密度高、原料丰富成本低廉，绿色无污染不需要回收等特点，它己成为电动汽车首选的电池，其工作原理为：3Zn+2K₂FeO₄+8H₂O3Zn(OH)₂+4KOH
+2Fe(OH)₃。则放电时，负极材料是________，正极上的电极反应式为_________________充电时阴极附近溶液pH_______(填增大、减小、不变)。

工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：
CO(g) + 2H₂(g)  CH₃OH(g)
（1）判断反应达到平衡状态的依据是（填字母序号，下同）__________。

A．生成CH3OH的速率与消耗CO的速率相等

B．混合气体的密度不变

C．混合气体的相对平均分子质量不变

D．CH3OH、CO、H2的浓度都不再发生变化

E. 容器中气体的压强不再改变
（2）下表所列数据是反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中数据判断该反应的△H__________0（填“>”、“="”" 或“<”）；
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO) =" 0.2" mol/L，则CO的转化率为__________，此时的温度为__________。
（3）要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________。
a. 升温                b. 加入催化剂
c. 增加CO的浓度        d. 恒容下加入H₂使容器内压强变大
e. 分离出甲醇          f. 恒容下加入惰性气体使容器内压强变大
（4）在250℃时，某时刻测得该温度下的密闭容器中各物质的物质的量浓度见下表:

CO	H2	CH3OH
0.5 mol·L^-1	2mol·L^-1	6mol·L^-1

此时反应的正、逆反应速率的关系是：v_（正）       v_（逆）（填“>”、“="”" 或“<”）。
（5）如图1所示，甲为恒容密闭容器，乙为恒压密闭容器。在甲、乙两容器中分别充入等物质的量的H₂和CO，使甲、乙两容器初始容积相等。在相同温度下发生上述反应，并维持反应过程中温度不变。在图2中标出甲、乙两容器中CO的转化率随时间变化的对应图像(在图２相应曲线右侧的框格中分别标注“甲”、“乙”)。

超音速飞机在平流层飞行时，尾气中的NO会破坏臭氧层。科学家正在研究利用催化技术将尾气中的NO和CO转变成CO₂和N₂，化学方程式如下：2NO+2CO = 2CO₂+N₂
为了测定在某种催化剂作用下的反应速率，在某温度下用气体传感器测得不同时间的NO和CO浓度如表：

时间(s)	0	1	2	3	4	5
c(NO)/(mol/L)	1.00×10^-3	4.50×10^-4	2.50×10^-4	1.50×10^-4	1.00×10^-4	1.00×10^-4
c(CO)/(mol/L)	3.60×10^-3	3.05×10^-3	2.85×10^-3	2.75×10^-3	2.70×10^-3	2.70×10^-3

请回答下列问题（均不考虑温度变化对催化剂催化效率的影响）：
（1）在上述条件下反应能够自发进行，则反应的______0（填写“>”、“<” 或“=”）。
（2）前2s内的平均反应速率v（N₂）=_____________。
（3）该反应的平衡常数K的表达式为K=_________________________；在该温度下，反应的平衡常数的值为____________
（4）假设在密闭容器中发生上述反应，达到平衡时下列措施能提高NO转化率的是______
A. 选用更有效的催化剂  B. 升高反应体系的温度
C. 降低反应体系的温度  D. 缩小容器的体积
（5）研究表明：在使用等质量催化剂时，增大催化剂比表面积可提高化学反应速率。为了分别验证温度、催化剂的比表面积对化学反应速率的影响规律，某同学设计了三组实验，部分实验条件已经填在下面的实验设计表中。请在表格中填入剩余的实验条件数据。

实验编号	T/℃	NO初始浓度 mol·L^-1	CO初始浓度 mol·L^-1	催化剂的比表面积 m^2·g^-1
Ⅰ	280	1.20×10^-3	5.80×10^-3	82
Ⅱ				124
Ⅲ	350			124

把煤作为燃料可通过下列两种途径：
途径I：直接燃烧：C(s)＋O₂(g) = CO₂(g)
途径II：先制水煤气：C(s) + H₂O(g) =" CO(g)" + H₂(g)
燃烧水煤气：2 CO(g) + O₂(g)=2CO₂(g)；    2H₂(g)+O₂(g) = 2H₂O(g)
已知：①C(s)＋O₂(g) = CO₂(g)；△H₁=－393.5kJ·mol^-1
②H₂(g) + 1/2 O₂(g) = H₂O(g)；△H₂=－241.8kJ·mol^-1
③CO(g) + 1/2 O₂ (g)= CO₂(g)；△H₃=－283.0kJ·mol^-1
请回答下列问题：
（1）C（煤）的标准燃烧热是                  
（2）根据盖斯定律写出煤和气态水生成水煤气的热化学方程式：                  
（3）在制水煤气反应里，反应物具有的总能量________（填“＞”、“＜”或“＝”）生成物所具有的总能量。
（4）根据两种途径，下列说法错误的是              (单选)

A．途径II制水煤气时增加能耗，故途径II的做法不可取

B．与途径I相比，途径II可以减少对环境的污染

C．与途径I相比，途径II可以提高煤的燃烧效率

D．将煤转化为水煤气后，便于通过管道进行运输

把19.2 g 的Cu放入500mL 2 mol∙L⁻¹稀硝酸中，充分反应，Cu完全溶解。求：
（1）写出Cu与稀硝酸反应的离子方程式：                                         ；
（2）铜完全溶解时转移电子数目为         （用含N_A的式子表示）；
（3）氧化剂与还原剂的物质的量比为          。
（4）反应后溶液中C(H⁺)为          （体积变化忽略不计）