高中化学填空题

[化学—选修2：化学与技术]
将海水淡化与浓缩海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓缩海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。

（1）如图1，用惰性电极在电场中利用膜技术（阳离子交换膜只允许阳离子通过，阴离子交换膜只允许阴离子通过）淡化海水，该方法称为电渗析法。
①图1中膜a应选择_____________膜，阳极的电极反应式为_________________；
②电渗析法还可以用来处理电镀废液，写出用该方法处理含硫酸铜废液时（使用惰性电极）所发生的电极反应：阴极_________________阳极_________________；
（2）海水中的溴的储量丰富，约占地球溴总储量的99%，故溴有“海洋元素”之称。工业上是将氯气通入到含溴离子的浓缩海水中，使溴置换出来，再用空气将溴吹出，用纯碱溶液吸收，最后用硫酸酸化，即可得到溴。该方法中反应的离子方程式依次为①Cl₂+2Br^-=Br₂+2Cl^-
②3Br₂+3CO₃^2-=BrO₃^-+5Br^-+3CO₂↑③_____________________________；产生1molBr₂时，该反应转移的电子数为____________。
（3）海水中的氘（含HDO 0.03‰）发生聚变的能量，足以保证人类上亿年的能源消费，工业上可采用“硫化氢-水双温交换法”富集HDO．其原理是利用H₂S、HDS、H₂O和HDO四种物质，在25℃和100℃两种不同温度下发生的两个不同反应得到较高浓度的HDO． 如图2为“硫化氢-水双温交换法”所发生的两个反应中涉及的四种物质在反应体系中的物质的量随温度的变化曲线．写出100℃时所发生的反应的化学方程式_________________________；工业上富集HDO的生产过程中，可以循环利用的一种物质是____________。

硫的化合物在科研、生活及化学工业中具有重要的应用。
（1）在废水处理领域中，H₂S或Na₂S能使某些金属离子生成极难溶的硫化物而除去。25℃，在0.10 mol•L^-1H₂S溶液中，通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH，溶液pH与c(S^2-)关系如下表（忽略溶液体积的变化、H₂S的挥发）。

pH	3	5	7	9	11
c(S^2-)/ mol•L^-1	1.4×10^-15	1.4×10^-11	6.8×10^-8	1.3×10^-5	1.3×10^-3

某溶液含0.020 mol•L^-1Mn²⁺、0.1 mol•L^-1H₂S，当溶液的pH=5时，Mn²⁺开始沉淀，则MnS的溶度积=________________。
（2）工业上采用高温分解H₂S制取氢气，其反应为2H₂S(g)2H₂(g)+S₂(g) △H₁，在膜反应器中分离出H₂。
①已知：H₂S(g)H₂(g)+S(g) △H₂，2S(g)S₂(g)△H₃。则△H₁=_______（用含△H₂、△H₃的式子表示。
②在密闭容器中，充入0.10molH₂S(g)，发生反应2H₂S(g)2H₂(g)+S₂(g)，控制不同的温度和压强进行实验。结果如图所示。

图中压强p₁、p₂、p₃由大到小的顺序为_______________，理由是_________________。若容器的容积为2.0L，则压强为p₃，温度为950℃时，反应经3h达到平衡，则达到平衡时v(S₂)=__________；若压强p₂=7.2MPa，温度为975℃时，该反应的平衡常数Kp=_____________（用平衡分压代替平衡浓度计算，分压=总压×物质的量分数），若保持压强不变，升温到1000℃时，则该反应的平衡常数___________（填“增大”“不变”或“减小”）。
（3）工业上用惰性电极电解KHSO₄饱和溶液制取H₂O₂，示意图如图所示：

①低温电解饱和KHSO₄溶液时阳极的电极反应式为_________________。
②K₂S₂O₈水解时生成H₂O₂和KHSO₄，该反应的化学方程式为_________________。

【化学—选修2：化学与技术】普通纸张的主要成分是纤维素。在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：
（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存．经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂敷明矾的工艺有关，其中的化学原理是______________；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的化学(离子)方程式为______________；
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等．这样操作产生的主要问题是______________；
②喷洒Zn(C₂H₅)₂．Zn(C₂H₅)₂可以与水反应生成氧化锌和乙烷．用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防止酸性腐蚀的原理______________；
（3）现代造纸工艺常用钛白粉(TiO₂)替代明矾．钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分为FeTiO₃)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：
①______ FeTiO₃+____ C+___ Cl₂____ TiCl₄+___ FeCl₃+____CO
②______ TiCl₄+____ O₂____ TiO₂+____ Cl₂。

(15分)最近科学家提出“绿色自由”构想：把含有大量CO₂的空气吹入碳酸钾溶液中，再把CO₂从溶液中提取出来，并使之与氢气反应生成可再生能源甲醇。其工艺流程如图所示：

（1）写出分解池中反应的化学方程式为_______________；
（2）在合成塔中，若有4.4kg CO₂与足量H₂恰好完全反应，生成气态的水和甲醇，可放出4947kJ的热量，试写出该反应的热化学方程式_______________；
（3）已知合成塔中的反应是可逆的，根据平衡移动原理，低温有利于原料气的转化，而实际生产中采用300℃的温度，其原因可能是_______________；
（4）“绿色自由”构想流程中常包括物质的“循环利用”，上述流程中能体现“循环利用”的物质除碳酸钾溶液外，还包括________(化学式)。
（5）300℃时，将CO和H₂按1:3的体积比充入密闭容器中，CO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如图所示。根据图示回答下列问题：

①若其他条件不变，将A点的体积压缩至原来的一半，一段时间后反应再达平衡是，与原平衡比较下列说法正确的是________。

A．CO2的浓度减小

B．正反应速率增大，逆反应速率减小

C．CO2和H2的体积比为1:3

D．CH3OH的体积分数增大

②将1.0molCO₂和3.0molH₂置于体积不变的密闭容器中，2min时反应达到平衡，此时体系总压强为0.10MPa，用H₂表示的反应速率为1.2mol/(L·min)，则密闭容器的体积是____L。
（6）甲醇可制作燃料电池。以氢氧化钾溶液为电解质的负极反应式是__________。当转移的电子的物质的量为_______mol时，参加反应的氧气的体积是6.72L(标准状况下)。

硫酸工业中SO₂转化为SO₃是重要的反应之一，在一定压强和催化剂作用下在2L密闭容器中充入0.8molSO₂和2molO₂发生反应：2SO₂(g)＋O₂(g)2SO₃(g)，SO₂的转化率随温度的变化如下表所示：

温度	450	500	550	600
SO2的转化率%	97.5	95.8	90.50	80.0

（1）由表中数据判断△H        0（填“＞”、“＝”或“＜”）
（2）能判断该反应是否达到平衡状态的是           
A 容器的压强不变                   B 混合气体的密度不变
C 混合气体中SO₃的浓度不变          D  C（SO₂）=C（SO₃）
E  V正（SO₂）=V正（SO₃）             F  V正（SO₃）=2V逆（O₂）
（3）某温度下经2min反应达到平衡后C（SO₂）=0.08mol·L^－1.
①0~2min之间，O₂的反应速率为                        .
②此时的温度为           ℃.
③此温度下的平衡常数为          （可用分数表示）.
（4）若将平衡反应混合物的压强增大（假如体积可变），平衡将         向移动.

(1) 2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)反应过程的能量变化如图所示。已知1mol SO₂(g)氧化为1mol SO₃(g)的ΔH= —99kJ／mol。

请回答下列问题：
①图中A点表示：                         
C点表示：                              
E的大小对该反应的反应热            （填“有”或“无”）影响。
②图中△H=               。
( 2 )由氢气和氧气反应生成1 mol水蒸气，放出241.8 kJ热量(25℃、101 kPa下测得)
①写出该反应的热化学方程式：                           
②若1 mol水蒸气转化为液态水放热45kJ，则反应H₂(g) ＋O₂(g) ＝ H₂O( l )的ΔH=                。氢气的燃烧热为ΔH=          。

2015年“探险队员”——盐酸，不小心走进了化学迷宫，不知怎样走出来，因为迷宫有许多“吃人的野兽”(即能与盐酸反应的物质或者是水溶液)，盐酸必须避开它们，否则就无法通过。

（1）请你帮助它走出迷宫：(请用图中物质前的序号连接起来表示所走的路线)______________。
（2）在能“吃掉”盐酸的化学反应中，属于酸碱中和反应的有______个，属于氧化还原反应的有____个。其中能“吃掉”盐酸的盐是__________（填物质名称），写出该反应的离子方程式_______________；
（3）在不能与盐酸反应的物质中，属于电解质的是__________  (填写物质序号)。

物质A～I之间能发生如下反应（图中部分反应的条件和产物没有全部标出），其中A、B、C、I为金属单质，B是地壳中含量最多的金属，甲、乙、丙为气体。

请根据以上信息回答下列问题：
（1）写出下列物质的化学式：C__________、H____________。
（2）写出气体甲在气体乙中燃烧的化学方程式：_______________________；
该反应的现象有：______________________________。
（3）写出反应③的化学方程式：______________________；向反应③所得溶液中通入过量的CO₂，写出反应的离子方程式：_________________________。
（4）写出反应⑤的离子方程式：____________________；
（5）检验物质D中阳离子的方法名称是：_____________________。

氯碱工业是以电解饱和食盐水为原理的重要化工生产业。
（1）电解饱和食盐水的化学方程式是                              
（2）电解时阳极区溶液的pH用盐酸控制在2～3，用化学平衡移动原理解释盐酸的作用               ；
（3）用于电解的食盐水需先除去其中的Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄^2-等杂质。某次除杂操作时,往粗盐水中先加入过量的    (填化学式),至沉淀不再产生后,再加入过量的______________(填化学式)和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去。经检测发现滤液中仍含有一定量的SO₄^2-,解释其原因            
[已知:K_sp(BaSO₄)=1.1×10^-10、K_sp(BaCO₃)=5.1×10^-9]。 
（4）食盐水中若含有NH₄⁺，会在阳极产生难溶于水的NCl₃，写出该电极反应式_________________

如下图所示的实验装置，丙为酚酞溶液润湿的淀粉碘化钾试纸，m、n为夹在滤纸两端的铂夹。丁为直流电源，x、y为电源的两极。G为电流计，电极均为石墨电极。闭合K₂、断开K₁，一段时间后，A极产生的气体体积为44.8ml、B极产生的气体体积为22.4ml(都已换算成标况下的体积)，回答下列问题：

（1）M溶液可能是        （填序号）。
A．KCl溶液   B．Ba(OH)₂溶液   C．KNO₃溶液   D．CuCl₂溶液
（2）乙池中盛有足量的硫酸铜溶液，D电极上的电极反应式为                 ，此时向溶液中加入________克_________可以使溶液完全复原。
（3）滤纸丙上m点附近变为_____色，n点附近变为_____色，
（4）继续电解一段时间后，甲池中A、B极均部分被气体包围，此时闭合K₁，断开K₂，发现电流计G指针发生偏转，若M为硫酸溶液，写出B电极上发生的反应式__________

LiFePO₄电池具有稳定性高、安全、对环境友好等优点。某电极的工作原理如左下图所示，该电池电解质为能传导 Li⁺的固体材料。

（1） 放电时，该电极为_____极，电极反应为__________________________
（2） 充电时该电极连接外接电源的______极
（3） 放电时，电池负极的质量_______(减少、增加、不变)
（4） LiOH可做制备锂离子电池电极的材料，利用如右上图装置电解制备LiOH，两电极区电解液分别为LiOH和LiCl溶液。阴极区电解液为__________溶液（填化学式），离子交换膜应使用__________(阳、阴)离子交换膜。

如图是一个甲烷燃料电池工作时的示意图。M、N两电极的质量相同，其中一个为银电极一个为铁电极。

（1）写出通入甲烷的铂电极上的电极反应式为__________________________。 
（2）若一段时间后M与N两电极的总质量不变，则N电极是             。此时两电极质量差为5.4g，甲池中理论上消耗氧气          mL(标准状况)
（3）若一段时间后M与N两电极的总质量增加4g，N电极质量变化为________克。

早期发现的一种天然二十面体准晶颗粒由Al、Cu、Fe三种金属元素组成。回答下列问题：
（1）准晶是一种无平移周期序，但有严格准周期位置序的独特晶体，可通过             方法区分晶体、准晶体和非晶体。
（2） 基态Fe原子有         个未成对电子，Fe³⁺的电子排布式为                。可用硫氰化钾检验Fe³⁺，形成的配合物的颜色为                       。
（3） 新制备的Cu(OH)₂可将乙醛(CH₃CHO)氧化为乙酸，而自身还原成Cu₂O，乙醛中碳原子的杂化轨道类型为          ，1mol乙醛分子中含有的σ键的数目为                   。乙酸的沸点明显高于乙醛，其主要原因是                       。Cu₂O为半导体材料，在其立方晶胞内部有4个氧原子，其余氧原子位于面心和顶点，则该晶胞中有            个铜原子。
（4）Al单质为面心立方晶体，其晶胞参数a＝0.405nm，晶胞中铝原子的配位数为       。列式表示Al单质的密度                 g·cm^－3(不必计算出结果)

普通纸张的主要成分是纤维素，在早期的纸张生产中，常采用纸表面涂覆明矾的工艺，以填补其表面的微孔，防止墨迹扩散，请回答下列问题：
（1）人们发现纸张会发生酸性腐蚀而变脆、破损，严重威胁纸质文物的保存。经分析检验，发现酸性腐蚀主要与造纸中涂覆明矾的工艺有关，其中的化学原理是                 ；为了防止纸张的酸性腐蚀，可在纸浆中加入碳酸钙等添加剂，该工艺原理的离子方程式为                                。
（2）为了保护这些纸质文物，有人建议采取下列措施：
①喷洒碱性溶液，如稀氢氧化钠溶液或氨水等，这样操作产生的主要问题是                     。
②喷洒Zn(C₂H₅)₂。Zn(C₂H₅)₂可以与水反应生成氧化锌和乙烷。用化学(离子)方程式表示该方法生成氧化锌及防治酸性腐蚀的原理                              。
（3）现代造纸工艺常用钛白粉(TiO₂)替代明矾。钛白粉的一种工业制法是以钛铁矿(主要成分FeTiO₃)为原料按下列过程进行的，请完成下列化学方程式：
①_____FeTiO₃+_____C+_____Cl₂_____TiCl₄+_____FeCl₃+_____CO
②____TiCl₄+ ____O₂____TiO₃+____Cl₂

减少污染、保护环境是全世界最热门的课题。
I．CO在催化剂作用下可以与H₂反应生成甲醇：
①CO(g)+2H₂(g)  CH₃OH(g)，△H₁
（1）已知反应①中的相关的化学键键能数据如下：

化学键	H-H	C-O	C   O	H-O	C-H
E/(kJ·mol^-1)	436	343	876	465	413

由此计算△H₁=                     。
（2）图1中能正确反映反应①平衡常数的对数lgK随反应温度T的变化曲线为         (填曲线标记字母)，其判断理由是                                     。
    
（3）在密闭容器中充有10 mol CO与20 mol H₂，CO的平衡转化率与温度、压强的关系如图2。
①P₁         P₂(填“大于”或“小于”)，其判断理由是                              。
②M、N、Q三点平均速率ν_(M)、ν_(N)、ν_(Q)大小关系为                             。
③M、N、Q三点平衡常数K_M、K_N、K_Q大小关系为                               。
II．一定量的CO₂与足量的碳在体积可变的恒压密闭容器中反应：C(s)+CO₂(g)2CO(g)。平衡时，体系中气体体积分数与温度的关系如下图所示。已知：气体分压(P_分)= 气体总压(P_总)× 体积分数。

完成下列填空：
①650℃时，反应达平衡后CO₂的转化率为                                    。
②T℃时，若充入等体积的CO₂和CO，平衡            (填“向左移动”、“向右移动”或“不移动”)
③925℃时，P_总=1/96MPa，用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数K_P=                   。