高中化学填空题

为了证明一水合氨（NH₃·H₂O）是弱电解质，甲、乙二人分别选用下列试剂进行实验：氨水、0.10 mol•L^-1NH₄Cl溶液、NH₄Cl晶体、酚酞试液、pH试纸、蒸馏水。
（1）甲用pH试纸测出0.010mol•L^-1氨水的pH为10，据此他认定一水合氨是弱电解质，你认为这一方法是否正确？___________ （填“正确”或“不正确”），并说明理由_______________________；
（2）乙取出10mL 0.010mol•L^-1氨水，用pH试纸测其pH为a，然后用蒸馏水稀释至1000mL，再用pH试纸测其pH为b，若要确认NH₃·H₂O是弱电解质他认为只要a、b满足什么关系？________________；
（3）某温度下，pH均为4的盐酸和醋酸溶液分别加水稀释，其pH随溶液体积变化的曲线图中abc三点对应的溶液中水的电离程度由大到小的顺序是 ___________；该醋酸溶液稀释过程中，下列各量一定变小的是____________。

a．c（H⁺）      b．c（OH^-）       c．   d．
（4）在t℃时，某NaOH稀溶液中c（H⁺）=10^-amol/L，c（OH^-）=10^-bmol/L，已知a+b=12，则：①该温度下水的离子积常数Kw=___________（mol/L）^-2；
②在该温度下，将100mL0.1mol/L的稀硫酸与100mL0.4mol/L的NaOH溶液混合后，溶液的pH=_________。

食醋（主要成分CH₃COOH）、纯碱（Na₂CO₃）和小苏打（NaHCO₃）均为家庭厨房中常用的物质。已知：

弱酸	CH3COOH	H2CO3	HNO2
电离常数	K=1.8×10^-5	K=4.3×10^-7 K=5.6×10^-11	K=5.0×10^-4

请回答下列问题：
（1）25℃时，0.10mol•L^-1Na₂CO₃溶液的pH=11，则溶液中由水电离出的c（OH^-）____________；
（2）常温下，将20mL 0.10mol•L^-1CH₃COOH溶液和20mL 0.10mol•L^-1HNO₂溶液分别与20mL 0.10mol•L^-1NaHCO₃溶液混合（混合后溶液体积变化忽略不计）。
①反应开始时，v（CH₃COOH ）______ v（HNO₂）（填“＞”、“＜”或“：”），原因是____________；
②充分反应后．两溶液中c（CH₃COO^-）______ c（NO₂^-）（填“＞”、“＜”或“=”）。
（3）25°C时，向CH₃COOH溶液中加入一定量的NaHCO₃，所得混合液的pH=6，则混合液中=_____；
（4）常温下，下列方法可以使0.1mol·L^-1CH₃COOH的电离程度增大的是
a．加入少量的稀盐酸    b．加热溶液   c．加水稀释  d．加入少量冰醋酸
（5）PbSO₄难溶于水却可溶于醋酸，你认为可能的原因是________。
①因醋酸是弱酸，故反应可进行 ②醋酸铅是弱电解质 ③醋酸铅在水中形成电离平衡时的c（Pb²⁺）小于PbSO₄的溶解平衡的c（Pb²⁺）

（1）25℃时，浓度为0.1 mol•L^-1的6种溶液①HCl ②CH₃COOH ③Ba（OH）₂④Na₂CO₃⑤KCl ⑥NH₄Cl溶液pH由小到大的顺序为_________________（填写编号）。
（2）已知25℃时，CH₃COOH电离常数Ka=1.7×10^-5mol/L，则：
①该温度下CH₃COONa的水解平衡常数K_h=__________ mol•L^-1（保留到小数点后一位）；
②将等体积、等物质的量浓度的醋酸与氨水混合后，溶液的pH=7，则NH₃•H₂O的电离常数Ka=____，混合后溶液中离子的浓度由大到小的顺序为__________________。
（3）25℃时，将m mol/L的醋酸和n mol/L的氢氧化钠溶液等体积混合后，溶液的pH=7，则溶液中
c（CH₃COO^-）+c（CH₃COOH）=_________；m与n的大小关系是m___________n（填“＞”“=”或“＜”）。

(12分)乙二酸(HOOC-COOH，可简写为H₂C₂O₄)俗称草酸,在100℃开始升华，157℃时开始分解。
（1）探究草酸的酸性
①已知：25℃  H₂C₂O₄ K₁=5.4×10^-2，K₂=5.4×10^-5；H₂CO₃  K₁=4.5×10^-7  K₂= 4.7×10^-11
下列化学方程式正确的是
Ａ．H₂C₂O₄+CO₃^2-= HCO₃^-+HC₂O₄^-       B．HC₂O₄^-+CO₃^2-= HCO₃^-+C₂O₄^2-
C．H₂C₂O₄+CO₃^2-= C₂O₄^2-+H₂O+CO₂­      D．2C₂O₄^2-+CO₂+H₂O = 2HC₂O₄^-+CO₃^2-
②向1L 0.02mol/L H₂C₂O₄溶液中滴加1L 0.01mol/L NaOH溶液。混合溶液中c(H⁺)>c(OH^-)，下列说法中正确的是                   。
A．c(H₂C₂O₄)>c(HC₂O₄^-)
B．c(Na⁺)+c(H⁺)="2" c(C₂O₄^2-)+ c(HC₂O₄^-)+c(OH^－)
C．c(OH^－)= c(H⁺)+2c(H₂C₂O₄)+c(HC₂O₄^-)
D．c(H₂C₂O₄)+c(C₂O₄^2-)+c(HC₂O₄^-)=0.02mol/L
（2）用酸性KMnO₄溶液滴定Na₂C₂O₄求算Na₂C₂O₄的纯度。
实验步骤：准确称取1gNa₂C₂O₄固体，配成100mL溶液，取出20.00mL于锥形瓶中。再向瓶中加入足量稀H₂SO₄ ，用0.016mol/L高锰酸钾溶液滴定，滴定至终点时消耗高锰酸钾溶液25.00mL。
①高锰酸钾溶液应装在                  滴定管中。（填“酸式”或“碱式”）
②滴定至终点时的实验现象是：                       。
③下列操作可能使测量结果偏高的是
A．盛装的Na₂C₂O₄的滴定管没润洗
B．盛装高锰酸钾溶液的滴定管滴定前尖嘴处有气泡，滴定后气泡消失
C．读数时滴定前仰视，滴定后俯视
D．锥形瓶中残留少量水
④计算Na₂C₂O₄的纯度

汽车尾气中排放的NO和CO，可以通过加装催化转化器，使之转化为两种无污染的气体，
2NO(g)+2CO(g)N₂(g)+2CO₂(g) ΔH=－748 kJ/mol
在一定温度下,向2L的密闭容器中充入2.0molNO2.0molCO，在催化剂作用下发生反应，相关数据如下：

	0 min	5min	10min	15min	20min
c(NO)	1.0	0.6	0.3	0.2	0.2
c(N2)	0	0.2	0.35	0.4	0.4

（1）5—10min，用CO的浓度变化表示的反应速率为：                      ；
（2）能说明上述反应达到平衡状态的是
A．2n_正(NO) =n_逆(N₂)           B．混合气体的平均相对分子质量不变
C．NO和CO的转化率相等      D．容器内气体压强不变
（3）20min时，向容器中加入1molNO和1molCO，再次达到平衡时，NO的转化率：         （填“变大”、“ 变小”或“不变”）。
（4）计算此温度下的化学平衡常数K=                 ，或保持温度不变，此时再向容器内加入CO和CO₂各1mol，平衡          移动（填“向左”、“ 向右”或“不”）。
（5）若反应开始向容器中加入1molN₂和2molCO₂，反应达到平衡时，吸收热量为           kJ。

工业生产硝酸铵的流程如下图所示：

（1）硝酸铵的水溶液呈              (填“酸性”、“中性”或“碱性”)；其水溶液中各离子的浓度大小顺序为                。
（2）已知N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)  △H < 0，当反应器中按n(N₂)：n(H₂)=1：3投料，分别在200℃、400℃、600℃下达到平衡时，混合物中NH₃的物质的量分数随压强的变化曲线如下图。

①曲线a对应的温度是             。
②关于工业合成氨的反应，下列叙述正确的是                  。

A．及时分离出NH3可以提高H2的平衡转化率

B．P点原料气的平衡转化率接近100%，是当前工业生产工艺中采用的温度、压强条件

C．上图中M、N、Q点平衡常数K的大小关系是K(M)=K(Q)＞K(N)

D．M点比N点的反应速率快

E．如果N点时c(NH₃)＝0.2 mol·L^－1，N点的化学平衡常数K ≈ 0.93 L²/mol²
（3）尿素[ CO(NH₂)₂ ]是一种非常重要的高效氮肥，工业上以NH₃、CO₂为原料生产尿素，该反应实际为两步反应：
第一步：2NH₃(g)＋CO₂(g)===H₂NCOONH₄(s)   ΔH=－272 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄(s)===CO(NH₂)₂(s)＋H₂O(g)  ΔH=＋138 kJ·mol^－1
写出工业上以NH₃、CO₂为原料合成尿素的热化学方程式：                          。
（4）某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0.5 L密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下左图所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第_________步反应决定，总反应进行到_________min时到达平衡。
②在上右图中画出第二步反应的平衡常数K随温度的变化的示意图。
（5）电解尿素[ CO(NH₂)₂ ]的碱性溶液制纯净氢气的过程中同时产生氮气。电解时，阳极的电极反应式为______________________。

【选修3：物质结构与性质】
金属钛性能优越，被誉为继Fe、Al后应用广泛的“第三金属”。
（1）Ti基态原子的电子排布式为____________________________。
（2）钛能与B、C、N、O等非金属元素形成稳定的化合物。电负性：C________(填“＞”或“＜”，下同)B；第一电离能：N________O，原因是_________________________。
（3）月球岩石——玄武岩的主要成分为钛酸亚铁(FeTiO₃)。FeTiO₃与80%的硫酸反应可生成TiOSO₄。SO₄^2－的空间构型为_________________形，其中硫原子采用______________杂化，写出SO₄^2－的一种等电子体的化学式：______________________。
（4）Ti的氧化物和CaO相互作用能形成钛酸盐CaTiO₃，CaTiO₃的晶体结构如图所示(Ti^4＋位于立方体的顶点)。该晶体中，Ti^4＋和周围___________个O^2－相紧邻。

（5）Fe能形成多种氧化物，其中FeO晶胞结构为NaCl型。晶体中实际上存在空位、错位、杂质原子等缺陷，晶体缺陷对晶体的性质会产生重大影响。由于晶体缺陷，在晶体中Fe和O的个数比发生了变化，变为Fe_xO(x＜1)，若测得某Fe_xO晶体密度为5.71 g·cm^－3，晶胞边长为4.28×10^－10 m，则Fe_xO中x＝__________(用代数式表示，不要求算出具体结果)。

溴乙烷在不同溶剂中与NaOH发生不同类型的反应，生成不同的反应产物。某同学依据溴乙烷的性质，用如图实验装置（铁架台、酒精灯略）验证取代反应和消去反应的产物，请你一起参与探究。

实验操作I：在试管中加入5mL1mol/LNaOH溶液和5mL溴乙烷，振荡。
实验操作Ⅱ：将试管如图固定后，水浴加热。
（1）用水浴加热而不直接用酒精灯加热的原因是________________________。
（2）观察到___              _现象时，表明溴乙烷与NaOH溶液已完全反应，写出发生的反应方程式：
（3）鉴定生成物中乙醇的结构，可用的波谱是____________________。
（4）为证明溴乙烷在NaOH乙醇溶液中发生的是消去反应，在你设计的实验方案中，需要检验的是______，检验的方法是____________（需说明：所用的试剂、简单的实验操作及预测产生的实验现象）。

氯化亚铜(CuCl)常用作有机合成工业中的催化剂，是一种白色粉末；微溶于水、不溶于乙醇及稀硫酸；在空气中迅速被氧化成绿色；见光则分解，变成褐色。下图是工业上以制作印刷电路的废液(含Fe^3＋、Cu^2＋、Fe^2＋、Cl^－)生产CuCl的流程：

根据以上信息回答下列问题：
（1）写出生产过程中所加试剂：X__________________，Y________________。
（2）生产中为了提高CuCl产品的质量，采用抽滤法快速过滤，析出的CuCl晶体不用水而用无水乙醇洗涤的目的是________________；生产过程中调节溶液的pH不能过大的原因是________________。
（3）写出产生CuCl的化学方程式：______________________。
（4）在CuCl的生成过程中除环境问题、安全问题外，还应该注意的关键问题是_____________。

近年来，为提高能源利用率，西方提出共生理念——为提高经济效益，人类生产活动尽可能多功能化。共生工程将会大大促进化学工业的发展。
（1）由于共生工程的应用，利用发电厂产生的SO₂制成自发电池，其电池反应方程式为：2SO₂＋O₂＋2H₂O＝2H₂SO₄，该电池电动势为1.06V。实际过程中，将SO₂通入电池的           极（填“正”或“负”），负极反应式为               ；用这种方法处理SO₂废气的优点是            。
（2）以硫酸工业的SO₂尾气、氨水、石灰石、焦炭、碳酸氢铵和氯化钾等为原料，可以合成有重要应用价值的硫化钙、硫酸钾、亚硫酸铵等物质。合成路线如下：

①生产中，向反应II中的溶液中加入适量还原性很强的对苯二酚等物质，其目的是                   。
②下列有关说法正确的是               (填序号)。

A．反应Ⅰ中需鼓入足量空气，以保证二氧化硫充分氧化生成硫酸钙

B．反应III中发生反应的化学方程式为CaSO4＋4C CaS＋4CO↑

C．反应IV需控制在60～70℃，目的之一是减少碳酸氢铵的分解

D．反应V中的副产物氯化铵可用作氮肥

③反应V中选用了40%的乙二醇溶液做溶剂，温度控制在25℃，此时硫酸钾的产率
超过90%，选用40%的乙二醇溶液做溶剂的原因是                                 。
④（NH₄)₂SO₃可用于电厂等烟道气中脱氮，将氮氧化物转化为氮气，同时生成一种氮肥，形成共生系统。写出二氧化氮与亚硫酸铵反应的化学方程式                      。

甲醇可作为燃料电池的原料。工业上利用CO₂和H₂在一定条件下反应合成甲醇。
（1）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)  ΔH＝－1275.6 kJ／mol
② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)  ΔH＝－566.0 kJ／mol
③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH＝－44.0 kJ／mol
写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式：                    。
（2）甲醇脱氢可制取甲醛CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)，甲醇的平衡转化率随温度变化曲线如下图所示。回答下列问题：

①600K时，Y点甲醇的υ(逆)         (正)（填“>”或“<”）
②从Y点到X点可采取的措施是____________________________。
③有同学计算得到在t­₁K时，该反应的平衡常数为8.1mol·L^－1。你认为正确吗？请说明理由                          。
（3）纳米级Cu₂O由于具有优良的催化性能而受到关注。在相同的密闭容器中，使用不同方法制得的Cu₂O（Ⅰ）和（Ⅱ）分别进行催化CH₃OH的脱氢实验：CH₃OH(g)HCHO(g)+H₂(g)
CH₃OH的浓度（mol·L^－1）随时间t (min)变化如下表：

序号	温度	0	10	20	30	40	50
①	T1	0.050	0.0492	0.0486	0.0482	0.0480	0.0480
②	T1	0.050	0.0488	0.0484	0.0480	0.0480	0.0480
③	T2	0.10	0.094	0.090	0.090	0.090	0.090

可以判断：实验①的前20 min的平均反应速率 ν(H₂)＝               ；实验温度T₁         T₂（填“>”、“<”）；催化剂的催化效率：实验①               实验②（填“>”、“<”）。
（4）电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co²⁺氧化成Co³⁺，然后Co³⁺将甲醇氧化成CO₂和H⁺（用石墨烯吸附除去Co²⁺）。现用如下图所示装置模拟上述过程， 除去甲醇的离子方程式为                            。

孔雀石主要含Cu₂(OH)₂CO₃，还含少量FeO、SiO₂。以孔雀石为原料可制备CuSO₄·5H₂O步骤如下：

（1）写出孔雀石与稀硫酸反应的化学方程式：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（2）溶液A的金属离子有Cu²⁺、Fe²⁺。实验步骤中试剂①最佳选＿＿＿＿（填代号）。
A．KMnO_{4 B}．Cl₂ C．H₂O₂ D．HNO₃
（3）溶液B中加入CuO作用是＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
（4）常温下Fe(OH)₃的K_sp=1×10^-39，若要将溶液中的Fe³⁺转化为Fe(OH)₃沉淀，使溶液中c(Fe³⁺)降低至1×10^—3mol／L，必需将溶液pH调节至＿＿＿＿。
（5）由溶液C获得CuSO₄·5H₂O晶体，需要经＿＿＿＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿和过滤。
（6）可用KMnO₄标准溶液测定溶液A中Fe²⁺的浓度，量取A溶液20.00ml，用0.010mol/L酸性KMnO₄标准溶液滴定，消耗KMnO₄  10.00ml, A溶液中Fe²⁺的物质的量浓度＿＿＿＿mol/L.（反应原理：MnO₄^- + 5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O）

［化学—化学与技术］以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）焙烧硫铁矿的主要方程式为                      。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是提高铁元素的浸出率、             。
（3）通氯气氧化后时，发生的主要反应的离子方为                    ；
该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为（写化学式）               。
（4）在氧化过程中，如何检验铁元素全部以Fe³⁺形式存在：
（5）如果将氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）放在坩埚中加热灼烧，最后得到的固体为         。
（6）在一定条件下，SO₂转化为SO₃的反应为2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g），该反应的平衡常数表达式为K＝                    ；工业在接触法制硫酸的生产中，采取下列哪些措施有利于提高SO₂转化率              。
①V₂O₅作催化剂   ②通入过量O₂   ③SO₂、O₂进行二次氧化  ④通入过量SO₂

硫酸锌可作为食品锌强化剂的原料。工业上常用菱锌矿生产硫酸锌，菱锌矿的主要成分是ZnCO₃，并含少量Fe₂O₃ 、FeCO₃ 、MgO、CaO等，生产工艺流程图如下：

（1）将菱锌矿研磨成粉的目的是___________________。
（2）完成“氧化除铁”步骤中反应的离子方程式：
□Fe(OH)₂+ □____+ □_____="=" □Fe(OH)₃ + □Cl^_
（3）针铁矿（Goethite）是以德国诗人歌德（Goethe）名字命名的，组成元素是Fe、O和H ，化学式式量为89，化学式是_______              。
（4）根据下表数据，调节“滤液2”的pH时，理论上可选用的最大区间为______      。

	Mg(OH)2	Zn(OH)2	MgCO3	CaCO3
开始沉淀的pH	10．4	6．4	—	—
沉淀完全的pH	12．4	8．0	—	—
开始溶解的pH	—	10．5	—	—
Ksp	5．6×10^-12	—	6．8×10^-6	2．8×10^-9

 
（5）工业上从“滤液3”制取MgO过程中，合适的反应物是_________（选填序号）。
a．大理石粉       b．石灰乳       c．纯碱溶液        d．烧碱溶液
（6）“滤液4”之后的操作依次为  ______      、_______      、过滤，洗涤，干燥。
（7）分析图中数据，菱锌矿粉中ZnCO₃的质量分数不低于                   。

欧盟定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。
（1）焦炭可用于制取水煤气。测得12 g 碳与水蒸气完全反应生成水煤气时，吸收了131.6
kJ热量。该反应的热化学方程式：                            。
（2）活性炭可处理大气污染物NO。在2 L密闭容器中加入NO和活性炭（无杂质），生成气体E和F。当温度分别在T₁和T₂时，测得各物质平衡时物质的量如下表：

物质 T/℃   n/mol	活性炭	NO	E	F
初始	2.030	0.100	0	0
T1	2.000	0.040	0.030	0.030
T2	2.005	0.050	0.025	0.025

①写出NO与活性炭反应的化学方程式                       。
②上述反应T₁℃时的平衡常数为 K₁，T₂℃时的平衡常数为 K₂。
Ⅰ．K₁ =        。（列式并计算）
Ⅱ．根据上述信息判断，温度T₁和T₂的关系是（填序号）                 。
a．T₁＞T₂        b．T₁＜T₂        c．无法比较
（3）CO₂经常用氢氧化钠溶液来吸收，现有0.4molCO₂，若用200mL 3mol/L NaOH溶液将其完全吸收，溶液中离子浓度由大到小的顺序为：                         。
（4）CO还可以用做燃料电池的燃料，某熔融盐燃料电池具有很高的发电效率，因而受到重视，该电池用 Li₂CO₃和 Na₂CO₃的熔融盐混合物作电解质，CO 为阳极燃气，空气与 CO₂的混合气为阴极助燃气，制得在 650 ℃下工作的燃料电池，其阳极反应式:2CO-4e^—+ 2CO₃^2— =4CO₂，则阴极反应式为:                         。
（5）CO₂在自然界循环时可与CaCO₃反应，CaCO₃是一种难溶物质，其Ksp=3.8×10^-9。CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合可形成CaCO₃沉淀，现将等体积的CaCl₂溶液与Na₂CO₃溶液混合，若Na₂CO₃溶液的浓度为2×10^-4mo1/L ，则生成沉淀所需CaCl₂溶液的最小浓度为                    。