高中化学填空题

含氮废水进入水体中对环境造成的污染越来越严重。某校环保小组的同学认为可以用金属铝将水中的NO₃^-还原成N₂，从而消除氮污染。
（1）配平以下有关的离子反应方程式：
NO₃^-＋Al＋H₂O―→N₂↑＋Al(OH)₃＋OH^－
（2）以上反应中失电子的物质是     ，每生成1 mol还原产物，将有     电子发生转移。
（3）现需除去1 m³含氮0.3 mol的废水中的NO₃^-(设氮元素都以NO₃^-的形式存在)，则至少需要消耗金属铝的物质的量为       
（4）该小组对某无色溶液所含离子进行分析，若溶液中只含有下列8种离子中的某几种：Na⁺、H⁺、Mg²⁺、Ag⁺、Cl^-、OH^-、HCO₃^-、NO₃^-。已知该溶液可与Al₂O₃反应则：
①该溶液与Al₂O₃反应后有Al³⁺生成，则原溶液中一定含有________，一定不会含有大量的________。
②该溶液与Al₂O₃反应后有AlO₂^-生成，则原溶液中一定含有________，可能含有大量的________。
③写出该溶液与Al₂O₃反应生成AlO₂^-的离子方程式：___________________。

某固体混合物中，可能含有下列离子中的几种：K⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Ba²⁺、Cl^-、SO₄^2-、CO₃^2-，将该混合物溶于水后得澄清溶液，现取三份各100mL该溶液分别进行如下实验：
（1）在一份溶液中加入AgNO₃溶液，有白色沉淀生成；
（2）在另一份溶液中加入足量的NaOH溶液并加热，收集到1．12L气体（标准状况下）；
（3）在第三份溶液中加入足量的BaCl₂溶液有沉淀生成，经称量其质量为6．27g，在该沉淀中加入足量的盐酸，沉淀部分溶解，剩余固体质量为2．33g。
根据上述实验回答下列问题：
①溶液中一定不存在的离子是____________；
②溶液中一定存在的阴离子有________，其物质的量浓度分别为__________；
③推断K⁺是否存在并说理由：_________。

二甲醚(CH₃OCH₃)是一种重要的清洁燃料，也可替代氟利昂作制冷剂等，对臭氧层无破坏作用．工业上可利用煤的气化产物（水煤气）合成二甲醚．
请回答下列问题：
（1）煤的气化过程中产生的有害气体H₂S用Na₂CO₃溶液吸收，生成两种酸式盐，该反应的化学方程式为：_____                                          _____．
（2）利用水煤气合成二甲醚的三步反应如下：
①2H₂（g）+CO（g）═CH₃OH（g）；△H=﹣90.8kJ•mol^﹣1
②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）；△H=﹣23.5kJ•mol^﹣1
③CO（g）+H₂O（g）═CO₂（g）+H₂（g）；△H=﹣41.3kJ•mol^﹣1
总反应：3H₂（g）+3CO（g）═CH₃OCH₃（g）+CO₂（g） △H=___________；则该反应（      ）

A．任何温度下都能进行

B．任何温度下都不能进行

C．高温下能自发进行

D．低温下能自发进行

一定条件下的密闭容器中，该总反应达到平衡，要提高CO的转化率，可以采取的措施是__________（以上都填字母代号）．
a．高温高压     b．加入催化剂    c．减少CO₂的浓度
d．增加CO的浓度    e．分离出二甲醚
（3）已知反应②2CH₃OH（g）═CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）某温度下的平衡常数为400．此温度下，在密闭容器中加入CH₃OH，反应到某时刻测得各组分的浓度如下：

物质	CH3OH	CH3OCH3	H2O
浓度/（mol•L^﹣1）	0.44	0.6	0.6

①比较此时正、逆反应速率的大小：v_正__________ v_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）．
②若加入CH₃OH后，经10min反应达到平衡，此时c（CH₃OH）=__________．

某二元弱酸(简写为H₂A)溶液，按下式发生一级和二级电离：
H₂AH^＋＋HA^－ HA^－H^＋＋A^2－
已知相同浓度时的电离度α(H₂A)>α(HA^－)(α表示弱电解质的电离程度)，设有下列四种溶液：
A．0.01 mol·L^－1的H₂A溶液
B．0.01 mol·L^－1的NaHA溶液
C．0.02 mol·L^－1的HCl与0.04 mol·L^－1的NaHA溶液等体积混合液
D．0.02 mol·L^－1的NaOH与0.02 mol·L^－1的NaHA溶液等体积混合液
据此，填写下列空白(填代号)：
（1）c(H^＋)最大的是________，最小的是________。
（2）c(H₂A)最大的是________，最小的是________。
（3）c(A^2－)最大的是________，最小的是________。

在密闭容器中投入一定量的A和B发生反应：m A(g）+n B(g）p C(g)+q D(g)。
（1）若开始时加入A物质m mol，B物质n mol，则达到平衡时 A、B的转化率____________.(填“相等”或“不等”)
（2）相同的压强下，充入一定量的A、B后，在不同温度下C的百分含量与时间T的关系如图3所示。则T₁(填“>”、“<”或“=”)    T₂，该反应的正反应的△H(填“>”、“<”或“=”)    0。

（3）一定条件下，从正反应开始达到化学平衡过程中，混合气体的平均相对分子质量随时间的变化如图4所示，测得达到平衡时A、B、C、D的物质的量均为1 mol。

①若在恒温恒容的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的平均相对分子质量（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）______  。
②若恒温恒压的条件下，向原平衡体系中再通入A、B、C、D各1 mol，则体系中气体的密度（填“增大”、“减小”、“不变”或“无法确定”）        。
（4）若该反应的逆反应速率与时间的关系如下图所示：

可见反应在t₁、ｔ₃、ｔ₇时都达到了平衡，而ｔ₂、ｔ₈时都改变了条件，试判断ｔ₂时改变的条件是      。

Ⅰ.图甲是在一定温度和压强下N₂和H₂反应生成1 mol NH₃过程中能量变化示意图,请写出工业合成氨的热化学方程式(ΔH的数值用含字母Q₁、Q₂的代数式表示）:                            。

Ⅱ.（1）根据最新“人工固氮”的研究报道,在常温、常压、光照条件下,N₂在催化剂(掺有少量Fe₂O₃的TiO₂）表面与水发生下列反应,
已知:N₂(g）+3H₂(g）2NH₃(g）  ΔH="-92.4" kJ·mol^-1,
2H₂(g）+O₂(g）====2H₂O(l）  ΔH="-571.6" kJ·mol^-1,
则2N₂(g）+6H₂O(l）4NH₃(g）+3O₂(g）  ΔH=      ;
（2）在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO。两步反应的能量变化示意图如下：

①第一步反应是________反应(填“放热”或“吸热”），判断依据是______________________________________。
②1  mol NH₄⁺ (aq） 全部氧化成NO₃^-(aq）的热化学方程式是__          ________。

结合下表回答下列问题(均为25℃时的数据)

（1）上述五种酸中，酸性最强的是      (填化学式)。HCO₃^－的电离平衡常数表达式K=            。
（2）已知硼酸(H₃BO₃)与足量NaOH溶液发生酸碱中和反应的离子方程式为：H₃BO₃+ OH^－= B(OH)₄^－， 则硼酸为     元酸，硼酸的电离方程式为           。
（3）常温下，0.01 mol·L^-1的HNO₂溶液加水稀释的过程中，下列各项数据增大的是           (填代号)。
①c(H⁺ )            ②c (NO₂^- )/ c(H⁺)    ③Ka(HNO₂)
④c(H⁺ )/ c(HNO₂)    ⑤c(OH ^-)     ⑥
（4）右图描述的是醋酸与HNO₂在水中的电离度与浓度关系，其中反映醋酸的是曲线            (填“甲”或“乙”，已知：电离度=已电离的溶质分子数/原有溶质分子总数) 。

（5）根据表中提供的数据可知，在溶液中能大量共存的微粒组是     (填代号)。

A．H2CO3、HCO3^-、 CH3COO^-、CN^-	B．HCO3^-、 CH3COOH、CN^-、CO3^2—
C．HCN、 HCO3^-、CN^-、CO3^2—	D．HCN、 HCO3^-、CH3COO^-、CN^-

（6）设计一个现象明显、操作简便的实验方案证明HNO₂酸性强于碳酸(不用叙述仪器和具体操作)。

某学生欲用电解纯净CuSO₄溶液的方法来测定铜的相对原子质量。其实验过程如图所示：

（1）步骤①所加的A的化学式为           ；已知：常温下Fe(OH)₃的溶度积K_sp=8.0×10^-38，Cu(OH)₂的溶度积K_sp=3.0×10^-20，通常认为残留在溶液中的离子浓度小于1×10^-5 mol·L^－1时就认为沉淀完全，设溶液中CuSO₄的浓度为3.0 mol·L^－1，则加入A调pH范围是_____     ___    (已知lg2=0.3)
（2）步骤②中所用的部分仪器如右图：则A应接在直流电源的        极(填“正”或“负” )。

（3）石墨电极上的电极反应式                   。
（4）下列实验操作中必要的是(填字母)            。

A．称量电解前电极的质量

B．电解后，电极在烘干称重前，必须用蒸馏水冲洗

C．刮下电解后电极上析出的铜，并清洗、称重

D．电极在烘干称重的操作中必须按“烘干→称重→再烘干→再称重”进行

E．在有空气存在的情况下，烘干电极必须采用低温烘干的方法
（5）铜的相对原子质量为                    (用带有n、V的计算式表示)。
（6）若②用甲醇—O₂—熔融碳酸盐电池提供电能，写出该电池负极的电极反应式                

已知2A(g)＋B(g)2C(g)，向容积为1L的密闭容器中加入0.050 mol A和0.025mol B，在500℃时充分反应，达平衡后测得c(C)="0.040" mol·L^-1，放出热量Q₁kJ。
（1）能说明上述反应已经达到化学平衡状态的是            (填写序号)。
A．v(C)=2v(B)
B．容器内压强保持不变
C．v逆(A)=2v正(B)
D．容器内气体的密度保持不变
（2）若在相同的容器中只加入0.050 mol C，500℃时充分反应达平衡后，吸收热量Q₂kJ，则Q₁与Q₂之间的关系式可表示为                   (用含Q₁、Q₂的代数式表示)；
（3）500℃时，上述反应的化学平衡常数K=                           。
（4）已知：K(300℃)＞K(350℃)，该反应是       (填“放”或“吸”)热反应；若反应温度升高，A的转化率            (填“增大”、“减小”或“不变”)。
（5）某温度下，A的平衡转化率(a)与体系总压强(P)的关系如图所示，平衡状态由a 变到b时，化学平衡常数K(A)      K(B)(填“＞”、“＜”或“=”)。

(每空2分，共12分)非金属元素H、C、O、S、Cl能形成多种用途很广泛的单质和化合物，试完成下列填空。
（1）O^2－的电子式为__________；
（2）O、Cl两元素形成的单质和化合物常用来杀菌消毒，试举例__________(写化学式，任写两种)；
（3）H₂O在常温下为液态，H₂S为气态，H₂O的沸点高于H₂S的主要原因是__ _；
（4）Cl₂是一种大气污染物，液氯储存区贴有的说明卡如下(部分)：

危险性
储运要求	远离金属粉末、氨、烃类、醇类物质；设置氯气检测仪
泄漏处理	NaOH、NaHSO3溶液吸收
包装	钢瓶

①用离子方程式表示“泄漏处理”中NaHSO₃溶液的作用__ __。
②若液氯泄漏后遇到苯，在钢瓶表面氯与苯的反应明显加快，原因是__ __。
③将Cl₂通入适量KOH溶液中，产物中可能有KCl、KClO、KClO₃。当溶液中c(Cl^－)∶c(ClO^－)===11∶1时，则c(ClO^－)∶c(ClO)比值等于___。

(每空2分，共6分)储氢纳米碳管研究成功体现了科技的进步。但用电弧法合成的碳纳米管常伴有大量的杂质——碳纳米颗粒，这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯。其反应式为：
C＋K₂Cr₂O₇＋H₂SO₄→CO₂↑＋K₂SO₄＋Cr₂(SO₄)₃＋H₂O
（1）完成并配平上述反应的化学方程式并标出电子转移方向与数目(单线桥法)；
___
（2）此反应的氧化产物是__ __；
（3）上述反应中若产生0.1 mol CO₂气体，则转移电子的物质的量是__0.4__ mol。

已知 X、Y、Z、Q、R、E六种元素中，原子序数X＜Y＜Z＜Q＜R＜E，其结构或性质信息如下表。

元素	结构或性质信息
X	原子的L层上s电子数等于p电子数。
Y	原子核外的L层有3个未成对电子。
Z	在元素周期表的各元素中电负性仅小于氟。
Q	单质常温、常压下是气体，原子的M层上有1个未成对的p电子。
R	核电荷数是Y与Q的核电荷数之和
E	原子序数比R大3

请根据信息回答有关问题：
（1）元素Y_­的原子核外共有     种不同运动状态的电子，有      种不同能级的电子。
（2）X、Y、Z三种元素的电负性由高到低的排列次序依次为（写元素符号）       。
（3）X、Z、Q元素均表现最低化合价时的三种氢化物中，沸点由高到低的排列次序依次为（写化学式）                         。
（4）R的最高化合价为              。R的一种配合物的化学式为RCl₃·6H₂O。已知0.01 molRCl₃·6H₂O在水溶液中用过量硝酸银溶液处理，产生0.02 mol AgCl沉淀。此配合物最可能是           。
A．[R(H₂O)₆]Cl₃
B．[R(H₂O)₅Cl]Cl₂·H₂O
C．[R(H₂O)₄Cl₂]Cl·2H₂O
D．[R(H₂O)₃Cl₃]·3H₂O
（5）元素E能形成八面体构型的配合物离子[E (YH₃) _x Q ₂]⁺，则中心离子为（写化学式）       ，配位体为（写化学式）                       ，x 的值为        。

X、Y、Z、W、Q、R六种短周期主族元素，原子序数依次增大，Z基态原子核外有三个未成对电子，Y、Z、W分别与X形成常见化合物的分子结构依次为正四面体、三角锥形和V形，Q的各级电离能如下表，W与R是同族元素。

Q	I1	I2	I3	I4	I5	…
电离能(kJ/mol)	496	4562	6912	9543	13353	…

回答下列有关问题：
（1）W原子的价电子排布图为______________________。
（2）化合物X ₂W₂的电子式_________，化合物XYZ的结构式__________。
（3）相同条件下，YW₂、RW₂两者在水中的溶解度较大的是          （写分子式），原因是              。
（4）RW₃分子中的键角___________，RW₃^2-分子的立体构型是_______________形。
（5）X、Z、W、三种元素所形成的常见离子化合物的化学式为          ，YW₂中的化学键类型为         共价键（填“极性”或“非极性”），根据等电子原理，指出与YW互为等电子体且含有Z原子的微粒有         (要求写一种即可)。

今有_aX、_bY、_cZ三种元素。已知：①各原子序数a、b、c均小于20，且a+b+c＝25； ②元素Y的原子价电子构型为ns²np^n＋2； ③X和Y在不同条件下可形成X₂Y和X₂Y₂两种化合物，Y和Z在不同条件下可形成ZY和ZY₂两种化合物； ④Z的硫化物的相对分子质量与Z氯化物的相对分子质量之比为38︰77。回答下列问题：
（1）X：        （写元素名称）；Z的价电子排布图为：                              。
（2）X₂Y₂的电子式           ，属于         化合物（填“离子”或“共价”）。
（3）Z的硫化物的VSEPR模型为            ，分子空间构型为             ；Z的氯化物的VSEPR模型和分子空间构型分别是           、            ，其中Z原子分别以             杂化轨道成键，根据原子轨道成键方式分，Z的硫化物分子中含有的键的种类及数目是                 、                。

下表为长式周期表的一部分，其中的编号代表对应的元素。

①

②

③

④

⑤

⑥

⑦

⑧

⑨

⑩

请回答下列问题：
（1）按电子排布，可把周期表中的元素划分成5个区，请在上图中划出区域并注明。
（2）表中元素①的6个原子与元素③的6个原子形成的某种环状分子名称为      ；③和⑦形成的一种常见溶剂的化学式为        ，其立体构型为__________，键角为______。
（3）某元素原子的价电子排布式为nsⁿnpⁿ⁺¹，该元素原子的最外电子层上孤电子对数为       ；该元素与元素①形成的最简单分子X属于       分子(填“极性”或“非极性”)。
（4）元素④的第一电离能          元素⑤(选填“＞”、“＝”、“＜”)的第一电离能；元素⑥的电负性       元素⑦(选填“＞”、“＝”、“＜”)的电负性。
（5）元素⑥和①形成的化合物的结构式为                     ; 元素⑨的基态原子核外电子排布式是            。
（6）某些不同族元素的性质也有一定的相似性，如上表中元素②与元素⑤的氢氧化物有相似的性质。请写出元素②的氢氧化物与NaOH溶液反应的化学方程式