高中化学填空题

二氧化锗一般由四氯化锗水解制得，被广泛用于制作高纯金属锗、化工催化剂及电子器件等。现以含锗烟尘(主要含GeO₂、SiO₂和ZnO)为原料可制备GeO₂，其工艺流程图如下：

已知；GeO₂是两性氧化物；GeCl₄易水解，沸点为86.6 ℃。
（1）第①步滤渣的主要成分有_       （填化学式），第④步操作所需的玻璃仪器为锥形瓶、牛角管、温度计、酒精灯、冷凝管和_       。
（2）第③步萃取时，锗的萃取率与（水相和有机相的体积比）的关系如图所示，从生产成本角度考虑，较适宜的的值为_       。

（3）第④步加入盐酸的作用_                            （答两点即可）。
（4）第⑤步反应的化学方程式是_                            。
（5）检验GeO₂·nH₂O是否洗涤干净的操作是_

某溶液中含有X^－、Y^2－、Z^2－三种常见的无机离子。如下图所示，发生了一系列化学反应。第④步反应生成的白色沉淀中含Y^2－．

①

（1）判断X^－、Y^2－、Z^2－分别为________、________、________(写离子符号)。
（2）写出④、⑤步反应的离子方程式。
④____________________________；⑤________________________________。

辉铜矿是冶炼铜的重要原料。
（1）工业上冶炼粗铜的某种反应为：Cu₂S+O₂=2Cu+SO₂①当产生标况下11.2L气体时，转移电子数目为           ；
②将粗铜进行电解精炼，粗铜应与外电源的             极相接；若精炼某种仅含杂质锌的粗铜，通电一段时间后测得阴极增重ag，电解质溶液增重bg，则粗铜中含锌的质量分数为                 ；
（2）将辉铜矿、软锰矿做如下处理，可以制得碱式碳酸铜：

① 步骤I中用稀硫酸浸取矿石，为提高浸取率可采取的措施有      （任写一种）。
② 步骤Ⅱ中调节浸出液pH=3.5的作用是                               ；
③ 步骤Ⅰ中发生如下3个反应，已知反应Ⅰ中生成的硫酸铁起催化作用。请写出反应Ⅲ的化学方程式。
Ⅰ．Fe₂O₃+3H₂SO₄ = Fe₂(SO₄)₃+3H₂O
Ⅱ．Cu₂S+ Fe₂(SO₄)₃ = CuSO₄+CuS+2FeSO₄
Ⅲ．                                    。
④步骤Ⅱ中，碳酸氢铵参与反应的离子方程式为                        。

发展储氢技术是氢氧燃料电池推广应用的关键。研究表明液氨是一种良好的储氢物质，其储氢容量可达17.6% （质量分数）。液氨气化后分解产生的氢气可作为燃料供给氢氧燃料电池。氨气分解反应的热化学方程式如下：2NH₃(g)N₂ (g) + 3H₂(g)     ΔH =＋92.4 kJ·mol^-1
请回答下列问题：
（1） 氨气自发分解的反应条件是                                 。
（2） 已知：2H₂ (g) + O₂ (g) = 2H₂O(g)  ΔH =" -" 483.6 kJ·mol^-1
NH₃(l)  NH₃ (g)     ΔH =" 23.4" kJ·mol^-1
则，反应4NH₃(l) + 3O₂ (g) = 2N₂ (g) + 6H₂O(g) 的ΔH =                                 。
（3） 研究表明金属催化剂可加速氨气的分解。图1为某温度下等质量的不同金属分别催化等浓度氨气分解生成氢气的初始速率。
①不同催化剂存在下，氨气分解反应的活化能最大的是          （填写催化剂的化学式)。
②恒温（T₁）恒容时，用Ni催化分解初始浓度为c₀的氨气，并实时监测分解过程中氨气的浓度。计算后得氨气的转化率α(NH₃)随时间t变化的关系曲线（见图2）。请在图2中画出：在温度为T₁，Ru催化分解初始浓度为c₀的氨气过程中α(NH₃) 随t变化的总趋势曲线（标注Ru-T₁）。

图1                               图2
③假设Ru催化下温度为T₁时氨气分解的平衡转化率为40%，则该温度下此分解反应的平衡常数K与c₀的关系式是：K =                          。
（4） 用Pt电极对液氨进行电解也可产生H₂和N₂。阴极的电极反应式是                。（已知：液氨中2NH₃(l)  NH₂^－ + NH₄^＋）

如图，用惰性电极电解由四种都为元素周期表原子序数前10号元素组成的A溶液，在两电极区域分别得到B、C、D、E四种气体。它们之间在一定条件下反应流程如图所示。其中F、D中原子核外电子总数相等，E是常见的导致温室效应的气体。常温下，在F中先通足量E气体，再通足量D气体，生成一种与A元素组成相同的物质G。上述反应流程没有其他物质参与。

（1）写出G中的化学键类型           ，E的电子式                 。
（2）写出上述反应流程中生成A的离子反应方程式                                 。
（3）写出D在纯净C中燃烧的化学反应方程式                                  。
（4）通常情况下，D极易溶于F中，其原因                                   。
（5）往G的饱和溶液中通入E也能制得A，写出该反应的化学方程式                。
（6）写出该题中电解A溶液反应的总离子方程式                      。

决定物质性质的重要因素是物质的结构。请回答下列问题：
（1）已知A和B为第三周期元素，其原子的第一至第四电离能如下表所示：

电离能/kJ·mol^－1	I1	I2	I3	I4
A	578	1817	2745	11578
B	738	1451	7733	10540

A通常显    价，A的电负性        B的电负性(填“＞”、“＜”或“＝”)。

（2）科学家通过X射线探明，KCl、MgO、CaO、TiN的晶体结构与NaCl的晶体结构相似。下表是3种离子晶体的晶格能数据：

离子晶体	NaCl	KCl	CaO
晶格能/kJ·mol^－1	786	715	3401

离子键的强弱可以用离子晶体的晶格能来衡量，KCl、CaO、TiN 3种离子晶体熔点从高到低的顺序是       。MgO晶体中一个Mg^2＋周围和它最邻近且等距离的Mg^2＋有     个。
（3）研究物质磁性表明：金属阳离子含未成对电子越多，则磁性越大，磁记录性能越好。离子型氧化物V₂O₅和CrO₂中，适合作录音带磁粉原料的是               。
（4）某配合物的分子结构如图所示，其分子内不含有       (填字母)。
A．离子键      B．共价键    C．配位键     D．氢键

数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。
已知：C(s）＋O₂(g）＝CO₂(g）；ΔH＝－393 kJ·mol^－1
2CO (g）＋O₂(g）＝2CO₂(g）；ΔH＝－566 kJ·mol^－1
2H₂(g）＋O₂(g）＝2H₂O(g）；ΔH＝－484 kJ·mol^－1
（1）工业上常采用将水蒸气喷到灼热的炭层上实现煤的气化（制得CO、H₂），该反应的热化学方程式是                                                                     。
（2）上述煤气化过程中需向炭层交替喷入空气和水蒸气，喷入空气的目的是               ；该气化气可在适当温度和催化剂下合成液体燃料甲醇，该反应方程式为                       。

（3）CO常用于工业冶炼金属，右下图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO）/c(CO₂）]与温度(t）的关系曲线图。
下列说法正确的是           。

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿 石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬（Cr）

C．工业冶炼金属铜（Cu）时较低的温度有 利于提高CO的利用率

D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0

（4）在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb（CO₂的载体）为阴极，KHCO₃溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO₂同时产生O₂和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO₂2CO+O₂，则其阳极的电极反应式为                                      。
（5）将CO通入银氨溶液中可析出黑色的金属颗粒，写出反应方程式                           。

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。
请回答下列有关含氮物质的问题：
（1）右图是1molNO2和1molCO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_____________________________________；

恒温恒容条件下，不能说明该反应已达到平衡状态的是___(填序号)。

A．容器内混合气体颜色不再变化

B．容器内的压强保持不变

C．v逆(NO2)＝v正(NO)

D．容器内混合气体密度保持不变

（2）汽车尾气里含有的NO气体是由于内燃机燃烧的高温引起氮气和氧气反应所致：
N2(g)＋O2(g)2NO(g) ΔH>0，已知该反应在2404℃时，平衡常数K＝64×10－4。
该温度下，某时刻测得容器内N2、O2、NO的浓度分别为2.5×10－1 mol/L、4.0×10－2 mol/L和3.0×10－3 mol/L，此时反应_______(填“处于化学平衡状态”、“向正反应方向进行”或“向逆反应方向进行”)。
（3）肼－空气燃料电池是一种碱性燃料电池，电解质溶液是20%~30%的KOH溶液。总电池反应为N2H4+O2 = N2+2H2O。该电池放电时，负极的电极反应式是_________。
（4）盐酸肼（N2H6Cl2）是一种重要的化工原料，属于离子化合物，易溶于水，溶液呈酸性，水解原理与NH4Cl类似。写出盐酸肼第一步水解反应的离子方程式_____________________________________。

某烃的含氧衍生物A能发生如下图所示的变化。已知A的蒸气密度是相同条件下H₂的88倍，C的所有碳原子在同一平面上，J分子中所有碳原子在一条直线上，H遇FeCl₃溶液显紫色。



（1）A分子中含有的官能团有                                             。
C→E的反应方程式为                                                  。
（2）写出由G生成J的反应方程式为                                        。
（3）由D生成 HO-[-OC CH = CHCH₂ O-]-_nH的反应类型为           。由F到G的反应类型为          。
（4）A的同分异构体甚多，满足下列条件的A的有同分异构体有           种（不考虑立体异构），
①含苯环，    ②含羧基,    ③含醛基,      ④含碳碳双键。
其中核磁共振氢谱峰面积比是1：2：2：2：1的的是                               。

平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO₂、Fe₂O₃、CeO₂、FeO等物质）。某课题以此粉末为原料，设计如下工艺流程对资源进行回收，得到Ce(OH)₄和硫酸铁铵晶体：

ⅰ．酸性条件下，铈在水溶液中有、两种主要存在形式，易水解，有较强氧化性。
ⅱ．CeO₂不溶于稀硫酸
ⅲ．硫酸铁铵晶体广泛用于水的净化处理。
（1）在氧化环节，下列物质中最适合用作氧化剂C的是              。

A．NaClO

B．H2O2

C．KMnO4

D．浓硫酸

（2）操作Ⅰ的名称是      ，检验硫酸铁铵溶液中含有NH₄⁺的方法是：                。
（3）反应①之前先要洗涤滤渣B，其目的是为了除去       （填离子符号）；反应①的离子方程式为                                            。
（4）用滴定法测定制得的Ce(OH)₄产品纯度：

滴定时所用定量仪器的最小刻度为         ；所用FeSO₄溶液在空气中露置一段时间后再进进行滴定，则测得该Ce(OH)₄产品的质量分数          。（填“偏大”、“偏小”或“无影响”）
（5）称取14.00g硫酸铁铵样品，将其溶于水配制成100mL溶液，分成两等份，向其中一份加入足量NaOH溶液，过滤洗涤沉淀并烘干灼烧至恒重得到1.60g固体；向另一份溶液中加入0.5mol/L Ba(NO₃)₂溶液100mL，恰好完全反应。则该硫酸铁铵的化学式为            。

I．X、Y、Z、M、N为短周期的五种主族元素，其中X、Z同主族，Y、Z同周期，M与X，Y既不同族，也不同周期。X原子最外层电子数是核外电子层数的三倍，Y的最高化合价与其最低化合价的代数和等于6。N是短周期主族元素中原子半径最大的非金属元素。
（1）请写出M的元素符号： ____________，Z的原子结构示意图： ____________。M与X两元素可形成两种液态化合物，其化学式分别为                    。
（2）请写出N元素在周期表中的位置               ；与N同族的短周期元素L，其最高价氧化物的电子式为                    。
（3）Y与Z相比，非金属性较强的元素是___，（填元素符号）可以证明该结论的实验事实是         。
II．下列转化关系中，X、Y是生活中用途广泛的两种金属单质，A、B是氧化物，A为红棕色固体，C、D、E是中学常见的三种化合物。分析转化关系回答问题。

（1）请写出反应①的化学方程式：________________________________。
（2）由D到E的离子方程式_________________________________。
（3）若试剂a是NaOH溶液，写出单质X与NaOH溶液反应的离子方程式                  。
（4）若试剂b是H₂SO₄，工业上用E、H₂SO₄和NaNO₂为原料制取高效净水剂Y(OH)SO₄，已知还原产物为NO，则该反应的化学方程式是________________________________。
（5）工业上电解熔融的B制取X时，若阳极产生的气体在标准状况下的体积为33.6 L，则阴极产物的质量为______________。

某碳素钢锅炉内水垢的主要成分是碳酸钙、硫酸钙、氢氧化镁、铁锈、二氧化硅等。水垢会形成安全隐患，需及时清洗除去。清洗流程如下：
Ⅰ．加入NaOH和Na₂CO₃混合液，加热，浸泡数小时；
Ⅱ．放出洗涤废液，清水冲洗锅炉，加入稀盐酸和少量NaF溶液，浸泡；
Ⅲ．向洗液中加入Na₂SO₃溶液；
Ⅳ．清洗达标，用NaNO₂溶液钝化锅炉。
（1）用NaOH溶解二氧化硅的化学方程式是                                   。
（2）已知：20℃时溶解度/g

CaCO3	CaSO4	Mg(OH)2	MgCO3
1.4×10^-3	2.55×10^-2	9×10^-4	1.1×10^-2

根据数据，结合化学平衡原理解释清洗CaSO₄的过程                              。
（3）在步骤Ⅱ中：
① 被除掉的水垢除铁锈外，还有                                           。
② 清洗过程中，溶解的铁锈会加速锅炉腐蚀，用离子方程式解释其原因                  。
（4）步骤Ⅲ中，加入Na₂SO₃的目的是                                            。
（5）步骤Ⅳ中，钝化后的锅炉表面会覆盖一层致密的Fe₂O₃保护膜。
① 完成并配平其反应的离子方程式：

②下面检测钝化效果的方法合理的是       。
a．在炉面上滴加浓H₂SO₄，观察溶液出现棕黄色的时间
b．在炉面上滴加酸性CuSO₄溶液，观察蓝色消失的时间
c．在炉面上滴加酸性K₃[Fe(CN)₆]溶液，观察出现蓝色沉淀的时间
d．在炉面上滴加浓HNO₃，观察出现红棕色气体的时间

（1）对工业合成氨条件的探索一直是化学工业的重要课题，在恒温恒容的甲容器、恒温恒压的乙容器中分别进行合成氨反应，如下图（图中所示数据均为初始物理量）。t分钟后反应均达到平衡，生成的NH₃均为0.4mol（忽略水对压强的影响及氨气的溶解）。

T=a℃   V=2L                       T=a℃   V=2L            移动活塞
①判断甲容器中的反应达平衡的依据是           。（填写相应编号）

A．压强不随时间改变

B．气体的密度不随时间改变

C．c(N2)不随时间改变

D．单位时间内生成2 mol NH3的同时消耗1 mol N2

E．单位时间内断裂3 mol H-H键，同时断裂6 mol N-H键
②该条件下甲容器中反应的平衡常数K=          ；平衡时，甲的压强P_平=         （用初始压强P₀表示）。
（2）最近华南理工大提出利用电解法制H₂O₂并用产生的H₂O₂处理废氨水，装置如图所示。

①为了不影响H₂O₂的产量，需要向废氨水加入适量硝酸调节溶液的pH约为5，则所得废氨水溶液中c（NH₄⁺）_________c（NO₃^-）（填“＞”、“＜”或“=”）。
②Ir-Ru惰性电极有吸附O₂作用，该电极上的反应为           。
③理论上电路中每转移3 mol电子，最多可以处理NH₃·H₂O的物质的量为                。

有一澄清透明的溶液，可能大量存在有NH₄⁺、Fe³⁺、H⁺、Mg²⁺、A1³⁺、I^-、CO₃^2-等离子。现分别取溶液进行下列实验：
（1）加人淀粉溶液，未见蓝色。
（2）加人少量AgNO₃溶液有黄色沉淀和气体生成。
（3）逐滴加人1mol·L^-1NaOH溶液，随着NaOH溶液的滴人，产生沉淀的量如图所示。

试确定：溶液中一定不存在的离子有________，其中阴离子物质的量为_________，加人少量AgNO₃溶液的离子反应方程式为________________。

（1）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料通过脱氢、分解两步反应得到。
第一步：2CH₃OH(g) HCOOCH₃(g)+2H₂(g) △H>O
第二步：HCOOCH₃(g) CH₃OH(g)+CO(g) △H>O
第一步反应的机理可以用图1表示，中间产物X的结构简式为___________。

（2）为进行相关研究，用CO还原高铝铁矿石，反应后固体物质的X-射线衍射谱图如图2所示(X-射线衍射可用于判断某晶态物质是否存在，不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。反应后混合物中的一种产物能与盐酸反应生产两种盐，该反应的离子方程式为：_____________。
（3）某催化剂样品(含Ni₂O₃40%，其余为SiO₂)通过还原、提纯两步获得镍单质：首先用CO将33.2g样品在加热条件下还原为粗镍；然后在常温下使粗镍中的Ni与CO结合成Ni(CO)₄、(沸点43℃)，并在180℃时使Ni(CO)₄重新分解产生镍单质。上述两步中消耗CO的物质的量之比为______________。
（4）为安全起见，工业生产中需对空气中的CO进行监测。使用电化学一氧化碳气体传感器定量检测空气中CO含量，其结构如图3 所示。这种传感器利用原电池原理，则该电池的负极反应式为：_____________________。