高中化学填空题

氮元素能形成多种多样的化合物。
（1）己知N2O4 (g)2NO2 (g) ΔH＝+57.20 kJ/mol ，t℃时，将一定量的NO2、N2O4,充人一个容器为2L的恒容密闭容器中，浓度随时间变化关系如下表所示：

时间/min	0	5	10	15	20	25	30
c(X)/(mol/L)	0.2	c	0.6	0.6	1.0	c1	c1
c(Y)/(mol/L)	0.6	c	0.4	0.4	0.4	c2	c2

①c(X)代表      （填化学式）的浓度，该反应的平衡常数K=       。
②20 min时改变的条件是             ；重新达到平衡时，N2O4的转化率将    （填选项前字母）。
a．增大            b．减小             c．不变             d．无法判断
③t℃时,下列情况不能说明该反应处于平衡状态的是      ；
A．混合气体的密度保持不变             B．混合气体的颜色不再变化
C．混合气体的气体压强保持不变         D．N2O4与NO2的物质的量比为10:3
④若反应在t℃进行，某时刻测得n(NO2)="0.6" mol、n(N2O4)=1.2mol，则此时v(正)    v（逆）（填 “>”  、“<”或“=”）。
（2）已知2N2H4(l)+N2O4(l)="3N2(g)+4H2O(l)" ΔH=" -1225" kJ/mol

化学键	N-H	N-N	N≡N	O-H
键能（kJ/mol）	390	190	946	460

则使1 mol N2O4 (l)完全分解成相应的原子时需要吸收的能量是          。

短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示：B、D最外层电子数之和为12。回答下列问题：

（1）与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H₂反应生成1 mol气态氢化物对应的热量变化如下，其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1 mol气态氢化物所对应的热量变化是_______（选填字母编号）。
a．吸收99.7kJ   b．吸收29.7kJ   c．放出20.6kJ    d．放出241.8 kJ
（2）DB₂通过下列工艺流程可制化工业原料H₂DB₄和清洁能源H₂。

①查得：

化学键	H－H	Br－Br	H－Br
键能(kJ/mol)	436	194	362

试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式：               。
②根据资料：

化学式	Ag2SO4	AgBr
溶解度（g）	0.796	8.4×10^-6

为检验分离器的分离效果，取分离后的H₂DB₄溶液于试管，向其中逐滴加入AgNO₃溶液至充分反应，若观察到                        ，证明分离效果较好。
③在原电池中，负极发生的反应式为                                   。
④在电解过程中，电解槽阴极附近溶液pH            （填“变大”、“变小”或“不变”）。
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为：                                  。该生产工艺的优点有                            （答一点即可）。
（3）溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等，回答下列问题：海水提溴过程中，向浓缩的海水中通入________，将其中的Br^－氧化，再用空气吹出溴；然后用碳酸钠溶液吸收溴，溴歧化为Br^－和BrO₃^－，其离子方程式为________________                         。

目前，回收溴单质的方法主要有水蒸气蒸馏法和萃取法等。某兴趣小组通过查阅相关资料拟采用如下方案从富马酸废液（含溴0.27%）中回收易挥发的Br₂：

（1）操作X所需要的主要玻璃仪器为               ；反萃取时加入20%的NaOH溶液，其离子方程式为                    。
（2）反萃取所得水相酸化时，需缓慢加入浓硫酸，并采用冰水浴冷却的原因是：          。
（3）溴的传统生产流程为先采用氯气氧化，再用空气水蒸气将Br₂吹出。与传统工艺相比，萃取法的优点是                    。
（4）已知在酸性条件下溴酸盐可发生如下离子反应：
Ⅰ.2BrO＋10Cl^－＋12H^＋===5Cl₂↑＋Br₂＋6H₂O;Ⅱ．6BrO＋5Cl^－＋6H^＋===5ClO＋3Br₂＋3H₂O，现将120 mL 0．4 mol·L^－1KBrO₃溶液和100 mL 0．6 mol·L^－1KCl溶液在稀H₂SO₄中混合，充分反应后，产物KClO₃和Cl₂的物质的量之比为________。

硼镁泥主要成份是MgO(占35％)，还有CaO、MnO、Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃、SiO₂等杂质。从硼镁泥中提取MgSO₄·7H₂O的流程如下：

已知：NaClO与Mn²⁺反应产生MnO₂沉淀．

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2
开始沉淀pH	2.3	4.0	7.6
完全沉淀pH	4.1	5.2	9.6

根据题意回答第（1）～（5）题：
（1）在酸解过程中，欲加快酸解时的化学反应速率，请提出两种可行的措施：        、        。
（2）加入的NaClO可与Mn²⁺反应：Mn²⁺ + ClO^－ + H₂O ＝ MnO₂↓ + 2H⁺ + Cl^－，还有一种离子也会被NaClO氧化，并发生水解，该反应的离子方程式为                               。
（3）滤渣的主要成份除含有Fe（OH）₃、Al（OH）₃、MnO₂外，还有        。
（4）已知MgSO₄、CaSO₄的溶解度如下表：

温度（℃）	40	50	60	70
MgSO4	30.9	33.4	35.6	36.9
CaSO4	0.210	0.207	0.201	0.193

“除钙”是将MgSO₄和CaSO₄混合溶液中的CaSO₄除去，根据上表数据，简要说明操作步骤是蒸发浓缩，           。“操作I”是将滤液继续蒸发浓缩，冷却结晶，        __________    ，便得到了MgSO₄·7H₂O。
（5）实验中提供的硼镁泥共100 g，得到的MgSO₄·7H₂O为172.2 g，计算MgSO₄·7H₂O的产率为         。

H、C、N、O、Fe、Si、I是中学化学中常见的元素，请根据题意回答与这些元素有关的问题：
（1）根据元素周期律，碳的非金属性强于硅，请用一个化学反应方程式表示___________________。
（2）若FeSO₄和O₂的系数比为2:1，试配平下列方程式：__FeSO₄+__K₂O₂→__K₂FeO₄+__K₂O+__K₂SO₄+__O₂↑
（3）各种氮氧化物（NO、NO₂）是主要的大气污染物之一，治理氮氧化物（NO_X）废气的方法之一是用NaOH溶液进行吸收，其反应原理可表示如下：NO₂+NO+2NaOH=2NaNO₂+H₂O  2NO₂+2NaOH=NaNO₂+NaNO₃+H₂O
现有一NO与NO₂的混合气体，将其通入50mL 2mol/L的NaOH溶液中，恰好完全吸收，测得溶液中含有NO₃^― 0．02mol。
①所得溶液中NaNO₂的物质的量为     mol；
②混合气体中V(NO)：V(NO₂)=         。
（4）向FeI₂溶液中不断通入Cl₂，溶液中I^－、I₂、IO₃^－、Fe²⁺、Fe³⁺等粒子物质的量随n(Cl₂)/n(FeI₂)的变化可用下图简单表示

①当n(Cl₂)∶n(FeI₂)=6.5时，溶液中n(Cl^－)∶n(IO₃^－)=            。
②当n(Cl₂)∶n(FeI₂)=1.2时，离子方程式可表示为                             。

某强酸性溶液X中含有Ba²⁺、Al³⁺、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe³⁺、CO₃^2—、SO₃^2—、SO₄^2—、Cl^—、NO₃^—中的一种或几种，取该溶液进行连续实验，实验过程如下：

（1）上述离子中，溶液X中除H^＋外还一定含有的离子是                       ，不能确定的阴离子是             ，若要用实验证明该离子存在，其化学方法是                           ；
（2）写出下列反应的离子方程式：
①中生成气体A：                                                  ，
②生成沉淀I：                                                  。
（3）假设测定A、F、I均为0.01mol，10mL X溶液中n（H^＋）＝0.06mol，且不能确定含有的离子只有一种。当X溶液中不能确定离子是_________，沉淀C物质的量___________。

有A、B、C、D、E、F六种短周期元素，其原子序数依次增大，A的单质分子内不含中子，B的某种同素异形体可以用于制作铅笔芯，C是形成氧化物种类最多的元素， D^2—与E²⁺具有相同的电子层结构，F原子的最外层电子数与其电子层数相等。
（1）A单质的结构式           ；E²⁺的离子结构示意图                  。
（2）C、D、E、F四种元素简单离子的离子半径由大到小的排列顺序为（用离子符号表示）          。
（3）由A和C两种元素可形成多种分子，其中有一种A、C原子个数比为3:1的分子，其电子式为       ；另一种分子中其原子个数比为2:1，已知在101kPa时，32.0g该液态化合物在氧气中燃烧，其中一种生成物为C元素形成的单质，放出热量624kJ （25℃时），写出该热化学方程式                 。
（4）某抗酸药物只含A、B、D、E、F五种元素，取一定量该抗酸药进行如下实验：

过量试剂a是                    ；通过计算可知该抗酸药的化学式为                    。

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺如下：

已知：①  2KOH + Cl₂=" KCl" + KClO + H₂O（条件：温度较低）
②  6KOH + 3Cl₂=" 5KCl" + KClO₃+ 3H₂O（条件：温度较高）
（1）该生产工艺应在              （填“温度较高”或“温度较低”）情况下进行；
（2）写出工业上制取Cl₂的化学方程式                                             ；
（3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是                              ：
（4）加入硝酸铁溶液生成反应液Ⅱ的化学方程式：
（5）从“反应液Ⅱ”中分离出K₂FeO₄后，会有副产品                             （写化学式），它们都是重要的化工产品，具体说出其中一种物质的用途              。
（6）将适量K₂FeO₄溶解于pH＝4.74的溶液中，配制成c(FeO₄^2－)＝1.0 mmol·L^－1的试样，将试样分别置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒温水浴中，测定c(FeO₄^2－)的变化，结果见图。该实验的目的是             ；发生反应的△H      0（填“＞”、“＜”或“＝”）。

汽车作为一种现代交通工具正在进入千家万户，汽车尾气中含有CO、NO₂等有毒气体，其污染问题也成为当今社会急需解决的问题。
I．对汽车加装尾气净化装置，可使CO、NO_x有毒气体相互反应转化为无毒气体。2xCO＋2NO_x==2xCO₂＋N₂,当转移电子物质的量为0.8xmol时，该反应生成     LN₂(标准状况下)。
II．一氧化碳是一种用途相当广泛的化工基础原料。可以还原金属氧化物，可以用来合成很多有机物如甲醇（CH₃OH）、二甲醚（CH₃OCH₃）等，还可以作燃料。
（1）在压强为0.1 MPa条件下，将amol CO与3amol H₂的混合气体在催化剂作用下能自发反应生成甲醇：CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)  △H<0
①该反应的平衡常数表达式为            。
②若容器容积不变，下列措施可增加甲醇产率的是           。

A．升高温度	B．将CH3OH(g)从体系中分离
C．充入He，使体系总压强增大	D．再充入1 mol CO和3 mol H2

(2）已知：①CO(g)＋2H₂(g)CH₃OH(g)         △H＝－90.7 kJ·mol^－1
②2CH₃OH(g)CH₃OCH₃(g)＋H₂O(g)     △H＝－23.5 kJ·mol^－1
③CO(g)＋H₂O(g)CO₂(g)＋H₂(g)    △H＝－41.2 kJ·mol^－1
则3CO(g)＋3H₂(g)CH₃OCH₃(g)＋CO₂(g)的△H＝
（3）CO—空气燃料电池中使用的电解质是掺杂Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2­—,该电池负极的电极反应式为              。
（4）甲醇也是新能源电池的燃料，但它对水质会造成一定的污染。有一种电化学法可消除这种污染。其原理是： 2滴甲醇，1mL 1.0mol·L^—1硫酸，4mL 0.1mol·L^—1硫酸钴
(CoSO₄）混合溶液，插上两根惰性电极，通电后，将Co²⁺氧化成Co³⁺，
然后以Co³⁺做氧化剂把水中的甲醇氧化成CO₂而净化。实验室用图装置模拟上述过程：

①检验电解时产生的CO₂气体，井穴板穴孔内应盛放          溶液。
②写出净化甲醇的离子方程式                 。

过渡元素铁可形成多种配合物，如：[Fe(CN)₆]^4-、Fe(SCN)₃等。
（1）Fe基态核外电子排布式为                   。
（2）科学研究表明用TiO₂作光催化剂可将废水中CN^-转化为OCN^-、并最终氧化为N₂、CO₂。OCN^-中三种元素的第一电离能由大到小的顺序为                   。
（3）与OCN^-互为等电子体的一种分子为       （填化学式）
（4）铁元素还能与一些氨基酸形成配合物，羧基中碳原子的杂化类型是    ；1mol乙酸中含有σ键的数目为        。
（5）铁铝合金的一种晶体属于面心立方结构，其晶胞可看成由8个小体心立方结构堆砌而成。已知小立方体如图所示。该合金的化学式为                  。

铝铁合金在微电机中有广泛应用，某兴趣小组为利用废弃的铝铁合金设计了如下实验流程制备聚合硫酸铁和明矾：

（1）聚合硫酸铁是一种无毒无害、化学性质稳定、能与水混溶的新型絮凝剂，微溶于乙醇，其化学式可表示为[Fe₂(OH)_x(SO₄)_y]_n。
①聚合硫酸铁可用于净水的原理是                   。
②有人认为上述流程中的“氧化”设计存在缺陷，请提出改进意见：               ；浓缩时向其中加入一定量的乙醇，加入乙醇的目的是               。
③加入试剂Y的目的是调节pH，所加试剂Y为      ；溶液的pH对[Fe₂(OH) _x(SO₄)_y]_n中x的值有较大影响（如图1所示），试分析pH过小（pH＜3）导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因：       。
            
图1                                   图2
（2）明矾是一种常见铝钾硫酸盐。
①为充分利用原料， 试剂X应为         。
②请结合图2所示的明矾溶解度曲线，补充完整由滤液Ⅰ制备明矾晶体的实验步骤(可选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)：向滤液Ⅰ中加入足量的含铝废铁屑至不再有气泡产生，         ，得到明矾晶体。

钴及其化合物广泛应用于磁性材料、电池材料及超硬材料等领域。
（1）Co_xNi_(1-x)Fe₂O₄（其中Co、Ni均为+2）可用作H₂O₂分解的催化剂，具有较高的活性。
①该催化剂中铁元素的化合价为                   ；
②图1表示两种不同方法制得的催化剂Co_xNi_(1-x)Fe₂O₄在10℃时催化分解6%的H₂O₂溶液的相对初始速率随x变化曲线。由图中信息可知：        法制取得到的催化剂活性更高；Co²⁺、Ni²⁺两种离子中催化效果更好的是                   ；
（2）草酸钴是制备钴的氧化物的重要原料。下图2为二水合草酸钴（CoC₂O₄·2H₂O）在空气中受热的质量变化曲线，曲线中300℃及以上所得固体均为钴氧化物。

①通过计算确定C点剩余固体的化学成分为     （填化学式）。试写出B点对应的物质与O₂在225℃~300℃发生反应的化学方程式：                   。
②取一定质量的二水合草酸钴分解后的钴氧化物（其中Co的化合价为+2、+3），用480 mL 5 mol/L盐酸恰好完全溶解固体，得到CoCl₂溶液和4.48 L（标准状况）黄绿色气体。试确定该钴氧化物中Co、O的物质的量之比。

实验室用氧化锌矿粉（主要含ZnO、FeCO₃、CuO等）制备碱式碳酸锌[Zn₂(OH)₂CO₃]，并将其用于合成氨工艺脱硫研究。

（1）“酸浸”时保持H₂SO₄过量的目的是                   ；
（2）写出氧化时的离子方程式：                         ；
（3）流程中调节pH=5.4所加试剂X为                   （填序号）；
A．NaOH          B．ZnO         C．ZnCO₃
滤渣1的成分为           （写化学式）；
（4）上述流程中的“滤液”可以用作化肥，该滤液的主要成分为          （填化学式）；
（5）合成氨原料气脱硫原理如图，碱式碳酸锌吸收硫化氢的化学方程式为       。

硫酸亚锡（SnSO₄）是一种重要的硫酸盐，主要用于电镀工业的镀锡、铝合金表面的氧化着色、印染工业的媒染剂、双氧水去除剂等。某研究小组设计SnSO₄制备路线如下：

查阅资料：
Ⅰ.酸性条件下，锡在水溶液中有Sn²⁺、Sn⁴⁺两种主要存在形式，Sn²⁺易被氧化。
Ⅱ.SnCl₂易水解生成难溶物Sn(OH)Cl（碱式氯化亚锡）。
III.Sn(OH)₂的性质与Al(OH)₃性质相似。请回答下列问题：
（1）SnCl₂粉末需加浓盐酸进行溶解，这样操作的原因是                              。
（2）反应Ⅰ得到沉淀是SnO，得到该沉淀的离子方程式是                                  。
（3）将反应I滤液中的溶质提取出来的操作是            ，滤液I溶质的成分是           。
（4）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，发生反应的离子方程式是                。
（5）称取SnSO₄·x H₂O晶体50.2g，在隔绝空气的情况下小火加热至结晶水全部失去，冷却称量固体质量为43g，列式计算该晶体的化学式为                                        。

钒是一种重要的合金元素，还用于催化剂和新型电池。从含钒固体废弃物（含有SiO₂、Al₂O₃及其他残渣）中提取钒的一种新工艺主要流程如下：

部分含钒化合物在水中的溶解性如下表：

物质	V2O5	NH4VO3	VOSO4	(VO2)2SO4
溶解性	难溶	难溶	可溶	易溶

请回答下列问题：
（1）反应①所得溶液中除H⁺之外的阳离子有             。
（2）反应②碱浸后滤出的固体主要成分是            （写化学式）。
（3）反应④的离子方程式为                     。
（4）25℃、101 kPa时，4Al(s)＋3O₂(g)==2Al₂O₃(s)   ΔH₁＝-a kJ/mol
4V(s)＋5O₂(g)==2V₂O₅(s)   ΔH₂＝-b kJ/mol
用V₂O₅发生铝热反应冶炼金属钒的热化学方程式是 _________。
（5）钒液流电池（如下图所示）具有广阔的应用领域和市场前景，该电池中隔膜只允许H⁺通过。电池放电时负极的电极反应式为__________                    _______，电池充电时阳极的电极反应式是_______________________。

（6）用硫酸酸化的H₂C₂O₄溶液滴定(VO₂)₂SO₄溶液，以测定反应①后溶液中的含钒量，反应的离子方程式为：2VO₂⁺＋H₂C₂O₄＋2H⁺===2VO²⁺＋2CO₂↑＋2H₂O。取25.00 mL 0.1000 mol/LH₂C₂O₄标准溶液于锥形瓶中，加入指示剂，将待测液盛放在滴定管中，滴定到终点时消耗待测液24.0 mL，由此可知，该(VO₂)₂SO₄溶液中钒的含量为      g/L。