高中化学填空题

某化工厂冶炼金属、回收硫的工艺流程如下：

I．回收硫
（1）工业上，采用饱和亚硫酸钠溶液吸收烟气中二氧化硫，写出离子方程式：                  。然后，加热吸收液收集SO₂。将二氧化硫、空气在稀硫酸中构成原电池，负极反应式为                       。
II．冶炼铜
（2）工业上，火法冶炼铜分两步：第一步，含铜矿（主要成分是Cu₂S）在空气中煅烧生成氧化亚铜和刺激性气味气体；第二步，氧化亚铜和铜矿在高温下反应生成铜和刺激性气体。写出冶炼铜的总反应方程式：                         。
（3）用电解法精炼粗铜（含银、金、铁、锌杂质），装置如图所示。下列说法不正确的是           。

A．Y极为粗铜、X极为纯铜

B．X极净增质量等于Y极净减质量

C．铜盐溶液作精炼铜的电解质溶液

D．若电路有1 mol电子转移，则X极净增32 g

（4）几种金属离子的沉淀pH：

金属氢氧化物	开始沉淀pH	完全沉淀的pH
Fe(OH)3	2．7	3．7
Fe(OH)2	7．6	9．7
Cu(OH)­2	4．6	6．4
Zn(OH)2	5．9	8．9

铜盐溶液中Fe²⁺、Zn²⁺对精炼铜可能会产生影响。工业上，除去Fe²⁺方法是，在酸性混合溶液中加入              (选填：双氧水、次氯酸钠、氯水或高锰酸钾溶液)将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，离子方程式为             。加入碱调节溶液pH范围为              。

葡萄糖在不同条件下可以转化为不同物质，请回答下列问题：
已知：

（1）葡萄糖在酒化酶的作用下生成有机物A；B是石油化学工业最重要的基础原料。A、B、C、D、E间的转化关系如上图：
①写出D中官能团的名称是                   。
②写出A→B的化学方程式                    。
③E的结构简式                    。
（2）葡萄糖在一定条件下可氧化为X和Y，X的相对分子质量介于A、B之间，Y的相对分子质量与A相同。X可催化氧化成Y，也可与H₂反应生成Z。
①下列说法正确的是              。
A．室温下，化合物X为气体
B．上述化合物中，仅有葡萄糖和化合物X可以发生银镜反应
C．化合物A、Y是同分异构体
D．化合物A、Z具有相同官能团，属于同系物
②与葡萄糖相对分子质量相同的芳香族化合物N，它的苯环上只有一个取代基，1mol N与足量NaHCO₃反应，生成44.8L CO₂(标准状况)，则N的结构简式为                。

从明矾[KAl(SO₄)₂·12H₂O]制备Al、K₂SO₄和H₂SO₄的流程如下：

已知：明矾焙烧的化学方程式为：4[KAl(SO₄)₂·12H₂O] + 3S＝2K₂SO₄ + 2Al₂O₃ + 9SO₂↑+ 48H₂O
请回答下列问题：
（1）在焙烧明矾的反应中，氧化产物与还原产物的物质的量之比为：             。
（2）步骤②中，为提高浸出率，可采取的措施有_____________。

A．粉碎固体混合物

B．降低温度

C．不断搅拌

D．缩短浸泡时间

（3）明矾焙烧完全后，从步骤②的滤液中得到K₂SO₄晶体的方法是              。
（4）步骤③电解的化学方程式是                ，电解池的电极是用碳素材料做成，电解过程中，阳极材料需要定期更换，原因是：                             。
（5）以Al和NiO(OH)为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时NiO(OH)转化为Ni(OH)₂，则该电池的正极电极反应式是                            。
（6）焙烧a吨明矾（摩尔质量为b g/mol），若SO₂的转化率为96%，可生产质量分数为98％的H₂SO₄质量为                    吨(列出计算表达式)。

有一瓶澄清的溶液，其中可能含有NH₄⁺、K⁺、Na⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、Ba²⁺、Cl^－、I^－、NO₃^－、CO₃^2－、SO₄^2－中的几种。取该溶液进行以下实验：
（1）用pH试纸检验该溶液呈强酸性，可推出             离子不存在。
（2）取出部分溶液，加入少量CCl₄及数滴新制氯水，经振荡后CCl₄层呈紫红色，可推出            离子不存在。
（3）另取部分溶液，向其中逐滴加入NaOH溶液，使溶液从酸性逐渐变为碱性，在滴加过程中和滴加完毕后，均无沉淀产成，则可推出               离子不存在。取部分碱性溶液加热，有气体放出，该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，说明           离子存在。
（4）另取部分上述碱性溶液，向其中加入Na₂CO₃溶液，有白色沉淀生成，可推出        离子不存在。
（5）根据以上实验事实确定：该溶液中肯定存在的离子是              ；还不能肯定是否存在的离子是                      。

聚合氯化铝是新型、高效絮凝剂和净水剂，其单体是液态碱式氯化铝[Al₂(OH)_nCl_6－n]。工业上常采用铝盐溶液部分水解制备碱式氯化铝，其工艺流程如下：

已知：高岭土：Al₂O₃(25%～34%)、SiO₂(40%～50%)、Fe₂O₃(0.5%～3.0%)及少量杂质和水。Al^3＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH为5.2。根据流程图回答下列问题：
（1）写出溶解过程中反应的离子方程式________________________；
（2）加适量铝粉的主要目的是_________________________________。
（3）溶液的pH需控制在4.2～4.5的原因是__________________，__________________。
（4）“蒸发浓缩”需保持温度在90～100 ℃，控制该温度的操作名称是____________，写出该过程反应的化学方程式______________________。

某二元酸（化学式用H₂B表示）在水中的电离方程式H₂B＝H^＋＋HB^－；HB^－H^＋＋B^2－回答下列问题：
（1）Na₂B溶液显______(填“酸性”，“中性”，或“碱性”)。理由是___________（用离子方程式表示）。
（2）在0．1 mol/L 的Na₂B溶液中，下列粒子浓度关系式正确的是
A．c(B^2－)＋c(HB^－)＋c(H₂B)＝0．1 mol/L
B．c(Na^＋)＋c(OH^－)＝c(H^＋)＋c(HB^－)
C．c(Na^＋)＋c(H^＋)＝c(OH^－)＋c(HB^－)＋2c(B^2－)
D．c(Na^＋)＝2c(B^2－)＋2c(HB^－)
（3）已知0．1 mol/L NaHB溶液的pH＝2，则0．1 mol/L H₂B溶液中氢离子的物质的量浓度可能是____0．11 mol/L(填“<”、“>”、“＝”)理由是：                。
（4）0．1 mol/L NaHB溶液中各种离子浓度由大到小的顺序是_____________。

（1）常温下，0．2 mol·L^-1HCl溶液与0．2 mol·L^-1 MOH溶液等体积混合（忽略混合后溶液体积的变化），测得混合溶液的pH=6，则
①混合溶液中由水电离出的c(H⁺)          （填“>”、“<” 或“=”）原HCl溶液中由水电离出的c(H⁺)。
②求出混合溶液中下列算式的精确计算结果（填具体数字）。c(Cl^－)－c(M⁺)=            mol·L^-1；
（2）常温下，若将0．2 mol·L^-1MOH溶液与0．1 mol·L^-1HCl溶液等体积混合，测得混合溶液的pH<7，则说明在相同条件下，MOH的电离程度             （填“大于”、“小于”或“等于”） MCl的水解程度。
（3）常温下，若将pH=3的HR溶液与pH=11的NaOH溶液等体积混合，测得混合溶液的pH≠7，则混合溶液的pH          （填“>7”或“< 7”或“无法确定”）。
（4）AgNO₃的水溶液呈              （填“酸”、“中”或“碱”）性，原因是（用离子方程式表示）             ；实验室在配制AgNO₃溶液时，常将AgNO₃固体先溶于较浓的硝酸中，然后用蒸馏水稀释到所需的浓度，以               （填“促进”或“抑制”）其水解。
（5）把FeCl₃溶液蒸干、灼烧，最后得到的固体产物主要是                    。

在一定条件下进行如下反应：aX(g)＋bY(g)cZ(g)。下图是不同温度下反应达到平衡时，反应混合物中Z的体积分数和压强关系示意图。

（1）写出该反应的化学平衡常数表达式：K＝________。随着温度的升高，K值________(填“增大”“减小”或“不变”)。当反应物起始浓度相同时，平衡常数K值越大，表明________(填字母)。

A．X的转化率越高

B．反应进行得越完全

C．达到平衡时X的浓度越大

D．化学反应速率越快

（2）如图所示，相同温度下，在甲、乙两容器中各投入1molX、2molY和适量催化剂，甲、乙两容器的初始体积均为1L。甲、乙容器达到平衡所用时间：甲________乙(填“＞”“＜”或“＝”，下同)，平衡时X和Y的转化率：甲________乙。

SO₂是常见的大气污染物，燃煤是产生SO₂的主要原因。工业上有多种方法可以减少SO₂的排放。
（1）往煤中添加一些石灰石，可使燃煤过程中产生的SO₂转化成硫酸钙。该反应的化学方程式是                。
（2）可用多种溶液做燃煤烟气中SO₂的吸收液。
①分别用等物质的量浓度的Na₂SO₃溶液和NaOH溶液做吸收液，当生成等物质的量NaHSO₃时，两种吸收液体积比V（Na₂SO₃）：V（NaOH）=              。
② NaOH溶液吸收了足量的SO₂后会失效，可将这种失效的溶液与一定量的石灰水溶液充分反应后过滤，使NaOH溶液再生，再生过程的离子方程式是               。
（3）甲同学认为BaCl₂溶液可以做SO₂的吸收液。为此甲同学设计如下实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：

已知：Na₂SO₃(固体) + H₂SO₄(浓)  Na₂SO₄ + SO₂↑+ H₂O
反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B中有白色沉淀。甲认为B中白色沉淀是SO₂与BaCl₂溶液反应生成的BaSO₃，所以BaCl₂溶液可做SO₂吸收液。
乙同学认为B中的白色沉淀是BaSO₄，产生BaSO₄的原因是：
① A中产生的白雾是浓硫酸的酸雾，进入B中与BaCl₂溶液反应生成BaSO₄沉淀。
②                       。
为证明SO₂与BaCl₂溶液不能得到BaSO₃沉淀，乙同学对甲同学的实验装置做了如下改动并实验（夹持装置和加热装置略，气密性已检验）：
反应开始后，A中Na₂SO₃固体表面有气泡产生同时有白雾生成；B、C试管中除了有气泡外，未见其它现象；D中红色褪去。
③试管B中试剂是             溶液；滴加浓硫酸之前的操作是         。
④通过甲乙两位同学的实验，得出的结论是              。

电化学原理在防止金属腐蚀、能量转换、物质合成等方面应用广泛。

图1
（1）图1中，为了减缓海水对钢闸门A的腐蚀，材料B可以选择__________（填字母序号）
a．碳棒           b．锌板        c．铜板
用电化学原理解释材料B需定期拆换的原因_______________。
         
图2                                  图3
（2）镁燃料电池在可移动电子设备电源和备用电源等方面应用前景广阔。图2为“镁—次氯酸盐”燃料电池原理示意图，电极为镁合金和铂合金。
①E为该燃料电池的_____________极（填“正”或“负”）。F电极上的电极反应式为_____________。
②镁燃料电池负极容易发生自腐蚀产生氢气，使负极利用率降低，用化学用语解释其原因____________。
（3）乙醛酸（HOOC-CHO）是有机合成的重要中间体。工业上用“双极室成对电解法”生产乙醛酸，原理如图3所示，该装置中阴、阳两极为惰性电极，两级室均可产生乙醛酸，其中乙二醛与M电极的产物反应生成乙醛酸。
①N电极上的电极反应式为______________。
②若有2molH⁺通过质子交换膜，并完全参与了反应，则该装置中生成的乙醛酸为________________mol。

工业上用菱锰矿（MnCO₃）［含FeCO₃、SiO₂、Cu₂(OH) ₂CO₃等杂质］为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：

已知： 生成氢氧化物沉淀的pH

	Mn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2
开始沉淀时	8.3	6.3	2.7	4.7
完全沉淀时	9.8	8.3	3.7	6.7

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题：
（1）含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎，主要目的是                     。盐酸溶解MnCO₃的化学方程式是                          。
（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是                 。
（3）将MnCl₂转化为MnO₂的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO₃溶液将MnCl₂氧化，该反应的离子方程式为：5Mn^2＋＋2ClO₃^－＋□_______＝□_______＋□_______＋□_______。
（4）将MnCl₂转化为MnO₂的另一种方法是电解法。
① 生成MnO₂的电极反应式是             。
② 若直接电解MnCl₂溶液，生成MnO₂的同时会产生少量Cl₂。检验Cl₂的操作是             。
③ 若在上述MnCl₂溶液中加入一定量的Mn(NO₃)₂粉末，则无Cl₂产生。其原因是             。

氯气是重要的化工原料，有广泛的用途。
（1）氯气的电子式是__________________。
（2）电解饱和食盐水制氯气的离子方程式是__________________。
（3）工业上用H₂和Cl₂反应制HCl，反应的能量变化如图所示：

① 该反应的热化学方程式是________________。
② 实验室配制FeCl₃溶液时，将FeCl₃固体溶解在稀盐酸中，请结合离子方程式用平衡移动原理解释原因。______________。
（4）“氯胺（NH₂Cl）消毒法”是在用液氯处理自来水的同时通入少量氨气，发生反应：Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl。NH₂Cl能与水反应生成可以杀菌消毒的物质，该反应中元素的化合价不变。
① NH₂Cl与水反应的化学方程式是______________。
② 在Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl中，每消耗11.2 L Cl₂（标准状况下），转移电子____________ mol。

太阳能电池是通过光电效应或者光化学效应直接把光能转化成电能的装置。其材料除单晶硅，还有铜铟镓硒等化合物。

（1）镓的基态原子的电子排布式是                  。
（2）硒为第4周期元素，相邻的元素有砷和溴，则3种元素的第一电离能从大到小顺序为             （用元素符号表示）。
（3）气态SeO₃分子的立体构型为________。
（4）硅烷(Si_nH_2n＋2)的沸点与其相对分子质量的变化关系如图所示，呈现这种变化关系的原因是：_________________________________。
（5）与镓元素处于同一主族的硼元素具有缺电子性，其化合物往往具有加合性，因而硼酸（H₃BO₃）在水溶液中能与水反应生成[B(OH)₄]^－而体现一元弱酸的性质，则[B(OH)₄]^－中B的原子杂化类型为                ；
（6）金属Cu单独与氨水或单独与过氧化氢都不能反应，但可与氨水和过氧化氢的混合溶液反应，反应的离子方程式为                                    ；
（7）一种铜金合金晶体具有面心立方最密堆积的结构。在晶胞中，Au原子位于顶点，Cu原子位于面心，则该合金中Au原子与Cu原子个数之比为_____________，若该晶胞的边长为a pm，则合金的密度为___________ g·cm^-3（只要求列算式，不必计算出数值，阿伏伽德罗常数为N_A）。

化学实验的微型化可有效地减少污染，实现化学实验绿色化的要求。某学生按下列操作做一个实验：在一块下衬白纸的玻璃片的不同位置分别滴加浓度为0.1 mol/L的KBr、KI(含淀粉溶液)、NaOH(含酚酞)、FeCl₂(含KSCN)溶液各1滴，每种液滴彼此分开，围成半径小于表面皿的圆形(如图所示)，在圆心处放置2粒芝麻粒大小的KMnO₄晶体，向KMnO₄晶体滴加一滴浓盐酸，再立即将表面皿盖好。

（1）请配平e处的化学反应方程式
 KMnO₄＋ HCl(浓)=== KCl＋ MnCl₂＋ Cl₂↑＋ H₂O
（2）e处反应中发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为            。
（3）b处的实验现象为      ，d处的离子方程式为                             。
（4）c处反应的离子方程式为                 ，标准状况下，当有0.224 L Cl₂被NaOH溶液吸收后，转移电子的物质的量为________mol。
（5）通过该实验能否比较Cl₂、FeCl₃、KMnO₄三种物质氧化性的强弱？________(填“能”或“不能”)，若能，其氧化性由强到弱的顺序是______________________。

MnO₂是碱锰电池材料中最普通的正极材料之一，在活性材料MnO₂中加入CoTiO₃纳米粉体，可以提高其利用率，优化碱锰电池的性能。
（1）写出基态Mn原子的核外电子排布式______________________。
（2）CoTiO₃晶体结构模型如图。在CoTiO₃晶体中1个Ti原子、1个Co原子周围距离最近的O原子数目分别为________个、________个。
    
（3）二氧化钛(TiO₂)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂，常用于污水处理。O₂在其催化作用下，可将CN^－氧化成CNO^－，进而得到N₂。与CNO^－互为等电子体的分子、离子化学式分别为________、________(各写一种)。
（4）三聚氰胺是一种含氮化合物，其结构简式如图。三聚氰胺分子中氮原子轨道杂化类型是_________；1 mol三聚氰胺分子中σ键的数目为________。三聚氰胺的相对分子质量与硝基苯的相近，但三聚氰胺的熔点比硝基苯的高，其原因是__________________。