高中化学填空题

铁及其化合物在日常生活、生产中应用广泛。
（1）高铁酸钠（Na₂FeO₄）是水处理过程中的一种新型净水剂，工业上利用NaClO 和NaOH的混合溶液将Fe（OH）₃氧化性制备高铁酸钠，反应的离子反应方程式为             ；高铁酸钠能用作新型净水剂的原理是                        ；
（2）氧化铁红颜料跟某些油料混合，可以制成防锈油漆。以黄铁矿为原料制硫酸产生的硫酸渣中含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等，用硫酸渣制备铁红（Fe₂O₃）的过程如下：

①酸溶过程中发生反应的化学方程式为                ，              ，              ；“滤渣A”主要成份的化学式为                      。
②还原过程中加入FeS₂的目的是将溶液中的Fe^{3 +}还原为Fe^{2 +}，而本身被氧化为H₂SO₄，请写出该反应的离子方程式                                ；
③氧化过程中，O₂、NaOH与Fe²⁺反应的离子方程式为                        。
④为了确保铁红的质量和纯度，氧化过程需要调节溶液的pH的范围是             ，

沉淀物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Fe（OH）2	Mg（OH）2
开始沉淀pH	2.7	3.8	7.6	9.4
完全沉淀pH	3.2	5.2	9.7	12.4

如果pH过大，可能引起的后果是                      。

近几年全国各地都遭遇“十面霾伏”。其中，机动车尾气和燃煤产生的烟气对空气质量恶化贡献较大。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO(g) + 2CO(g)2CO₂(g)+ N₂(g) △H＜0
若该反应在绝热、恒容的密闭体系中进行，下列示意图正确且能说明反应在进行到t1时刻达到平衡状态的是             （填代号）。
（下图中V(正)、K、n、w分别表示正反应速率、平衡常数、物质的量、质量分数）

（2）光气 (COCl₂)是一种重要的化工原料，用于农药、医药、聚酯类材料的生产，工业上通过Cl₂(g)＋CO(g) COCl₂(g)制备。左图为此反应的反应速率随温度变化的曲线，右图为某次模拟实验研究过程中在1L恒容容器内各物质的浓度随时间变化的曲线。回答下列问题：
            
①0—6 min内，反应的平均速率v(Cl₂)＝               ；
②若保持温度不变，在第7 min 向体系中加入这三种物质各2 mol，则平衡           移动（填“向正反应方向”、“向逆反应方向”或“不”）；
③若将初始投料浓度变为c(Cl₂)＝0.7 mol/L、c(CO)＝0.5 mol/L、c(COCl₂)＝         mol/L，保持反应温度不变，则最终达到化学平衡时，Cl₂的体积分数与上述第6 min时Cl₂的体积分数相同；
④随温度升高，该反应平衡常数变化的趋势是             ；（填“增大”、“减小”或“不变”）;
⑤比较第8 min反应温度T（8）与第15 min反应温度T(15)的高低：T（8）________T(15) (填“<”、“>”或“＝”)。
（3）用NH₃催化还原NO_X也可以消除氮氧化物的污染。下图E，采用NH₃作还原剂，烟气以一定的流速通过两种不同催化剂，测量逸出气体中氮氧化物含量，从而确定烟气脱氮率（注：脱氮率即氮氧化物转化率），反应原理为：NO(g) + NO₂(g) + 2NH₃(g)2N₂(g) + 3H₂O(g)。

①该反应的△S     0，△H      0（填“＞”、“＝”或“＜”）。
②以下说法正确的是                  。
A．第②种催化剂比第①种催化剂脱氮率高
B．相同条件下，改变压强对脱氮率没有影响
C．催化剂①、②分别适合于250℃和450℃左右脱氮
③已知：2NO₂ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O；NO + NO₂ + 2NaOH = 2NaNO₂ + H₂O标况下V升NO和NO₂的混合气体通100mLNaOH溶液恰好完全反应，则NO和NO₂的体积比是         ，NaOH的物质的量浓度为_______(用含V的数学表达式表示，反应后的溶液呈______性(填“酸”、“碱”或“中”)

原子序数依次增大的五种元素A、B、C、D、E位于周期表的前四周期。A基态原子的2p轨道上有2个未成对电子；C的最外层电子数是次外层电子数的3倍，C与D同主族相邻；E位于周期表的ds区，最外层只有一对成对电子。请回答下列问题：
（1）A、B、C三种元素第一电离能最大的是（填元素符号）______，基态E原子的电子排布式为______。
（2）C、D的简单氢化物中沸点较高的是__________（填分子式），原因是____________。
（3）A元素可形成多种单质，其中分子晶体的分子式为______________，原子晶体的名称是          ；A的一种单质为层状结构的晶体（如图），其原子的杂化轨道类型为______________。

（4）①化合物DC₂的立体构型为______________，中心原子的价层电子对数为              。
②用KMn0₄酸性溶液吸收DC₂气体时，MnO₄^-被还原为Mn²⁺，该反应的离子方程式为______________。
（5）D与E能形成化合物X，X的一种晶体晶胞结构如图所示，X的化学式为               ，E的配位数为________________；若晶胞边长为a，则晶体E的密度计算式为ρ=                  。

二氧化氯（ClO₂）是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59^oC，沸点为11.0^oC，易溶于水。是目前国际上公认的新一代高效、广谱、安全的杀菌、保鲜剂，在水处理等方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与（Cl₂）相比（ClO₂）不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物。
（1）在ClO₂的制备方法中，比较实用的有数十种，实验室常用氯酸钠(NaClO₃)、亚硫酸钠(Na₂SO₃)和硫酸共热制备二氧化氯，此化学反应方程式为：
（2）工业上用稍潮湿的KClO₃和草酸（H₂C₂O_­4）在60^oC时反应制得。某学生用如图所示的装置模拟工业制取及收集ClO₂，其中A为ClO₂的发生装置，B为ClO₂的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：

A部分还应添加温度控制装置，请你说出一种温度控制方法                ；
B部分还应补充什么装置___  _____________；
此实验装置还有何不足？
（3）我国最近成功研制出制取ClO₂的新方法，其反应的微观过程如图所示：

该反应的化学方程式为                           。

某无色稀溶液X中，可能含有下表所列离子中的某几种。

阴离子	CO3^2^－、SiO3^2^－、AlO2^－、Cl^－
阳离子	Al^3+、Fe^3+、Mg^2+、NH4^+、Na^+

现取该溶液适量，向其中加入某试剂Y，产生沉淀物质的量（n）与加入试剂的体积（V）关系如图所示。

（1）若Y是盐酸，所得到的关系图如甲所示，则oa段转化为沉淀的离子（指来源于X溶液的，下同）是                     ，ab段发生反应的离子           ，bc段发生反应的离子方程式                 。
（2）若Y是NaOH溶液，所得到的关系图如乙所示，则X中一定含有的离子是        ，假设X溶液只含这几种离子，则溶液各离子物质的量之比为        ，ab段反应的离子方程式为          。

A、B、C、D、E都是元素周期表中前20号元素，原子序数依次增大，A是地壳中含量最高的元素，B、C、D同周期，E和其他元素既不在同周期也不在同主族，D的氢化物和最高价氧化物对应的水化物均为强酸，且B、C、D的最高价氧化物对应的水化物两两混合均能发生反应生成盐和水。据此回答下列问题：
（1）元素C在元素周期表中的位置是_____________，B的最高价氧化物对应的水化物与D的最高价氧化物混合反应的离子方程式为_________________________________
（2）D的氢化物形成的浓溶液可以使高锰酸钾溶液褪色反应的离子方程式为___________________
（3）A、D、E可以形成多种盐，其中一种盐中A、D、E三种元素的原子个数比为2∶2∶1，该盐的名称为______。它的水溶液与D的氢化物的水溶液反应可生成D的单质，该反应的离子方程式为________。
（4）工业上制取D单质方法的名称是__________，反应的离子方程式是____________________

电离平衡常数是衡量弱电解质电离程度的量。已知如下表数据（25 ℃）：

化学式	电离平衡常数
HCN	K＝4.9×10^－10
CH3COOH	K＝1.8×10^－5
H2CO3	K1＝4.4×10^－7，K2＝4.7×10^－11

（1）25 ℃时，等浓度的三种溶液(A．NaCN溶液、B．Na₂CO₃溶液、C．CH₃COONa溶液)的pH由大到小的顺序为________________________________。(填写序号)
（2）25 ℃时，向NaCN溶液中通入少量CO₂，所发生反应的化学方程式为______       ___。
（3）现有浓度为0.02 mol/L的HCN与0.01mol/L NaOH等体积混合后，测得c(Na⁺)>c(CN^-)，下列关系正确的是        。
A．c(H⁺)>c(OH^-)
B．c(H⁺)<c(OH^-)
C．c(H⁺)+c(HCN) = c(OH^-)
D．c(HCN)+ c(CN^-)=0.01mol/L
（4）浓的Al₂(SO₄)₃溶液和浓的小苏打(NaHCO₃)溶液混合可用于灭火，请用离子反应方程式表示灭火的原理_____________________。
（5）已知NaHC₂O₄水溶液显酸性，请写出该溶液中各离子浓度的大小___________________；电荷守恒表达式 ___________________        。
（6）H₂C₂O₄溶液和KMnO₄酸性溶液可发生反应：H₂C₂O₄＋MnO₄^-＋H^＋→CO₂＋Mn^2＋＋H₂O，反应中每生成标况下4.48LCO₂气体，外电路中通过的电子的物质的量为__________mol。

今年入冬以来，银川雾霾天气频繁出现，空气质量很差，严重影响市民的生活和健康。其中首要污染物为可吸入颗粒物PM_2.5，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM_2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。
若测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2^－	NO3^－	Cl^－
浓度/mol·L^－1	4×10^-6	6×10^-6	2×10^-5	4×10^-5	3×10^-5	2×10^-5

根据表中数据判断PM₂₅的酸碱性为          ，试样的pH=          。
（2）为减少SO₂的排放，常采取的措施有：
①将煤转化为清洁气体燃料。已知：H₂(g)+ 1/2O₂(g) =H₂O(g) △H=－241.8kJ·mol^－1
C(s)+1/2O₂(g) =CO(g)△H =-110.5kJ·mol^－1
写出焦炭与水蒸气反应的热化学方程式：                                   。
②洗涤含SO₂的烟气，以下物质可作洗涤剂的是            。
a．Ca(OH)₂      b．Na₂CO₃       c．CaCl₂            d．NaHSO₃
（3）汽车尾气中NOx和CO的生成及转化
①已知汽缸中生成NO的反应为：N₂(g)+O₂(g)2NO(g) △H>0。若1mol空气含0.8molN₂和0.2molO₂，1300^oC时在密闭容器内反应达到平衡，测得NO为8×10^-4mol。计算该温度下的平衡常数K=      。汽车启动后，汽缸温度越高，单位时间内NO排放量越大，原因是         。
②目前，在汽车尾气系统中安装催化转化器可减少CO和NO的污染，反应方程式为        。

某种食用精制盐包装袋上有如下说明：

产品标准	GB5461
产品等级	一级
配 料	食盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量(以I计）	20~50mg/kg
分装时期
分装企业

（1）碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应，配平化学方程式（将化学计量数填于空白处）    KIO₃＋    KI＋    H₂SO₄＝    K₂SO₄＋    I₂＋    H₂O
（2）上述反应生成的I₂可用四氯化碳检验。向碘的四氯化碳溶液中加入Na₂SO₃稀溶液，将I₂还原，以回收四氯化碳。
①Na₂SO₃稀溶液与I₂反应的离子方程式是                          。
②某学生设计回收四氯化碳的操作为：
A．将碘的四氯化碳溶液置于分液漏斗中；
B．加入适量Na₂SO₃稀溶液；
C．分离出下层液体；
D．将分液漏斗充分振荡后静置
其中分液漏斗使用前须进行的操作是       ，上述操作正确的顺序是：       （填序号）
（3）已知：I₂＋2S₂O₃^2－＝2I^－＋S₄O₆^2－。某学生测定食用精制盐的碘含量，其步骤为：
A．准确称取wg食盐，加适量蒸馏水使其完全溶解；
B．用稀硫酸酸化所得溶液，加入足量KI溶液，使KIO₃与KI反应完全；
C．以淀粉为指示剂，逐滴加入物质的量浓度为2.0×10^－3mol·L^－1的Na₂S₂O₃溶液10.0mL，恰好反应完全。
①判断c中反应恰好完全依据的现象是                       。
②b中反应所产生的I₂的物质的量是            mol。
③根据以上实验和包装袋说明，所测精制盐的碘含量是（以含w的代数式表示）     mg/kg。

E、G、M、Q、T是五种原子序数依次增大的前四周期元素。E、G、M是位于P区的同一周期的元素，M的价层电子排布为nsⁿnp²ⁿ，E与M原子核外的未成对电子数相等；QM₂与GM₂^－为等电子体；T为过渡元素，其原子核外没有未成对电子。请回答下列问题：
（1）与T同区、同周期元素原子价电子排布式是      。
（2）E、G、M均可与氢元素形成氢化物，它们的最简单氢化物在固态时都形成分子晶体，其中晶胞结构与干冰不一样的是     （填分子式）。
（3）E、G、M的最简单氢化物中，键角由大到小的顺序为       （用分子式表示），其中G的最简单氢化物的VSEPR模型名称为            ，M的最简单氢化物的分子立体构型名称为        。
（4）EM、GM⁺、G₂互为等电子体，EM的结构式为(若有配位键，请用“→”表示)      。E、M电负性相差1.0，由此可以判断EM应该为极性较强的分子，但实际上EM分子的极性极弱，请解释其原因           。
（5）TQ在荧光体、光导体材料、涂料、颜料等行业中应用广泛。立方TQ晶体结构如图所示，该晶体的密度为ρ g·cm^-3。如果TQ的摩尔质量为M g/mol，阿伏加德罗常数为N_A mol^-1，则a、b之间的距离为        cm。

工业上以Al(OH)₃、H₂SO₄、(NH₄)₂SO₄(含FeSO₄)为原料制备透明氧化铝陶瓷的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
（1）氧化步骤中发生的主要反应的离子方程式为               。
（2）已知：25℃时，K_W=1.0×10^-14，K_b(NH₃·H₂O)=1.75×10^-5。在(NH₄)₂SO₄溶液中，存在如下平衡：
NH₄⁺+H₂ONH₃·H₂O+H⁺，则该反应的平衡常数为                。
（3）NH₄Al(SO₄)₂溶液与过量NaOH溶液混合加热，反应的化学方程式为          。
（4）固体NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O在加热时，固体残留率随温度的变化如图所示。633℃时剩余固体的成分为                           。

（5）综上分析，流程图中M混合气体的主要成分的化学式为       。M可用一种物质吸收以实现循环利用，该物质的名称是        。

下图所示的四个容器中分别盛有不同的溶液，除a、b外，其余电极均为石墨电极。甲为铅蓄电池，其工作原理为：Pb+PbO₂+2H₂SO₄2PbSO₄+2H₂O，其两个电极的电极材料分别为PbO₂和Pb。闭合K，发现g电极附近的溶液先变红，20min后，将K断开，此时c、d两极上产生的气体体积相同；据此回答：

（1）a电极的电极材料是     （填“PbO₂”或“Pb”）。
（2）丙装置中发生电解的总反应方程式为       。
（3）电解20min时，停止电解，此时要使乙中溶液恢复到原来的状态，需要加入的物质及其物质的量是     。
（4）20min后将乙装置与其他装置断开，然后在c、d两极间连接上灵敏电流计，发现电流计指针偏转，则此时c电极为            极，d电极上发生反应的电极反应式为           。
（5）电解后取a mL丁装置中的溶液，向其中逐滴加入等物质的量浓度的CH₃COOH溶液，当加入b mL CH₃COOH溶液时，混合溶液的pH恰好等于7（体积变化忽略不计）。已知CH₃COOH的电离平衡常数为1.75×10^-5，则a/b =              。

汽车尾气和燃煤尾气是造成空气污染的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为2NO+2CO2CO₂+N₂．在密闭容器中发生该反应时c(CO₂)随温度(T)和时间(t)的变化曲线如图所示。

① T₁＿(填“>”“<”或“=”)T₂。
② 在T₂温度下，0～2s内的平均反应速率v(N₂)=________。
（2）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可形成燃料电池，其原理如图所示。通入O₂的一极为_______(填“正极”或“负极”)，该电池在使用过程中石墨I电极上生成N₂O₅，其电极反应式为_________。

I．下列分子中，立体构型是平面三角形的是_____。

A．CH4

B．NH3

C．BF3

D．SO3

II．氟及氟产品在工农业生产中应用非常广泛，回答下列问题：
（1）基态氟原子核外电子的运动状态有______种，这些电子的电子云形状有______种；氟原子的外围电子排布式为________。
（2）NaHF₂(氟化氢钠）电解可制氟气，NaHF₂中所含作用力的类型有____；与HF₂^-互为等电子体的分子有______(举一例)。
（3）C₂F₄分子中，碳原子的杂化轨道类型为________。
（4）三氟化硼乙醚（）的熔点为-58℃，沸点为126～129℃，它属于_____晶体。

（1）已知Zn+CuSO₄=Cu+ZnSO₄，设计成原电池，构造如图所示，试问CuSO₄溶液放在      （填“甲”或“乙”）烧杯，盐桥中的Cl^-移向      （填“甲”或“乙”）烧杯；

（2）已知①C(s)+ O₂(g ) = CO₂(g)  ΔH＝－393.5kJ/mol
②CO(g)+ O₂(g) = CO₂(g)  ΔH＝－283.0kJ/mol
请写出C转化为CO的热化学方程式：      。
（3）电解饱和食盐水是重要的化工产业，它被称为“氯碱工业”。在教材《化学1》、《化学2》、《化学反应原理》中均有提及，请写出电解饱和食盐水的化学反应方程式      ，其中右图是《化学反应原理》中电解饱和食盐水工业中所采用的离子交换膜电解槽示意图，部分图标文字已被除去，请根据图中残留的信息（通电以后Na⁺的移动方向）判断电极2的名称是      ，并写出电极1的电极反应式      。