高中化学填空题

储氢纳米碳管的研制成功体现了科技的进步。用电弧法合成的纳米碳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汽化法提纯，其反应中的反应物和生成物有C、CO₂、H₂SO₄、K₂Cr₂O₇、Cr₂(SO₄)₃、K₂SO₄、H₂O七种物质。
（1）请用上述物质填空，并配平化学方程式：
C＋________＋H₂SO₄______＋______＋Cr₂(SO₄)₃＋H₂O
（2）上述反应中氧化剂是(填化学式)___________。被氧化的元素是(填元素符号)_____________。
（3）H₂SO₄在上述反应中表现出来的性质是(填选项编号)____________。
A．氧化性      B．氧化性和酸性       C．酸性         D．还原性和酸性
（4）若反应中电子转移了0．8 mol，则产生的气体在标准状况下的体积为______________。

（1）I．短周期某主族元素M的电离能情况如图（A）所示，则M元素位于周期表的第____族；

Ⅱ．图B折线c可以表达出第____________族元素氢化物的沸点的变化规律。两位同学对某主族元素氢化物的沸点的变化趋势画出了两条折线a和b，你认为正确的是：________________（填“a”或 “b”）；
Ⅲ．部分有机物的熔沸点见下表：

根据物质结构理论，由这些数据你能得出的相关结论是(至少写2条)：____________________；
（2）COCl₂俗称光气，分子中C原子采取__________杂化成键；其中碳氧原子之间共价键含有___________(填字母)：
a．2个σ键
b．2个π键
c．1个σ键．1个π键；
（3）金属是钛(₂₂Ti) 将是继铜．铁．铝之后人类广泛使用的第四种金属，试回答：
I．Ti元素的基态原子的价电子层排布式为_________________________；
Ⅱ．已知Ti^3＋可形成配位数为6的配合物。现有紫色和绿色两种含钛晶体，其组成均为TiCl₃·6H₂O。为测定这两种晶体的化学式，设计了如下实验：
a．分别取等质量的两种晶体的样品配成溶液；
b．向两种溶液中分别滴入AgNO₃溶液，均产生白色沉淀；
c．沉淀完全后分别过滤得两份沉淀，经洗涤干燥后称量发现产生的沉淀质量关系为：绿色晶体为紫色晶体的，则绿色晶体配合物的化学式为_________________________。

如图是可用于测量阿伏加德罗常数的装置示意图，其中A是纯铜片、B是石墨，插在100mLCuSO₄稀溶液中，铜片、石墨与引出导线相连，引出端分别为X、Y。

（1）当以IA的电流电解6min后，测得铜片A质量减少2.56g，则图装置中的X端应与直流电的       极相连。
（2）电解后将电源反接，2IA的电流电解6min后，假设溶液体积不变，测得溶液中CuSO₄物质的量浓度为0.1mol/L，则原溶液中CuSO₄物质的量浓度          mol/L。溶液中H⁺的物质的量浓度为          mol/L。
（3）列式计算实验测得的阿伏加德罗常数N_A（用I表示）          mol^-1。（已知电子电量e=1.60×10^–19C）

一种含铝、锂、钴的新型电子材料，生产中产生的废料数量可观，废料中的铝以金属铝箔的形式存在；钴以Co₂O₃·CoO的形式存在，吸附在铝箔的单面或双面；锂混杂于其中。从废料中回收氧化钴（CoO）的工艺流程如下：

（1）过程I中采用NaOH溶液溶出废料中的Al，反应的离子方程式为                。
（2）过程Ⅱ中加入稀H₂SO₄酸化后，再加入Na₂S₂O₃溶液浸出钴。则浸出钴的化学反应方程式为（产物中无沉淀且只有一种酸根）                   。在实验室模拟工业生产时，也可用盐酸浸出钴，但实际工业生产中不用盐酸，请从反应原理分析不用盐酸浸出钴的主要原因______________        。
（3）过程Ⅲ得到锂铝渣的主要成分是LiF和Al(OH)₃，碳酸钠溶液在产生Al(OH)₃时起重要作用，请写出该反应的离子方程式____________________。
（4）碳酸钠溶液在过程Ⅲ和Ⅳ中所起作用有所不同，请写出在过程IV中起的作用是_____________。
（5）在Na₂CO₃溶液中存在多种粒子，下列各粒子浓度关系正确的是____________（填序号）。

A．c(Na^+) = 2c(CO3^2-)

B．c(Na^+) > c(CO3^2-) > c(HCO3^-)

C．c(OH^-) > c(HCO3^-) > c(H^+)

D．c(OH^-) - c(H^+) ="=" c(HCO3^-) + 2c(H2CO3)

（6）CoO溶于盐酸可得粉红色的CoCl₂溶液。CoCl₂含结晶水数目不同而呈现不同颜色，利用蓝色的无水CoCl₂吸水变色这一性质可制成变色水泥和显隐墨水。下图是粉红色的CoCl₂·6H₂O晶体受热分解时，剩余固体质量随温度变化的曲线，A物质的化学式是____________。

分Ⅰ.甲醇来源丰富、价格低廉、运输贮存方便，是一种重要的化工原料，有着重要的用途和应用前景。
（1）工业生产甲醇的常用方法是CO(g)＋2H₂(g)===CH₃OH(g) ΔH＝－90.8 kJ·mol^－1。
已知：2H₂(g)＋O₂(g)===2H₂O(l)ΔH＝－571.6 kJ·mol^－1
H₂(g)＋1/2O₂(g)===H₂O(g) ΔH＝－241.8 kJ·mol^－1
①H₂的燃烧热ΔH＝___________kJ·mol^－1。
②CH₃OH(g)＋O₂(g)===CO(g)＋2H₂O(g)的反应热ΔH＝________________。
（2）工业上利用甲醇制备氢气常用方法之一是甲醇蒸气重整法。该法中的一个主要反应为CH₃OH(g)===CO(g)＋2H₂(g)，此反应能自发进行的原因是____________________________。
Ⅱ.铅蓄电池是典型的可充型电池，它的正负极格板是惰性材料，电池总反应式为：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO₄^2-2PbSO₄+2H₂O
请回答下列问题（不考虑氢、氧的氧化还原）：
（1）放电时：正极的电极反应式是________________；当外电路通过1 mol电子时，理论上负极板的质量增加________g。
（2）在完全放电耗尽PbO₂和Pb时，若按图连接，电解一段时间后，则在A电极上生成________、B电极上生成________。

碱式氧化镍（NiOOH）可用作镍氢电池的正极材料。以含镍（Ni^2＋）废液为原料生产NiOOH的一种工艺流程如下：

（1）加入Na₂CO₃溶液时，确认Ni^2＋已经完全沉淀的实验方法是                 。
（2）已知K_sp[Ni(OH)₂]＝2×10^－15，欲使NiSO₄溶液中残留c(Ni^2＋)≤2×10^－5 mol·L^－1，调节pH的范围是                 。
（3）写出在空气中加热Ni(OH)₂制取NiOOH的化学方程式：                   。
（4）若加热不充分，制得的NiOOH中会混有Ni(OH)₂，其组成可表示为xNiOOH·yNi(OH)₂。现称取9.18 g样品溶于稀硫酸，加入100 mL 1.0 mol·L^－1 Fe^2＋标准溶液，搅拌至溶液清亮，定容至200 mL。取出20.00 mL，用0.010 mol·L^－1 KMnO₄标准溶液滴定，用去KMnO₄标准溶液20.00 mL，试通过计算确定x、y的值（写出计算过程）。涉及反应如下（均未配平）：
NiOOH＋Fe^2＋＋H^＋—Ni^2＋＋Fe^3＋＋H₂O  Fe^2＋＋MnO₄^－＋H^＋—Fe^3＋＋Mn^2＋＋H₂O

罂粟碱是一种异喹啉型生物碱，其盐酸盐可用于治疗脑血栓、肢端动脉痉挛等。罂粟碱的合成方法如下：

（1）B分子中的官能团有          和            （填名称）。
（2）D→E的转化属于            反应（填反应类型）。
（3）E和F发生取代反应生成G的同时有HCl生成，则F的结构简式是                  。
（4）E的同分异构体有多种，写出一种符合下列要求的异构体X的结构简式：                。
Ⅰ．含氧官能团种类与D相同。
Ⅱ．核磁共振氢谱图中有4个吸收峰。
Ⅲ．属于芳香族化合物，苯环上一取代物有两种。
（5） 已知：（R、为烃基）。根据已有知识并结合相关信息，写出以乙醇为原料制备的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：

硫-氨热化学循环制氢示意图如下：

（1）反应1的离子方程式为                   。
（2）反应2能量转化主要方式为                   。
（3）反应3中控制反应条件很重要，不同条件下硫酸铵分解产物不同。若在400℃时分解，产物除水蒸气外还有A、B、C三种气体，A是空气中含量最多的单质，B能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C能使品红溶液褪色。则400℃时硫酸铵分解的化学方程式为              。
（4）反应4是由(a)、(b)两步反应组成：
H₂SO₄(l) =SO₃(g) +H₂O(g),△H=+177kJ•mol^－1   …………(a)
2SO₃(g)2SO₂(g) + O₂(g)，△H="+196" kJ•mol^－1…………(b)
①则H₂SO₄(l)分解为SO₂(g)、O₂(g)及H₂O(g)的热化学方程式为：                。
②在恒温密闭容器中，控制不同温度进行SO₃分解实验。以SO₃起始浓度均为cmol·L^－1，测定SO₃的转化率，结果如右图，图中Ⅰ曲线为SO₃的平衡转化率与温度的关系，Ⅱ曲线表示不同温度下反应经过相同反应时间且未达到化学平衡时SO₃的转化率。

i）图中点X与点Z的平衡常数K：K(X)            K(Z)（选填：＞，＜，＝）；
ii）Y点对应温度下的反应速率：v(正)            v(逆)（选填：＞，＜，＝）；
iii）随温度的升高，Ⅱ曲线逼近Ⅰ曲线的原因是：                。

CMA（醋酸钙、醋酸镁固体的混合物）是高速公路的绿色融雪剂。以生物质废液——木醋液（主要成分乙酸，以及少量的甲醇、苯酚、焦油等杂质）及白云石（主要成分MgCO₃·CaCO₃，含SiO₂等杂质）等为原料生产CMA的实验流程如下：

（1）步骤①发生的反应离子方程式为                   。
（2）步骤②所得滤渣1的主要成分为              （写化学式）；步骤②所得滤液常呈褐色，颜色除与木醋液中含有少量的有色的焦油有关外，产生颜色的另一主要原因是               。
（3）已知CMA中钙、镁的物质的量之比与出水率（与融雪效果成正比）关系如右图所示，步骤④的目的除调节n(Ca)∶n(Mg)约为             （选填： 1∶2；3∶7；2∶3）外，另一目的是              。

（4）步骤⑥包含的操作有             、过滤、洗涤及干燥。

已知A、B、C、D、E、F为元素周期表中原子序数依次增大的前20号元素，A与B；C、D与E分别位于同一周期。A原子L层上有2对成对电子， B、C、D的核外电子排布相同的简单离子可形成一种C₃DB₆型离子晶体X,，CE、FA为电子数相同的离子晶体。
（1）写出A元素的基态原子价电子排布式                ；F离子电子排布式             。
（2）写出X的化学式                   和化学名称                。
（3）写出X涉及化工生产中的一个化学方程式                       。
（4）试解释工业冶炼D不以DE₃而是以D₂A₃为原料的原因：            。
（5）CE、FA的晶格能分别为786 KJ/mol l、3401KJ/mo，试分析导致两者晶格能差异的主要原因是：                         。
（6）F与B可形成离子化合物，其晶胞结构如图所示： F与B形成离子化合物的化学式为____________；该离子化合物晶体的密度为a g/cm³，则晶胞的体积是(只要求列出算式)。

开发新能源，使用清洁燃料，可以达到减少污染的目的。
（1）由C、H、O三种元素中的两种和三种分别组成的燃料物质甲和乙，其分子中均有氧，且1个乙分子中含有18个电子，则甲和乙分别是                  。乙是一种清洁燃料，工业上可用甲和氢气反应制得。
① T₁温度时，在体积为2 L的密闭容器中充入2 mol甲和6 mol H₂，反应达到平衡后，测得c(甲)＝0.2 mol/L，则乙在平衡混合物中的物质的量分数是              。（保留两位有效数字）
② 升高温度到T₂时，反应的平衡常数为1，下列措施可以提高甲的转化率的是________（填字母）。
A．加入2 mol甲     B．充入氮气     C．分离出乙     D．升高温度
（2）甲烷也是一种清洁燃料，但不完全燃烧时热效率降低并会产生有毒气体造成污染。已知：
CH₄(g) + 2O₂(g) ＝ CO₂(g) + 2H₂O(l)    ΔH₁＝―890.3 kJ/mol
2CO (g) + O₂(g) ＝ 2CO₂(g)    ΔH₂＝―566.0 kJ/mol
则甲烷不完全燃烧生成一氧化碳和液态水时的热效率是完全燃烧时的________倍（计算结果保留1位小数）。
（3）甲烷燃料电池可以提升能量利用率。右图是利用甲烷燃料电池电解50 mL 2 mol/L的氯化铜溶液的装置示意图（O^2-可以在固态电解质中自由移动）。请回答：

① 甲烷燃料电池的负极反应式是           。
② 当线路中有0.1 mol电子通过时，______________（填“a”或“b”）极增重____________g。

合成氨工业对国民经济和社会发展具有重要的意义。对于密闭容器中的反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)，500 K、30 MPa下n(NH₃)、n(H₂)和n(N₂)随时间变化的关系如图所示。
请回答下列问题：

（1）上图中属于氢气物质的量随时间变化的曲线是             (填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”)。
（2）关于t₂时刻的说法正确的是____________。
A．t₂时该反应达到平衡状态
B．t₂时Ⅱ和Ⅲ代表的物质反应速率相同
C．t₂时氢气、氮气与氨气的反应速率之比为3∶1∶2
D．t₂时氨气与氢气的物质的量相同
（3）对于Ⅱ所代表的物质，其逆反应速率最大的点是___________(填“c”、“d”或“g”)；对于Ⅰ所代表的物质，其正反应速率最小的点是_____________(填“a”、“e”或“f”)。
（4）其他条件不变，只改变温度，在改变的这个温度下反应至t₃时刻，此时n(H₂)比图象中的值大，那么该温度可能是                 。
A．673 K        B．273 K       C．373 K
（5）在密闭容器中充入2 mol N₂和6 mol H₂，一定条件下建立平衡：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)  ΔH＝－92.2 kJ/mol，测得N₂的转化率为90%，则在此条件下，反应放出的热量为           kJ。若与上述反应的温度和体积相同时，向密闭容器中充入4 mol NH₃，则达平衡后，反应             （填“放出”或“吸收”）的热量为           kJ。

已知在室温的条件下，pH均为5的H₂SO₄溶液和NH₄Cl溶液，回答下列问题：
（1）两溶液中c（H⁺） • c（OH^-）=___________
（2）两溶液中由水电离出的c（H⁺）分别为：H₂SO₄溶液________；NH₄Cl溶液__________
（3）各取5mL上述溶液，分别加水稀释至50mL，pH较大的是________溶液
（4）各取5mL上述溶液，分别加热到90℃，pH较小的是________溶液
（5）取5mL NH₄Cl溶液，加水稀释至50mL，c（H⁺）           10^-6mol·L^-1（填“>”、“<”或“=”），c（NH₄⁺）／c（H⁺）         （填“增大”、“减小”或“不变”）

某强酸性溶液X含有Ba^2＋、Al^3＋、NH₄⁺、Fe^2＋、Fe^3＋、CO₃^2-、SO₃^2-、SO₄^2-、Cl^－、NO₃^-中的一种或几种，取该溶液进行实验，实验内容如下：

根据以上信息，回答下列问题：
（1）溶液X中除H^＋外还肯定含有的离子是_____________________________________；
（2）写出有关离子方程式：步骤①中生成A__________________;步骤②生成沉淀I__________________。
（3）假设测定A、F、I均为0.01 mol,10 mL X溶液中n(H^＋)＝0.04 mol，而沉淀C物质的量0.07 mol，能说明该溶液不能确定的阴离子存在的理由是___________________。

综合利用CO₂对环境保护及能开发意义重大。
（1）Li₂O、Na₂O、MgO均能吸收CO₂。如果寻找吸收CO₂的其他物质，下列建议合理的是______________。
a. 可在碱性氧化物中寻找
b. 可在ⅠA、ⅡA族元素形成的氧化物中寻找
c. 可在具有强氧化性的物质中寻找
（2）Li₂O吸收CO₂后，产物用于合成Li₄SiO₄，Li₄SiO₄用于吸收、释放CO₂。原理是：在500℃，CO₂与Li₄SiO₄接触后生成Li₂CO₃；平衡后加热至700℃，反应逆向进行，放出CO₂，Li₄SiO₄再生，说明该原理的化学方程式是_________________________。
（3）利用反应A可将释放的CO₂转化为具有工业利用价值的产品。
反应A：
已知：

反应A的热化学方程式是______________________________。
（4）高温电解技术能高效实现（3）中反应A，工作原理示意图如下：

① 电极b发生              （填“氧化”或“还原”）反应。
② CO₂在电极a放电的反应式是___________________________。