高中化学填空题

(12分) HNO₂是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO₂；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe^2＋氧化成Fe^3＋。AgNO₂是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题：
（1）人体正常的血红蛋白含有Fe^2＋。若误食亚硝酸盐(如NaNO₂)，则导致血红蛋白中的Fe^2＋转化为Fe^3＋而中毒，服用维生素C可解毒。下列叙述
不正确的是________(填序号)。
A．亚硝酸盐被还原
B．维生素C是还原剂
C．维生素C将Fe^3＋还原为Fe^2＋
D．亚硝酸盐是还原剂
（2）下列方法中，不能用来区分NaNO₂和NaCl的是________(填序号)。
A．测定这两种溶液的pH
B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别
D．用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别
（3）某同学把新制的氯水加到NaNO₂溶液中，观察到氯水褪色，同时生成NaNO₃和HCl，请写出反应的离子方程式：_________________________。
（4） Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO₄。若用反应所得的酸性溶液，将Fe^2＋转化为Fe^3＋，要求产物纯净，可选用的最佳试剂是________(填序号)。
a．Cl₂    b．Fe     c．H₂O₂    d．HNO₃
（5）若FeSO₄和O₂的化学计量数比为2∶1，试配平下列方程式：
FeSO₄＋K₂O₂——K₂FeO₄＋K₂O＋K₂SO₄＋O₂↑
（6）高铁酸钾(K₂FeO₄)是一种新型、高效的绿色水处理剂，在水中发生反应生成氢氧化铁胶体。高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_____________________。

(14分)尿素可作为H₂O₂的稳定载体，生产一种固态、耐储存、易运输的新型氧化剂和消毒剂—过氧化尿素[CO(NH₂)₂·H₂O₂]，其合成工艺流程如下：
请回答下列问题：
（1）操作I、II的名称分别是________、_________。CO(NH₂)₂·H₂O₂分子中尿素和过氧化氢之间以________结合，其结合力较弱，具有尿素和过氧化氢双重性质。

（2）工业上生产尿素所需的原料气可由天然气与水反应制备，已知：
①甲烷、氢气的燃烧热分别为890.3kJ/mol、285.8kJ/mol
②H₂O(l)=H₂O(g)    H =+44.0kJ/mol
写出CH₄与水蒸气作用生产CO₂和H₂的热化学方程式：                        。
（3）为测定产品中H₂O₂的含量，称取干燥样品12.0g配成250mL溶液，取25.00mL
于锥形瓶中，加入适量硫酸酸化，用0.20mol/LKMnO₄标准溶液滴定，三次滴定平均消耗KMnO₄溶液20.00mL.（KMnO₄溶液与尿素不反应）.
①完成并配平方程式：

②计算出产品中H₂O₂的质量分数为_____________。
（4）电解含尿素的废水既可以处理废水，又可制得纯氢，电解原理如图所示。电解池中隔膜仅阻止气体通过，A、B两极均为惰性电极。请写出阳极的电极反应方程为_____________。

(10分)化学在能源开发与利用中起着十分关键的作用。氢气是一种新型的绿色能源，又是一种重要的化工原料。
氢氧燃料电池能量转化率高，具有广阔的发展前景。现用氢氧燃料电池进行如图所示的实验(图中所用电极均为惰性电极)：

（1）对于氢氧燃料电池，下列叙述不正确的是________。

A．a电极是负极，OH^－移向负极

B．b电极的电极反应为：O2＋2H2O＋4e^－===4OH^－

C．电池总反应式为：2H2＋O22H2O

D．电解质溶液的pH保持不变

E．氢氧燃料电池是一种不需要将还原剂和氧化剂全部储藏在电池内的新型发电装置
（2）上图右边装置中盛有AgNO₃溶液，当氢氧燃料电池工作一段时间后，AgNO₃溶液的pH_____________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
（3）已知甲醇的燃烧热ΔH＝－726.5 kJ/mol，在直接以甲醇为燃料的电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为_______________，正极的反应式为______________。
理想状态下，该燃料电池消耗1 mol甲醇所能产生的最大电能为702.1 kJ，则该燃料电池的理论效率为__________(燃料电池的理论效率是指电池所产生的最大电能与燃料电池反应所能释放的全部能量之比)。

(14分）
Ⅰ．为了除去KCl溶液中少量的Mg^2＋、SO₄^2-，可选用Ba(OH)₂、HCl和K₂CO₃三种试剂，按如下步骤操作：

（1）上述试剂中， B是                      ，
（2）操作Ⅱ的名称是                         。
（3）加过量A时发生有关反应的离子方程式为                   、                     。
Ⅱ．一份溶液中可能含有K⁺、Al³⁺、H⁺、NH₄⁺、Cl^－、Br^－、I^－、ClO^―、AlO₂^― 等离子中的若干种。为了确定溶液的组成，进行了如下操作：
（1）往该溶液中逐滴加入NaOH溶液并适当加热，产生沉淀和气体的物质的量（n）与加入NaOH溶液的体积关系如图所示；

则该溶液中一定存在的离子是                   ，
（2）经检测后，该溶液中含有大量的Cl^－、Br^－、I^－，若向1L该混合溶液中通入一定量的氯气，则溶液中Cl^－、Br^－、I^－与通入氯气的体积（标况下）关系如图所示，回答下列问题：

Cl2的体积（标况下）	2.8L	5.6L	11.2L
n(Cl^- )	1.25mol	1.5 mol	2 mol
n(Br^- )	1.5 mol	1.4mol	0.9 mol
n(I^- )	a mol	0	0

① 则a为                      
② 原溶液中Cl^－、Br^－、I^－的物质的量浓度之比为                      

高铁酸钾（K₂FeO₄）是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂，比C1₂、O₃、ClO₂、KMnO₄氧化性更强，无二次污染。工业上是先制得高铁酸钠，然后在低温下，向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和，使高铁酸钾析出。
（1）湿法制备高铁酸钠（Na₂FeO₄）的反应体系有六种微粒:Fe（OH）₃、ClO^―、OH^―、FeO₄^2―、Cl^―、H₂O。
①写出并配平湿法制备高铁酸钠的离子方程式：              _____     。
②低温下，在高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和可析出高铁酸钾（K₂FeO₄），最可能的原因是                      。
（2）干法制备高铁酸钠的主要反应为：2FeSO₄+6Na₂O₂＝2Na₂FeO₄+2Na₂O+2Na₂SO₄+O₂↑。
该反应中的还原剂是      ，生成l mol Na ₂FeO₄转移             mol电子。

【化学——选修3：物质结构与性质】
A、B、C、D、E为原子序数依次增大的四种元素，A的价电子层中的未成对电子有3个，B的最外层电子数为其内层电子数的3倍，C、D为同周期元素，C元素基态原子的3p轨道上有4个电子，D元素最外层有一个未成对电子，E位于第四周期，其基态原子的内层轨道全部排满电子，且最外层电子数为2。回答下列问题：
（1）D原子的核外电子排布式为             ，E的价层电子轨道示图为_________________。
（2）单质B有两种同素异形体，其中沸点高的是        （填分子式），原因是          ；
（3）A、B、C中第一电离能最大的是________(填元素符号)，其中A的氢化物(AH₃)分子中，A原子轨道的杂化类型是             。
（4）化合物D₂B的立体构型为         ，单质D与湿润的Na₂CO₃反应可制备D₂B，其化学方程式为                                                ．
（5）E与C所形成化合物晶体的晶胞如图所示。

①在1个晶胞中，E离子的数目为                  。
②该化合物的化学式为                      。

发生在天津港“8·12”特大火灾爆炸事故，再一次引发了人们对环境问题的关注。
（1）为了减少空气中SO₂的排放，常采取的措施是将煤转化为清洁气体燃料。
已知：①H₂(g)＋1/2O₂(g)==H₂O(g) ΔH₁＝－241.8 kJ·mol^－1
②C(s)＋1/2O₂(g)===CO(g)  ΔH₂＝－110.5 kJ·mol^－1
则焦炭与水蒸气反应生成CO的热化学方程式为：                     。
（2）由于CaC₂、金属钠、金属钾等物质能够跟水反应给灾后救援工作带来了很多困难。如果在实验室，你处理金属钠着火的方法是                     。
（3）事故发生后,爆炸中心区、爆炸区居民楼周边以及海河等处都受 到了严重的氰化物污染。处理NaCN的方法是：用NaClO在碱性条件下跟NaCN反应生成无毒害的物质，试写出该反应的离子反应方程式           。
（4）电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。电化学降解NO的原理如图所示，电源正极为        （填“a”或“b”）；若总反应为4NO₃^-+4H⁺====5O₂↑+2N₂↑+2H₂O，则阴极反应式为                。

（5）欲降低废水中重金属元素铬的毒性，可将Cr₂O₇^2-转化为Cr(OH)₃沉淀除去。
已知在常温下：Ksp[Fe(OH)₂]= 1×10^－15、Ksp[Fe(OH)₃]= 1×10^－38、
Ksp[Cr(OH)₃]= 1×10^－23，当离子浓度在1×10^－5mol/L以下时认为该离子已经完全沉淀，请回答：
① 相同温度下Fe(OH)₃的溶解度            Cr(OH)₃的溶解度（填“>”、“<”或“=”）
② 浓度为0.1mol/L的Fe²⁺与10. 0mol/L Cr³⁺同时生成沉淀的pH范围是            。

卤族元素是典型的非金属元素，卤素单质及其化合物在工农业生产和生活中都有重要的用途。
（1）同主族元素的电负性大小存在一定的规律，卤族元素(F、Cl、Br、I)中，电负性最大的是         。
（2）不同卤素原子之间可形成卤素互化物，如IBr、BrI₃、BrF₅、IF，等。卤素互化物中的化学键类型是       （填标号）。

A．极性键

B．非极性键

C．离子键

D．σ键

（3）BeCl₂的分子空间构型为__________；BF₃分子中B-F键的键角为_____________。
（4）CCl₄分子中的C原子和NF₃分子中的N原子的杂化方式是否相同？              。如果相同，则其杂化方式为             ；如果不相同，则其杂化方式分别为                。（后两个空只能填一个，若两空都填，则不给分）
（5）HF的相对分子质量小于HC1，但其沸点却高于HC1，其原因是________________
（6）由F、Mg、K三种元素形成的某种晶体的晶胞结构如下图所示，晶胞边长为anm，该晶体的化学式为_________________________；列式计算该晶体的密度(g．cm^-3)

2015年9月20日“长征六号”运载火箭成功将20颗微小卫星送入太空，创造了中国航天一箭多星的新纪录。“长征六号”运载火箭采用无毒环保的过氧化氢一煤油为推进剂。
（1）石油经过          可获得汽油、煤油、柴油、重油等，通过将重油_______可获得更多的汽油、煤油等轻质油。
（2）煤油中的主要组成元素是          （填元素符号）。
（3）在H₂O₂水溶液中加入少量MnO₂粉末时迅速产生大量气泡，该气体能使带火星的木条复燃，该反应中，还原产物是              （填化学式），每产生1mol气体时转移电子的物质的量为__________。
（4）H₂O₂不稳定，下列各表为在不同条件下1h内H₂O₂的分解率（均以质量分数为30%的H₂O₂溶液开始实验）：

①在60℃、pH=3.1条件下，H₂O₂的分解速率为__________mol/(L·min)（已知30%的H₂O₂溶液的密度为1.11 g/cm³，反应过程中溶液体积变化忽略不计，计算结果保留两位有效数字）。
②结合表中的规律，推测H₂O₂在下列条件下分解速率依次增大的顺序为_____________（填标号）。
a．30℃、pH =13.0，H₂O₂溶液的质量分数为30%
b．70℃、pH=9．0，H₂O₂溶液的质量分数为30%
c．70℃、pH =13.0，H₂O₂溶液的质量分数为30%

硒鼓回收料含硒约97%，其余为约3%的碲和微量的氯。从该回收料中回收硒的工艺流程如下图所示（已知煅烧过程中，回收料中的硒、碲被氧化成SeO₂和TeO₂）：

部分物质的物理性质如下表：

回答下列问题：
（1）Se与S是同族元素，比S多1个电子层，Se在元素周期表的位置为第           周期，第       族；H₂ SeO₄的酸性比H₂SO₄的酸性                （填“强”或“弱”）。
（2）实验中往往需将硒鼓回收料粉碎，其目的是
（3）乙醇浸取后过滤所得滤渣的主要成分是_____________。蒸发除去溶剂后，所得固体中仍含有少量TeO₂杂质，除杂时适宜采用的方法是______________________。
（4）以SO₂为还原剂可将SeO₂还原为单质硒，写出反应的化学方程式：________________________

用Cl₂生产某些含氯有机物时会产生副产物HCl。利用反应A，可实现氯的循环利用。反应A：4HCl(g)＋O₂(g)2Cl₂(g)＋2H₂O(g)。
（1）研究表明反应A通过如下图所示的催化剂循环实现。

反应①为：2HCl(g)＋CuO(s)H₂O(g)＋CuCl₂(g)  ΔH₁
反应②生成1molCl₂(g)的反应热为ΔH₂，则A反应的反应热表示为             。(用ΔH₁和ΔH₂表示)。
（2）反应A中，4mol HCl被氧化，放出115.6kJ的热量，且部分化学键断裂示意图如下：

①H₂O的电子式是            ，反应A的热化学方程式是              。
②断开1 mol H—O键与断开 1 mol H—Cl 键所需能量相差约为          kJ，H₂O中H—O 键比HCl中H—Cl键             （填“强”或“弱”）。
（3）新型RuO₂催化剂对上述HCl转化为Cl₂的总反应具有更好的催化活性。

实验测得在一定压强下，总反应的HCl平衡转化率随温度变化的ɑ_HCl—T曲线如上图所示，若压缩体积使压强增大，画出相应ɑ_HCl—T曲线的示意图，并简要说明理由          。

甲醇既是重要的化工原料，又可称为燃料。利用合成气(主要成分为CO、CO₂和H₂)在催化剂的作用下合成甲醇，发生的主反应如下：
①CO(g)＋2H₂(g) CH₃OH(g) ΔH₁=－99 kJ·mol^－1
②CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g) ΔH₂="—58" kJ·mol^－1
③CO₂(g)＋H₂(g) CO(g)＋H₂O(g) ΔH₃=＋41 kJ·mol^－1
回答下列问题：
（1）反应①的化学平衡常数K的表达式为               。下图中能正确反映该反应平衡常数K随温度变化关系的曲线为            (填“a”或“b”)，其判断理由是               。

（2）合成气的组成时，体系中的CO平衡转化率(a)随温度升高而减小，分析其主要原因有：反应①为放热反应，平衡向左移动，使得体系中CO的量增大；还有             。
（3）若在一定条件下，容积恒定为VL的反应室中充入amolCO与2amolH₂，在催化剂作用下仅发生反应①，下列措施一定使c(CH₃OH)/c(CO)增大的是           （填字母）。

A．升高温度	B．充入Ar(g)使体系的总压增大
C．恒温恒容再充入H2	D．恒温恒容再充入a mol CO和2a mol H2

白云石的主要成份是CaCO₃·MgCO₃，在我国有大量的分布。以白云石为原料生产的钙镁系列产品有广泛的用途。白云石经煅烧、熔化后得到钙镁的氢氧化物，再经过碳化实现Ca²⁺、Mg²⁺的分离。
已知：碳化反应是放热反应，化学方程式Ca(OH)₂＋Mg(OH)₂＋3CO₂CaCO₃＋Mg(HCO₃)₂＋H₂O。完成下列填空：
（1）Ca(OH)₂的碱性比Mg(OH)₂的碱性            (填“强”或“弱”)
Ca(OH)₂的溶解度比Mg(OH)₂的溶解度             (填“大”或“小”)。
（2）碳化温度保持在50~60℃。温度偏高不利于碳化反应，原因是             、            （至少写2点）。温度偏低也不利于碳化反应，原因是             。

（3）已知某次碳化时溶液中钙离子浓度随时间的变化如图所示，在10min到13min之内钙离子的反应速率为               。用化学方程式表示15min之后钙离子浓度增大的原因             。

利用化学反应原理解决下列问题。
（1）在CuCl₂水溶液中存在如下平衡：[Cu(H₂O)₄]²⁺(蓝)+4Cl^—[CuCl₄]^2—(绿)+4H₂O，请写出一个能使黄绿色CuCl₂溶液向蓝色转化的操作是                            。
（2）将铁粉和硫粉混合后加热，待反应一发生即停止加热，反应仍可持续进行，直至反应完全生成新物质硫化亚铁。这现象说明了                     。
（3）乙苯催化脱氢制苯乙烯反应：  △H="+124" kJ·mol^－1，工业上，通常在乙苯蒸气中掺混水蒸气(原料气中乙苯和水蒸气物质的量之比为1︰9)，控制反应温度600℃，并保持体系总压为常压的条件下进行反应。
在不同反应温度下，乙苯的平衡转化率和某催化剂作用下苯乙烯的选择性(指除了H₂以外的产物中苯乙烯的物质的量分数)示意图如下：

①掺入水蒸气能提高乙苯的平衡转化率，说明水蒸气的加入相当于           (填“加压”或“减压”)的效果。
②控制反应温度为600℃的理由是                。

(10分)某工业废水中仅含下表离子中的5种（不考虑水的电离及离子的水解），且各种离子的物质的量浓度相等，均为0.1 mol/L。

阳离子	K^＋Cu^2^＋Fe^3^＋Al^3^＋Fe^2^＋
阴离子	Cl^－CO3^2- NO3^- SO4^2- SiO3^2-

甲同学欲探究废水的组成，进行了如下实验：
Ⅰ.用铂丝蘸取少量溶液，在火焰上灼烧，无紫色火焰(透过蓝色钴玻璃观察)。
Ⅱ.取少量溶液于试管中，加入KSCN溶液后无明显变化。
Ⅲ.另取少量溶液于试管中，加入少量盐酸，有无色气体生成，该无色气体遇空气变成红棕色，此时溶液依然澄清，且溶液中阴离子种类不变。
Ⅳ.向Ⅲ中所得的溶液中加入BaCl₂溶液，有白色沉淀生成。
请推断：
（1）由Ⅰ、Ⅱ判断，溶液中一定不含有的阳离子是____________(写离子符号)。
（2）甲同学最终确定原溶液中所含阴离子是________(写离子符号)。
（3）Ⅲ中加入少量盐酸生成无色气体的离子方程式是________________________。
（4）另取100 mL原溶液，加入足量的NaOH溶液，充分反应后过滤，洗涤，灼烧至恒重，得到的固体质量为________g。
（5）工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下是乙同学针对含不同污染物的废水提出的处理措施和方法，其中正确的是________。

选项	污染物	处理措施	方法类别
A	废酸	加生石灰中和	物理法
B	Cu^2^＋等重金属离子	加硫酸盐沉降	化学法
C	含复杂有机物的废水	通过微生物代谢	物理法
D	碱性的废水	用CO2中和	化学法