高中化学填空题

【化学——选修3：物质结构与性质】
已知A、B、C、D是原子序数依次增大的四种短周期主族元素，A的周期数等于其主族序数，B原子的价电子排布为nsⁿnpⁿ，D是地壳中含量最多的元素。E是第四周期的p区元素且最外层只有2对成对电子，F元素原子序数为29。
（1）基态E原子的价电子排布图_______________。
（2）B、C、D三元素第一电离能由大到小的顺序为             （用元素符号表示）
（3）BD₃^2-中心原子杂化轨道的类型为________________杂化；CA₄⁺的空间构型为_________________。
（4）1mol BC^－中含有π键的数目为________________N_A。
（5）D、E元素最简单氢化物的稳定性          >           （填化学式）。
（6）F元素的基态原子价电子排布式为              。
（7）C、F两元素形成的某化合物的晶胞结构如右图所示，顶点为C原子。则该化合物的化学式是         ，C原子的配位数是           。若相邻C原子和F原子间的距离为a cm，阿伏伽德罗常数为N_A，则该晶体的密度为________________g／cm³（用含a、N_A的符号表示）。

【化学选修——2：化学与技术】
水处理技术在生产、生活中应用广泛。
（1）根据水中Ca²⁺、Mg²⁺的多少，把天然水分为硬水和软水，硬水必须经过软化才能使用。
①硬水软化的方法通常有___________、__________和离子交换法。离子交换树脂使用了一段时间后，逐渐由NaR型变为CaR₂（或MgR₂）型，而失去交换能力。把CaR₂（或MgR₂）型树脂置于______________中浸泡一段时间，便可再生。
②当洗涤用水硬度较大时，洗衣粉与肥皂相比，__________洗涤效果较好，原因是__________________。
（2）工业上常用绿矾做混凝剂除去天然水中含有的悬浮物和胶体，为了达到更好的效果，要将待处理的水pH调到9左右，再加入绿矾。请解释这一做法的原因：__________。（用必要的离子方程式和文字描述）。
（3）最近我国某地苯胺大量泄漏于生活饮用水的河道中，当地采取的应急措施之一是向河水中撒入大量的活性炭，活性炭的作用是___________________。

回答下列问题：
          
图1                图2                     图3
（1）如图1所示为氯碱工业的模拟装置。反应的离子方程式是                         。
A、B、C、D所对应物质化学式分别为        、         、         、         ，
每通过0.1mol电子，就有0.1mol          （填离子符号）通过离子交换膜。
（2）在如图2所示实验装置中，石墨棒上的电极反应式为________________；总反应的化学方程式是                         。
如果起始时盛有1000 mL pH＝5的硫酸铜溶液（25℃，CuSO₄足量），一段时间后溶液的pH变为1。若要使溶液恢复到起始浓度（温度不变，忽略溶液体积的变化），可向溶液中加入___________（填物质名称），其质量约为___________g。
（3）熔融碳酸盐CO燃料电池工作原理如图3所示，A、B极的电极反应分别是          、        。

某强碱性溶液中可能含有的离子是K⁺、NH₄⁺、Al³⁺、AlO₂^﹣、SO₄^2﹣、SiO₃^2﹣、CO₃^2﹣、Cl^﹣中的某几种离子，现进行如下实验：
①取少量的溶液用硝酸酸化后，加Ba（NO₃）₂溶液，无沉淀生成．
②另取少量溶液加入盐酸，其现象是：一段时间保持原样后，开始产生沉淀并逐渐增多，沉淀量基本不变后产生一种气体，最后沉淀逐渐减少至消失．
（1）肯定不存在的离子是                                               ．
（2）写出步骤②中生成沉淀和气体的反应的离子方程式                         ．
（3）已知一定量的原溶液中加入5mL 0.2mol/L盐酸时，沉淀会完全消失，加入足量的硝酸银溶液可得到沉淀0.187g，则原溶液中是否含有Cl^﹣？                （填“有”或“无”）．

黄铁矿（主要成分为FeS₂）是工业制取硫酸的重要原料，其煅烧产物为SO₂和Fe₃O₄。
（1）将0.050molSO₂（g）和0.030molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中，反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）在一定条件下达到平衡，测得c（SO₃）＝0.040mol/L。计算该条件下反应的平衡常数K为          SO₂的平衡转化率为             若将0.10molSO₂（g）和0.060molO₂（g）放入容积为1L的密闭容器中在该温度下达平衡，与前者比较，SO₂的平衡转化率             SO₂的体积分数             （填增大、减小、不变、无法确定）
（2）已知上述反应是放热反应，当该反应处于平衡状态时，在体积不变的条件下，下列措施中有利于提高SO₂平衡转化率的有              （填字母）

A．升高温度	B．降低温度
C．增大压强	D．减小压强

E．加入催化剂  G．移出氧气
（3）SO₂尾气用饱和Na₂SO₃溶液吸收可得到更重要的化工原料，反应的化学方程式为            

（每空2分，共6分）请根据醋酸的电离平衡回答下列问题：
（1）常温下，0.1mol/L 的CH₃COOH溶液中有l％的CH₃COOH分子发生电离，则溶液的pH=              。
（2）将上述溶液加蒸馏水稀释，在稀释过程中，下列各项中增大的是                 （填字母编号）。

A．c（H^＋）

B．

C．c（H^＋）·c（OH^－）

D．

（3）25℃时，CH₃COOH的电离平衡常数为1.75×10^-5，现将一定量的CH₃COOH与NaOH溶液混合，若测得混合液pH=5.6，则混合液中各离子浓度由大到小的顺序是               。

（每空2分，共8分）研究硫及其化合物性质有重要意义。
（1）Cu₂S在高温条件下发生如下反应：2Cu₂S（s）+3O₂（g）=2Cu₂O（s）+2SO₂（g）  ⊿H=－773kJ/mol，当该反应有0.2mol SO₂生成时，反应释放出的热量为___________kJ。

（2）硫酸工业生产中涉及如下反应：2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g）。向2L的容器中充入2molSO₂、1molO₂，SO₂的平衡转化率与温度的关系如图所示。T₁温度时反应进行到状态D时，v_（正）          v_（逆）（填“＞”、“＜”或“=”）。温度为T₁时，反应的平衡常数K=           。若在T₃温度时，达平衡时测得反应放出的热量为Q₁。此时再向容器中加入2molSO₂、1molO₂并使之重新达到平衡，测得又放出热量Q₂。则下列说法正确的是            。（填字母编号）
a．容器的压强增大原来的两倍
b．Q₂一定等于Q₁
c．新平衡时SO₂的转化率一定大于80%
d．T₃时的平衡常数大于T₁时的平衡常数

（10分，每空2分）科学家利用太阳能分解水生成的氢气在催化剂作用下与二氧化碳反应生成甲醇，并开发出直接以甲醇为燃料的燃料电池，已知H₂(g)、CO(g)、CH₃OH(l)的燃烧热ΔH分别为-285.8 kJ·mol^-1、-283.0 kJ·mol^-1、-726.5 kJ·mol^-1。请回答下列问题：
（1）用太阳能分解180 g水消耗的能量是             kJ。
（2）甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式为                  ；
（3）在容积为2L的密闭容器中，由CO₂和H₂合成甲醇，在其他条件不变的情况下，考察温度对反应的影响，实验结果如下图所示(注：T₁、T₂均大于300℃)：

下列说法正确的是             (填序号)
①温度为T₁时，从反应开始到平衡，甲醇的平均速率为v(CH₃OH)=mol·L^－1·min^－1
②该反应在T₁时的平衡常数比T₂时的小
③该反应为放热反应
④处于A点的反应体系从T₁变到T₂，达到平衡时增大
（4）在T₁温度时(甲醇为气态)，将lmol CO₂和3mol H₂充入一密闭恒容容器中充分反应达到平衡后，若CO₂的转化率为α，则容器内的压强与起始压强之比为               ；
（5）在直接以甲醇为燃料的燃料电池中，电解质溶液为酸性，负极的反应式为                。

MnO₂是一种重要的无机功能材料。某研究性学习小组设计了将粗MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品转化为纯净MnO₂的实验，其流程如下：

请回答下列问题：
（1）第①步加稀硫酸时，粗MnO₂样品中的MnO和MnCO₃转化为（填化学式）_______________。
（2）第①步反应中的硫酸能否用盐酸代替？____________（填“能”或“否”），理由是____________。
（3）第②步发生反应的离子方程式为：___________________________。
（4）取17.4gMnO₂与200g36.5%的浓盐酸（足量）反应，将反应后剩余的溶液用水稀释至500mL，计算稀释后溶液中Cl^-的物质的量浓度（写出计算过程）。

[理论综合]运用化学反应原理研究物质的性质具有重要意义。请回答下列问题：
（1）氨气可以构成燃料电池，其电池反应原理为4NH₃+3O₂═2N₂+6H₂O。则电解质溶液为KOH，则负极反应式为______________________________。
（2）25℃时．将amol•L^-1的氨水与0.1mol•L^-1的盐酸等体积混合．
①当溶液中离子浓度关系满足c（NH₄⁺）＞c（Cl^-）时．则反应的情况可能为__________。
a．盐酸不足．氨水剩余    b．氨水与盐酸恰好完全反应    c．盐酸过量
②当溶液中c（NH₄⁺）=c（Cl^-）时．用含含a的代数式表示NH₃•H₂O的电离常数K_b=____________。
（3）向BaCl₂溶液中通CO₂不会出现沉淀，请根据溶液里存在的平衡原理解释其原因___________，某同学根据相同的理由认为向BaCl₂溶液中通入SO₂也不会出现沉淀，但在实验验证中发现了异常情况，将SO₂通入BaCl₂溶液中开始并无沉淀，放置一段时间出现了白色沉淀，则产生该沉淀的离子反应方程式为___________。
（4）室温下，把SiO₂细粉放入蒸馏水中，不断搅拌，能形成H₄SiO₄溶液，反应原理如下：
SiO₂（s）+2H₂O（l）H₄SiO₄（aq）  △H
①写出该反应的化学平衡常数K的表达式：________________。
②通常情况下，改变压强对气体会产生较大影响，对固体和液体影响很小，实际上，在地球的深处，由于压强很大，固体、液体受到的压强影响不能忽略。一定温度下，在10000m以下的地球深处，上述反应进行的方向是_________________________（填“正方向”、“不移动”或“逆方向”）。请根据平衡常数表达式解释其原因_____________________________。

[化学与技术]由黄铜矿（主要成分是CuFeS₂）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是             、            ，反射炉内生成炉渣的主要成分是              ；
（2）冰铜（Cu₂S和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%。转炉中将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是         、           ；
（3）粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极             （填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应为             ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为                 。

海水是巨大的资源宝库．如图1是从海水中提取食盐和溴的主要流程．

（1）粗盐除含NaCl外，还含有少量MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄以及泥沙等杂质．如图2是粗盐提纯的操作流程．

提供的试剂：Na₂CO₃溶液、K₂CO₃溶液、NaOH溶液、BaCl₂溶液、Ba（NO₃）₂溶液、饱和NaCl溶液．
①除去溶液I中的MgCl₂、CaCl₂、Na₂SO₄，从提供的试剂中选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为：过量的NaOH溶液、              
②如何证明操作①中NaOH溶液已经过量？
③蒸发过程所用的主要仪器有：铁架台、酒精灯、               、            ；
（2）某同学欲四氯化碳萃取较高浓度的溴水中的溴，经振荡并在铁架台上静置分层后，分离出四氯化碳层的操作：                         
（3）工业上将较高浓度的溴水经进一步处理得到工业溴．某研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料，Br₂的沸点为 59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性．水的沸点为100℃．他们参观生产过程后，设计了如图3装置简图：

①图中仪器B的名称：                 ②温度计水银球的位置：                 
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，收集溴时温度计应控制的温度为：                

Ⅱ[只辅导班（1,2,17班）学生解答，答错题不给分）]
（1）相同体积、相同物质的量浓度的AgNO₃溶液，分别与相同体积的KCl、CuCl₂、AlCl₃溶液反应恰好完全反应，则KCl、CuCl₂、AlCl₃三种溶液的物质的量浓度之为                 
（2）M（NO₃）₂热分解化学方程式为2M（NO₃）₂ ="=" 2MO+4NO₂↑+O₂↑，加热29．6g M（NO₃）₂使其完全分解，在标准状况下收集11．2L的气体，那么M的摩尔质量是_____________________
（3）现有一种铜和氧化亚铁的混合物样品。为测定该样品中氧化亚铁的含量，某学生取20．0g此样品置于烧杯中，分四次加入密度为1．22g/cm³的硫酸并作相关记录。有关数据记录如下表：

加硫酸的序号	加硫酸的体积／mL	剩余固体的质量／g
1	20．0	16．0
2	20．0	12．0
3	20．0	8．0
4	20．0	8．0

 
试计算：①10．0g此样品中铜的物质的量               ②样品中氧化亚铁的质量分数              ③所用硫酸溶液溶质的物质的量浓度                。
（4）液态CS₂能够在O₂中燃烧生成CO₂和SO₂两种气体，今用0．228 g CS₂在448 mL氧气（标准状况）中完全燃烧，反应后混合气体的平均摩尔质量是_______________。

氨气是一种重要的物质，可用于制取化肥和硝酸等。
（1）500°C、50Mpa时，在容积为VL的密闭容器中加入n mol N₂、3n mol H₂，经过t min后反应达到平衡后N₂的转化率为a。则容器内气体的压强反应前与平衡时的比值为                 ；t min内用NH₃表示的速率是              mol／L．min
（2）工业合成氨的热化学方程式为：N₂（g）+3H₂（g）2NH₃（g）＋92．2kJ/mol
（表示当生成2 mol NH₃时放出92．2KJ的热）。有关键能：N≡N：945．6kJ/mol ；N-H：391．0kJ/mol，则H—H键能为            KJ/mol

最近我国自主研制了一种新型燃料电池，一个电极通入空气，另一个电极通入汽油蒸气（以C₄H₁₀代表汽油），电池的电解质是掺杂了Y₂O₃的ZrO₂晶体，它在高温下能传导O^2-。回答如下问题：
（1）C₄H₁₀有正丁烷、异丁烷两种结构，写出异丁烷的一氯取代物的结构简式             
（2）这个燃料电池放电时发生反应的化学方程式是                  
（3）这个电池的正极发生的反应是O₂+4e^-＝2O^2-，负极发生的电极反应方程式是             
（4）固体电解质里O^2-向           极移动，向外电路释放电子的是____________极。