高中化学填空题

【化学—有机化学基础】(13分)
奶油中含有有一种可作香料的化合物A，A中只含C、H、O三种元素。通过红外光谱图分析可知A中含有碳氧双键；通过李比希法分析得到A分子中C、H、O原子个数比为2:4:1，通过质谱仪分析其相对分子质量为88。
已知：
与A相关的反应如下：

（1）A的分子式为     ，H的结构简式为     。
（2）上述7步反应中属于取代反应的是     （填序号）。
（3）写出B → D反应的化学方程式：     。
（4）B的核磁共振氢谱图中共有     个峰。
（5）在空气中长时间搅拌奶油，A可转化为相对分子质量为86的化合物G。G有多种同分异构体，其中符合下列两个条件的同分异构体共有     种。
A．无环状结构        B．不含碳碳双键和碳碳叁键

A、B、C、D、E 五种短周期主族元素分占三个周期，A、B、C为同一周期依次相邻的3种元素，A和C的原子序数之比为3∶4，E原子的电子层数等于最外层电子数，D的原子序数小于E。请用化学用语回答相关问题：
（1）A元素在周期表中的位置                  。
（2）比较C和E简单离子半径大小：            。
（3）元素E的一种常见的可溶性盐溶液呈碱性，其原因是（用离子方程式表示）：     ；
（4）X、Y、Z、甲、乙、丙是由A、B、C分别与D形成的化合物，六种化合物可以排成下表，其中同一横行的分子中电子数相同，同一纵行的物质所含元素种类相同，其中X、Y、甲常温常压下为气体，Z、乙、丙常温常压下为液体。

①甲的分子式为               ；丙的电子式为          。
②乙的分子式为B₂D₄，乙和丙常作火箭推进器的燃料，反应后的产物无污染。已知8g液态乙与足量液态丙完全反应，产物均为气体时，放出热量为160.35kJ，试写出该反应的热化学方程式：                               。

【化学——选修3：物质结构与性质】
已知X、Y和Z三种元素的原子序数之和等于48。X的一种1∶2型氢化物分子中既有σ键又有π键，所有原子共平面。Z是金属元素，Z的单质和化合物有广泛的用途。已知Z的核电荷数小于28，且次外层有2个未成对电子。工业上利用ZO₂和碳酸钡在熔融状态下制取化合物M（M可看做一种含氧酸盐）。经X射线分析，M晶体的最小重复单元为正方体（如上图），顶点位置为Z⁴⁺所占，体心位置为Ba²⁺所占，所有棱心位置为O^2–所占。

（1）Y²⁺的结构示意图________________；Z的价层电子排布式为____________。
（2）X在该氢化物中以_____________方式杂化；X和Y形成的化合物YX₂的电子式为_____________________。
（3）①制备M的化学反应方程式是______________________________________；
②在M晶体中，若将Z⁴⁺置于立方体的体心，Ba²⁺置于立方体的顶点，则O^2–处于立方体的_______________；
③已知O^2–半径为1.4×10^–10 m，Z⁴⁺的半径为6.15×10^–11m，阿佛加德罗常数为N_A，则M的密度为_______________g·cm^–3。（不必化简）

【化学——选修2：化学与技术】
自来水生产的流程示意图见下：

（1）混凝剂除去悬浮物质的过程              （填写序号）
①只是物理变化        ②只是化学变化     ③是物理和化学变化
FeSO₄·7H₂O是常用的混凝剂，它在水中最终生成              沉淀。
（2）若要除去Ca²⁺、Mg²⁺可以往水中加入石灰和纯碱，试剂填加时先加    后加    ，原因是                                                          。
（3）氯气消毒，是因为它与水反应生成了HClO，次氯酸的强氧化性能杀死水中的病菌（不能直接用次氯酸为自来水消毒是因为次氯酸易分解，且毒性较大）。
Cl₂+H₂O  HCl+HClO     K=4.5×10^-4
使用氯气为自来水消毒可以有效地控制次氯酸的浓度，请结合平衡常数解释原因：
                                                             。
下列物质中，              可以作为氯气的代用品（填写序号）。
① 臭氧     ②NH₃（液）     ③K₂FeO₄      ④SO₂
（4）有些地区的天然水中含有较多的钙、镁离子。用离子交换树脂软化硬水时，先后把水通过分别装有      离子交换树脂和      离子交换树脂的离子交换柱（填“阴”或“阳”，阳离子交换树脂为HR型，阴离子交换树脂为R’OH型）。
（5）测定水中的溶解氧：量取40mL水样，迅速加入MnSO₄和KOH混合溶液，再加入KI溶液，立即塞好塞子，振荡使完全反应。打开塞子，迅速加入适量硫酸溶液，此时有碘单质生成。用0.010mol/LNa₂S₂O₃溶液滴定生成的碘，消耗了6.00mL Na₂S₂O₃溶液。已知在碱性溶液中，氧气能迅速氧化Mn²⁺，生成物在酸性条件下可以将碘离子氧化为碘单质，本身重新还原为Mn²⁺。
上述过程发生的反应可表示为：2Mn²⁺+4OH^－+O₂=2MnO(OH)₂
MnO(OH)₂+2I^－+4H⁺=I₂+Mn²⁺+3H₂O     I₂+2S₂O₃^2－ =2I^－+S₄O₆^2－
则水中的溶解氧量为         ｍg·Ｌ^－１。

工业上一般在恒容密闭容器中可以采用下列反应合成甲醇：
CO(g) ＋ 2H₂(g) CH₃OH(g)         ΔH
（1）下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数（K）。

温度	250℃	300℃	350℃
K	2.041	0.270	0.012

①由表中数据判断ΔH       0 （填“＞”、“＝”或“＜”）；    
②某温度下，将2 mol CO和6 mol H₂充入2 L的密闭容器中，充分反应后，达到平衡时测得c(CO)＝ 0.2 mol／L，此时的温度为          。
（2）T℃时，在时间t₀时刻，合成甲醇反应达到平衡，若在t₁时刻将容器的体积缩小一倍，假定在t₂时刻后又达到新的平衡，请在图中用曲线表示在t₁～t₂阶段氢气、甲醇物质的量浓度随时间变化的趋势示意图（其它条件不变，曲线上必须标明氢气、甲醇）。

（3）300℃、1.01×10⁵Pa下，上述反应的ΔH数值为90.8 kJ/mol。在该温度下，在容积相同的3个密闭容器中，按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时的有关数据如下：

容器	甲	乙	丙
反应物投入量	1 mol CO、2 mol H2	1 mol CH3OH	2 mol CH3OH
平衡时数据	CH3OH的浓度（mol/L）	c1	c2	c3
反应放出或吸收的能量	x kJ	y kJ	z kJ
反应物转化率	Ф1	Ф2	Ф3

        请比较以下每组数据的大小（填“>”、“<”或“=”）：
①2c₁    c₃     ② x+y    90.8    ③Ф₁+Ф₃   1

A、B、C、D、E为中学化学常见的单质或化合物，其相互转化关系如下图所示。
（1）若A为短周期金属单质，B、C均为含A元素的盐，且B溶液的pH＞7，C溶液pH＜7。请指出D物质的类别        ；并写出B溶液pH＞7的离子方程式         ；

（2）若A是淡黄色化合物；常温下D是无色气体；C中含有的阴、阳离子均为10电子粒子。
①C中所含化学键的类型是             ；
②写出反应II的化学方程式                               ；
③将一定量的气体D通入2 L C的溶液中，向所得溶液中边逐滴加入稀盐酸边振荡至过量，产生的气体与盐酸物质的量的关系如图（忽略气体的溶解和HCl的挥发）。请回答：O点溶液中所含溶质的化学式为         ，a点溶液中各离子浓度由大到小的关系是        。

（3）若将（2）中的气体D通入氢氧化钡溶液中得不溶物F，F的KSP=8.1×10-9。现将该沉淀放入0.1mol/L的BaCl2溶液中，其KSP        ，（填：增大、减小或不变），组成不溶物F的阴离子在溶液中的浓度为         mol/L。

(9分)镁是一种轻金属,其合金强度高、机械性能好。这些特性使金属镁成为制造汽车、飞机、火箭的重要材料,从而获得”国防金属”的美誉。海水矿物质中镁的浓度仅次于氯和钠,居第三位。由于对镁的需求非常巨大,很多沿海国家都建有大型海水提镁工厂。
下表是有关物质的K:  

物质
溶度积	2.	6.	5.	1.

回答下列问题:
(1)能否直接把贝壳研磨成粉末,撒入海水中使转化为沉淀,并解释原因:                                                                        。
(2)实际生产中是把转化为沉淀,而不是转化为沉淀,其理由是                           ;请你推测应将贝壳进行怎样的加工处理                                                                         。
(3)某同学在实验室条件下模拟该生产过程,在加试剂时,误将纯碱溶液加入海水中,他思考了一下,又在得到的混合体系中加入过量的烧碱溶液,你觉得他     (填”能”或”不能”)将转化为沉淀,理由是                                        。

（1）前三周期元素中第一电离能最小的是___________ (填元素符号)，其基态原子的电子排布式为______________________。第二周期非金属元素形成的氢化物中化学键极性最大的是__________(填分子式)。
（2）物质形成分子间氢键和分子内氢键对物质性质的影响有显著差异。根据下表数据，形成分子间氢键的物质是___________ (填物质字母代号)。

代号	物质	结构简式	水中溶解度/g （25℃）	熔点/℃	沸点/℃
A	邻—硝基苯酚		0.2	45	100
B	对—硝基苯酚		1.7	114	295

（3）电负性的大小：C___________O，键能的大小：HBr___________HI。(填“＞”、“＝”或“＜”)

、某芳香族化合物A的水溶液呈酸性，测得A分子中无酚羟基。A可发生下图所示转化，其中F为五元环状化合物；G可使溴的四氯化碳溶液褪色；F和G互为同分异构体；H和I都是医用高分子材料。

　请回答：
（1）E中的官能团名称是羟基、　　　　　　　　　　。
（2）③的反应类型是　　　　　　　　　　。
（3）②的化学方程式是　　　　　　　　　　。
（4）A与H的结构简式分别是　　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。
（5）D与足量X溶液反应后可得到C₇H₅O₃Na，则X溶液中所含溶质的化学式是　　　　　　　　　　。
（6）写出符合下列条件的G的同分异构体：                 
①能发生水解反应
②分子中不含环状结构
③核磁共振氢谱显示分子中有4种不同化学环境的氢原子
④能发生银镜反应，分子中有甲基

电浮选凝聚法是工业上采用的一种污水处理方法：保持污水的pH在5.0~6.0之间，通过电解生成Fe(OH)₃沉淀。Fe(OH)₃有吸附性，可吸附污物而沉积下来，具有净化水的作用。阴极产生的气泡把污水中悬浮物带到水面形成浮渣层，刮去(或撇掉)浮渣层，即起到了浮选净化的作用。某科研小组用电浮选凝聚法处理污水，设计装置示意图，如图所示。

（1）实验时若污水中离子浓度较小，导电能力较差，产生气泡速率缓慢，无法使悬浮物形成浮渣。此时，应向污水中加入适量的__________。
a．H₂SO₄     b．BaSO₄     c．Na₂SO₄     d．NaOH     e．CH₃CH₂OH。
（2）电解池阳极能同时发生了两个电极反应（阳极上还会产生微量气泡），电极反应式分别是：Ⅰ.___________________________；Ⅱ.___________________________________；
（3）该燃料电池是以熔融碳酸盐为电解质，CH₄为燃料，空气为氧化剂，稀土金属材料做电极。
①负极的电极反应是______________________；
②正极的电极反应是________________________________；
③为了使该燃料电池长时间稳定运行，电池的电解质组成应保持稳定，电池工作时必须有部分A物质参加循环（见上图）。A物质的化学式是_________________；

已知某二元酸(化学式用H₂RO₄表示)在水中的电离方程式为： H₂RO₄=H⁺+HRO^4-；HRO₄H⁺+ RO₄^2-回答下列问题：(1)NaHRO₄溶液显   (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，理由是_________
(用离子方程式和必要的文字说明)。
(2)Na₂RO₄溶液湿   (填“酸性”、“中性”或“碱性”)，理由是__________ (用离子方程式表示)
(3)如果25℃时，0．1 mol／L的NaHRO₄溶液中，c(RO₄^2-)=0．029 moL／L,则0．1mol／L H₂RO₄溶液中c(RO₄^2-)   0．029 mol／L(填“<”、“>”或“=”)，理由是          。
(4)25℃时，0．1 mol／L的NaHR0₄溶液中，各离子浓度由大到小的顺序是     。

【化学—物质结构与性质】
已知a、b、x、y、z五种元素的原子序数依次增大，其中a原子的半径是所有原子中半径最小的，b原子中的电子有6种不同的运动状态，y原子的L层有2对成对电子，z元素的电负性是前四周期中最小的。
（1）x、y两种元素的第一电离能的大小为x      y（填“>”、“<”或“=”），用原子结构的知识解释原因                                         ；
（2）固体物质M的化学式为x a ₅，它的所有原子最外层都符合相应的稀有气体原子的最外电子层结构。则该化合物中a元素的化合价为       和        ；该化合物中x原子的杂化方式为　　　　；
（3）如果把晶胞顶点与最近三个面心所围成的空隙叫做四面体空隙，z原子可作为容体掺入C₆₀晶体的空隙中，形成具有良好的超导性的掺杂C₆₀化合物。现把C₆₀ 抽象成质点，该晶体的晶胞结构如图所示，若每个四面体空隙填入一个z元素的原子，则 z元素全部填满C₆₀晶体的四面体空隙后，所形成的掺杂C₆₀化合物的化学式为     。

【化学—化学与技术】
碘酸钾是一种白色结晶，无臭无味，酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，与氢碘酸、二氧化硫等还原性物质作用，被还原为单质碘；在碱性介质中，碘酸钾能被氯气、次氯酸盐等氧化为高碘酸钾。碘酸钾在常温下稳定，加热至560 ℃开始分解。工业生产碘酸钾的流程如下，在反应器中发生反应的化学方程式为：6I₂ +11KClO₃ +3H₂O＝6KH(IO₃)₂ + 5KCl + 3Cl₂

试回答下列问题：
（1）步骤①反应器发生的反应中，转移电子总数为___________；
（2）步骤②中，用硝酸而不用HI，其原因可能是______________________；
（3）步骤③要保持溶液微沸1小时以完全排出氯气，排出氯气的原因为________；
（4）步骤⑧用氢氧化钾调节溶液的pH，反应的化学方程式为：________；

碳和氮的许多化合物在工农业生产和生活中有重要的作用。
（1）用CO₂ 和H₂ 合成CH₃OH具有重要意义，既可以解决环境问题，还可解决能源危机。已知： + =  + 2△H = －725.5 kJ·mol^－1
2H₂ (g)+O₂(g) = 2H₂O(l) △H = －565.6 kJ·mol^－1，
请写出工业上用CO₂ 和H₂ 合成CH₃OH(l)的热化学方程式：                 ；
（2）一种新型燃料电池，一极通入空气，一极通入CH₃OH(g)，电解质是掺杂氧化钇（Y₂O₃）的氧化锆（ZrO₂）晶体，在熔融状态下能传导O^2－。则在该熔融电解质中，O^2－向  （填“正”或“负”)极移动，电池负极电极反应为：            　　　     ；
（3）如图是一个电化学装置示意图。用CH₃OH－空气燃料电池做此装置的电源。如果A是铂电极，B是石墨电极，C是CuSO₄溶液，通电一段时间后，向所得溶液中加入8 g CuO固体后恰好可使溶液恢复到电解前的浓度和pH．则电解过程中收集到标准状况下的气体体积为       ；

（4）常温下0.01 mol·L^－1的氨水中 = 1×10^{－ 6} ，则该溶液的pH为____，溶液中的溶质电离出的阳离子浓度约为    ；将 pH = 4的盐酸溶液V₁ L与 0.01 mol·L^－1氨水V₂ L混合，若混合溶液pH = 7，则V₁和V₂的关系为：V₁       V₂（填“>”、“<”或“=”）。

已知B是一种由三种短周期(各位于不同周期)元素组成的正盐，该盐在常用锌锰干电池中做电解质；Y在常温下为液态，E的相对分子质量比D大16，它们存在如下转化关系（反应条件及部分产物已略去）：

请回答下列问题：
（1）B的化学式为           ；F与Cu反应的离子方程式为_________；
（2）C可与过量的Cl₂反应生成HCl和物质A，A可发生水解反应生成NH₃ 和HClO，则C与过量Cl₂ 反应的化学方程式为             ，反应中的还原剂为       ；
（3）D气体和CO都是汽车尾气的主要成分，降低汽车尾气的方法之一是在排气管上安装催化转化器，发生如下反应：2D(g) + 2CO(g)  N₂(g) + 2CO₂(g)；△H＜0。若在一定温度下，将1.4 mol D、1.2 mol CO充入1 L固定容积的容器中，反应过程中各物质的浓度变化如图所示。
①该反应的化学平衡常数为 K =      ；
②若保持温度不变，20 min 时再向容器中充入CO、N₂
各0.8 mol，平衡将    移动（填“向左”、“向右”或“不”）
③20 min时，若改变反应条件，导致CO浓度发生如图
所示的变化，则改变的条件可能是        （填序号）；

a．缩小容器体积　     b．增加CO₂的量　  
c．升高温度　         d．加入催化剂