高中化学填空题

甲苯二异氰酸酯（简称TDI）是一种重要的化工原料，是制造聚氨酯系列产品的原料之一。而工业TDI产品是2，4-甲苯二异氰酸酯与2，6-甲苯二异氰酸酯的混合物。工业上生产TDT的方法有几种，但比较成熟和经济的方法是胺光气化法。下图为工业上用“胺光气化法”合成TDI后生产某聚氨酯产品的主要反应流程图（副产物没有标出）

已知：第③、④和⑤步反应两物质等物质的量反应。试回答：
⑴写出光气（COCl₂）和流程图中A的结构简式：
                       、                      ；
⑵按要求写出与第①步反应产物（见流程图）互为同分异构体的结构简式或数目。
A、只呈碱性的芳香族化合物（任写一种）                 ；
B、既呈碱性又呈酸性的芳香族化合物的种数为             。
⑶已知聚氨酯X链节中含有结构。第⑤步反应类型为          ，
聚氨酯X的结构简式：                                    。
⑷写出反应④的化学方程式：                               。
⑸资料显示，TDI在大于45℃时会发生两分子聚合成二聚物，此二聚物中除了苯环外还含有两个四元环（由C、N原子构成），写出上述流程图中TDI的一种结构自身反应生成的二聚物的结构简式。
                                                   。

镍配合物在传感器、磁记录材料、储氢材料、电极催化剂和化学键研究等方面有着广泛的应用。以纯镍片为原料制备一种镍配合物[Ni(NH₃)_xCl_y]Cl_z·nH₂O的主要流程如下：

（1）工业上镍氢电池总反应式为：LaNi₅H₆ + NiOOH LaNi₅ + Ni(OH)₂，其中KOH作电解质溶液，负极电极反应式为：                       
（2）常温下，镍投入60%的浓硝酸无明显现象，流程中需控制反应温度50-60^oC，控温原因可能是                  ，写出离子反应方程式：                 。
（3）氨化过程中应控制溶液pH范围8～9，其原因是                        。
上述流程中，有关说法正确的是（      ）
A．氨化操作为在过量氨水和氯化铵缓冲溶液中，缓慢滴入酸化的NiCl₂溶液，并不断搅拌
B．此缓冲溶液中微粒浓度大小顺序为：c(Cl^—)> c(NH₃·H₂O) >c(NH₄⁺) > c(OH^—)> c(H⁺)
C．冷却结晶后的母液加适量氨水调节pH后可以循环利用
D．可以用热的浓硫酸和浓硝酸混合溶液代替浓硝酸溶解镍片
（4）为测定化合物[Ni(NH₃)_xCl_y]Cl_z·nH₂O的组成，进行如下实验：
实验一：称取样品0.6460 g，加入过量的浓NaOH溶液，煮沸，冷却，蒸出的氨用40.00 mL 0.5000 mol·L^-1的盐酸完全吸收，并用蒸馏水定容至100 mL，得溶液B。取B溶液20.00 mL，加入指示剂少量，用0.1000 mol·L^-1NaOH滴定，消耗NaOH溶液20.00 mL。
实验二：另取该样品0.6460 g，溶于水，以0.1000 mol·L^-1AgNO₃溶液滴定至恰好反应完全，消耗AgNO₃溶液20.00 mL。相应反应化学方程式为： [Ni(NH₃)_xCl_y]Cl_z+zAgNO₃=
[Ni (NH₃)_xCl_y] (NO₃)_z+zAgCl↓ 测得该镍配合物的化学式为               。

随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用，并被誉为“合金的维生素”。为回收利用含钒催化剂（含有V₂O₅、VOSO₄及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91.7%以上。
部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

物质	VOSO4	V2O5	NH4VO3	(VO2)2SO4
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

该工艺的主要流程如下。

请回答下列问题：
（1）请写出加入Na₂SO₃溶液发生反应的离子方程式                     。
（2）催化氧化所使用的催化剂钒触媒(V₂O₅)能加快二氧化硫氧化速率，此过程中产生了一连串的中间体（如下左图）。其中a、c二步的化学方程式可表示为
                               ，                              。

（3）该工艺中沉矾率是回收钒的关键之一，沉钒率的高低除受溶液pH影响外，还需要控制氯化铵系数（NH₄Cl加入质量与料液中V₂O₅的质量比）和温度。根据上右图试建议控制氯化铵系数和温度：          、           。
（4）经过热重分析测得：NH₄VO₃在焙烧过程中，固体质量的减少值（纵坐标）随温度变化的曲线如右图所示。则NH₄VO₃在分解过程中        。

A．先分解失去H₂O，再分解失去NH₃ 
B．先分解失去NH₃，再分解失去H₂O
C．同时分解失去H₂O和NH₃                 
D．同时分解失去H₂、N₂和H₂O

“物质结构与性质”
（1）第ⅢA、ⅤA元素组成的化合物GaN、GaP、GaAs等是人工合成的新型半导体材料，其晶体结构与单晶硅相似。Ga原子的电子排布式为              。在GaN晶体中，与同一个Ga原子相连的N原子构成的空间构型为           。在四大晶体类型中，GaN属于            晶体。
（2）铜、铁元素能形成多种配合物。微粒间形成配位键的条件是：一方是能够提供孤电子对的原子或离子，另一方是具有              的原子或离子

（3）CuCl₂溶液与乙二胺(H₂N-CH₂-CH₂-NH₂)可形成配离子：请回答下列问题：
① H、N、O三种元素的电负性由大到小的顺序是         。
②SO₂分子的空间构型为          。与SnCl₄互为等电子体的一种离子的化学式为          。
③乙二胺分子中氮原子轨道的杂化类型为         。乙二胺和三甲胺[N(CH₃)₃]均属于胺，但乙二胺比三甲胺的沸点高的多，原因是                            。

④⑶中所形成的配离子中含有的化学键类型有              。   
a．配位键     b．极性键     c．离子键    d．非极性键
⑤CuCl的晶胞结构如右图所示，其中Cl原子的配位数为              。

非金属元素氮有多种氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。已知NO₂和N₂O₄的结构式分别是和。实验测得N－N键键能为167kJ·mol^－1，NO₂中氮氧双键的平均键能为466 kJ·mol^－1，N₂O₄中氮氧双键的平均键能为438.5 kJ·mol^－1。
（1）写出NO₂转化为N₂O₄的热化学方程式_________________________________________
（2）对反应2NO₂ (g) N₂O₄ (g)，在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是(         )

A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（3）在100℃时，将0.400mol的NO₂气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
n(NO2)/mol	0.40	n1	0.26	n3	n4
n(N2O4)/mol	0.00	0.05	n2	0.08	0.08

①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为___    __。
②2NO₂(g) N₂O₄(g)该反应的平衡常数K的值为             ；若100℃时的某时刻测得c(NO₂)=1.00mol/L,c(N₂O₄)=0.20mol/L，则该时刻的v_正 　　 v_逆（填“>”、“<”或“=”），升高温度后，反应2NO₂N₂O₄的平衡常数K将       （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N₂O₄气体，要达到上述同样的平衡状态，N₂O₄的起始浓度是_____________mol·L^－1。
④计算③中条件下达到平衡后混合气体的平均相对分子质量为____________。（结果保留小数点后一位）

(15分)氢氧化镁用于制药工业，还是重要的绿色阻燃剂。
Ⅰ．治疗胃酸过多药物Stmoache的有效成分为Mg(OH)₂。
(1)该药物治疗胃酸(主要成分为盐酸)过多症时反应的离子式方程式为                    ；
Ⅱ．已知:
H₂O(g)=H₂(g)+ O₂(g)                 △H₁ =" +242" kJ·mol^-1
Mg(s)+2 H₂O(g)=Mg(OH)₂(s) + H₂(g)    △H₂ =" -441" kJ·mol^-1
Mg(s)+ O₂(g)="MgO(s)  "             △H₃ = -602kJ·mol^-1
(2)氢氧化镁分解的热化学方程式为                                         ；
Ⅲ．某工厂用六水合氯化镁和粗石灰制取的氢氧化镁含有少量氢氧化铁杂质，通过如下流程进行提纯精制．获得阻燃剂氢氧化镁。

(3)步骤①中加入保险粉的作用：                                  。
(4)已知EDTA只能与溶液中的反应生成易溶于水的物质，不与反应。虽然难溶于水，但步骤②中随着EDTA的加入，最终能够将除去并获得纯度高的。请从沉淀溶解平衡的角度加以解释                                       ；
Ⅳ．为研究不同分离提纯条件下所制得阻燃剂的纯度从而确定最佳提纯条件，某研究小组各取等质量的下列4组条件下制得的阻燃剂进行含铁量的测定，结果如下：

精制阻燃剂的条件	阻燃剂铁含量
序号	提纯体系温度/℃	加入EDTA质量/g	加入保险粉质量/g	W(Fe)/(10^-4g)
1	40	0.05	0.05	7.63
2	40	0.05	0.10	6.83
3	60	0.05	0.10	6.83
4	60	0.10	0.10	6.51

(5)若不考虑其它条件，根据上表数据，制取高纯度阻燃剂最佳条件是       (填字母)。
①40℃              ②60℃                ③EDTA质量为O.05g 
④EDTA质量为0.10g  ⑤保险粉质量为0.05g  ⑥保险粉质量为0.10g
A．①③⑤         B．②④⑥          C．①④⑥          D．②③⑤

硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）可由亚硫酸钠和硫粉通过化合反应制得。
已知：Na₂S₂O₃在酸性溶液中不能稳定存在。
（1）某研究小组设计了制备Na₂S₂O₃·5H₂O装置和部分操作步骤如下。

I．打开K₁，关闭K₂，向圆底烧瓶中加入足量浓硫酸，加热。
II．C中混合液被气流搅动，反应一段时间后，硫粉的量逐渐减少。当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应，停止加热。
III．过滤C中的混合液。
IV．将滤液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干，得到产品。
①I中，圆底烧瓶中发生反应的化学方程式是                     。
②II中，“当C中溶液的pH接近7时即停止C中的反应”的原因是                   。
“停止C中的反应”的操作是                           。
③III中，“过滤”用到的玻璃仪器是（填仪器名称）                。
④装置B中盛放的试剂是（填化学式）         溶液，其作用是                。
（2）依据反应2S₂O₃^2-+I₂=S₄O₆^2-+2I^-，可用I₂的标准溶液测定产品的纯度。取5.5g产品，配制成100mL溶液。取10mL溶液，以淀粉溶液为指示剂，用浓度为0.050mol/L I₂的标准溶液进行滴定，相关数据记录如下表所示。

编号	1	2	3	4
溶液的体积/mL	10．00	10．00	10．00	10．00
消耗I2标准溶液的体积/mL	19．99	19．98	17．13	20．03

② 断达到滴定终点的现象是                                           。
②Na₂S₂O₃·5H₂O在产品中的质量分数是（计算结果保留1位小数）             。

已知：
　　                    （R、R＇可表示烃基或官能团）
　　A可发生如下转化（方框内物质均为有机物，部分无机产物已略去）：

请回答：
（1）F的蒸气密度是相同条件下H₂密度的31倍，且分子中无甲基。已知1 mol F与足量金属钠作用产生H₂ 22.4 L（标准状况），则F的分子式是           ，名称是           。
（2）G与F的相对分子质量之差为4，则G具有的性质是           （填字母）。
a．可与银氨溶液反应　　     b．可与乙酸发生酯化反应
c．可与氢气发生加成反应  　d．1 mol G最多可与2 mol新制Cu(OH)₂发生反应
（3）D能与NaHCO₃溶液发生反应，且两分子D可以反应得到含有六元环的酯类化合物，E可使溴的四氯化碳溶液褪色，则D→E的化学方程式是                                 ，
该反应类型是           反应。
（4）H与B互为同分异构体，且所含官能团与B相同，则H的结构简式可能是：
                         、                           。
（5）A转化为B和F的化学方程式是                                           。

碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以β-锂辉石（主要成分为Li₂O·Al₂O₃·4SiO₂）为原料制备Li₂CO₃的工艺流程如下：

已知：Fe^{3 +}、Al^{3 +}、Fe^{2 +}和Mg^{2 +}以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为 3.2、5.2、9.7和12.4；Li₂SO₄、LiOH和Li₂CO₃在303K下的溶解度分别为34.2 g、12.7 g和1.3g。
（1）步骤I前，β-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是                                 。
（2）步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液除含有Li⁺、SO₄^2-，还含有Al³⁺、Fe³⁺、Fe²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Na⁺等杂质，需在搅拌下加入            （填“石灰石”、 “氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6.0~6.5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。
（3）步骤II中，将适量的H₂O₂溶液、石灰乳和Na₂CO₃溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子有                         。
（4）步骤III中，生成沉淀的离子方程式为                                     。
（5）从母液中可回收的主要物质是                      。

下图是一些常见的单质、化合物之间的转化关系图，有些反应中的部分物质
被略去。常温常压下，A为无色有毒气体，B为红棕色粉末，C、E为金属单质，反应①②均为工业上的重要反应。
           
请回答下列问题：
（1）D是            ，K是             ；（填化学式）
（2）写出B与C高温反应生成E和F的化学方程式：
                                                     ；
（3）写出D与J溶液反应生成G的离子方程式：
                                                     ；
（4）写出图中I生成L的离子方程式：
                                                     。

碘及其化合物在生产、生活和科技等方面都有重要应用。请回答下列问题：
（1）保存碘单质时应注意的问题是____                              。
（2）碘不易溶于水，但易溶于碘化钾溶液并生成多碘离子：

反应②的平衡常数K=             （填表达式）。
温度升高时，反应①的平衡常数将           （填“增大”、“不变”或“减小”）。
（3）某化学课外小组用海带为原料制得少量含碘离子的溶液。现用该溶液进行下列实验：
①用高锰酸钾滴定法测碘离子浓度。反应为：

滴定20.00 mL该溶液需0.10 mol·L^-1的酸性高锰酸钾溶液10.25 mL，则该溶液中碘离子的浓度为        mol·L^-1（精确到0.01）。
②用下列流程制取少量碘单质：

步骤①的离子方程式为                                       ，在该步骤中，加入100 mL水和足量的铁粉，充分搅拌，当消耗1.4 g Fe时，悬浊液中的c(Ag⁺)=     。[假设实验过程中溶液体积不变；此温度下K_sp（AgI）=8.3×10^-17]
（4）I₂O₅是白色粉末状固体，可用作氧化剂使H₂S、CO、HC1等氧化，在合成氨工业中常用I₂O₅来定量测量CO的含量。
   
写出CO（g）与I₂O₅（s）反应析出固态I₂的热化学方程式：
                                                     。

X、Y、Z、W、Q均为短周期元素，原子序数依次增大，X、Q同主族，X元素的原子半径最小，Y元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，Z元素的最高价氧化物的水化物甲与其气态氢化物化合生成一种盐乙；X、Y、Z、Q四种元素都能与W元素形成原子个数比不相同的常见化合物。回答下列问题：
（1）Q的原子结构示意图为                       。
（2）Y和W相比，非金属性较强的是         （用元素符号表示），下列事实能证明这一结论的是____（选填字母序号）。
a．常温下，Y的单质呈固态，W的单质呈气态
b．W的气态氢化物的稳定性强于Y的气态氢化物
c．Y与W形成的化合物中，Y呈正价
d．W的最高价氧化物的水化物酸性强于Y的最高价氧化物的水化物
（3）X、Y、W、Q四种元素组成的某无机化合物，受热易分解。写出少量该化合物的溶液与足量的Ca（OH）₂溶液反应的离子方程式：                                 。
（4）常温下，甲、乙的水溶液pH均为5。则甲、乙的水溶液中由水电离出的H⁺浓度大小关系为：甲____乙（填“>”、“<”或“=”）。
（5）利用原电池原理，将X、Z的单质气体分别通人电池的两极，用质子导电陶瓷传递H⁺，可合成ZX₃，该电池的正极反应式为                     。

A、B、C、D、E是中学常见的五种化合物，A、B是氧化物，X、Y是生活中常见的金属，相关物质间的关系如下图所示（某些条件已略去）。

（1）若试剂a是NaOH溶液。
①C的名称是____          。
②B与试剂a反应的离子方程式是                。
（2）若试剂b是稀H₂SO₄。
①D的化学式是                   。
②某高效净水剂是由Y（OH）SO₄聚合得到的。工业上以E、稀硫酸和亚硝酸钠（NaNO₂）为原料来制备Y（OH）SO₄，反应中有NO生成，该反应化学方程式是：          。

能源短缺是人类社会面临的重大问题。甲醇是一种可再生能源，具有广泛的开发和应用前景。（注：“原子经济性”是指，在化学品合成过程中，合成方法和工艺应被设计成能把反应过程中所用的所有原材料尽可能多的转化到最终产物中）
（1）工业上一般采用下列两种反应合成甲醇
反应I：  CO(g) ＋ 2H₂(g)   CH₃OH(g)  ΔH₁
反应II： CO₂(g) ＋ 3H₂(g)   CH₃OH(g)  +  H₂O(g)  ΔH₂
上述反应符合“原子经济”原则的是：             （填“I”或“Ⅱ”）。
（2）已知在常温常压下：
① 2CH₃OH(l) ＋ 3O₂(g) ＝ 2CO₂(g) ＋ 4H₂O(g)   ΔH ＝－1275.6 kJ·mol^-1
② 2CO (g)+ O₂(g) ＝ 2CO₂(g)   ΔH ＝－566.0 kJ·mol^-1
③ H₂O(g) ＝ H₂O(l)  ΔH ＝－44.0 kJ·mol^-1
请写出甲醇不完全燃烧生成一氧化碳和液态水的热化学方程式
__________________________________________________
（3）甲醇—空气燃料电池，电解质溶液是：20%～30%的KOH溶液。请写出甲醇—空气燃料电池放电时正极的电极反应式。
                                        　　。
（4）下图是一个电化学过程示意图。

①锌片上发生的电极反应式为                         。
②假设使用甲醇—空气燃料电池作为本过程中的电源，铜片的质量变化96g，则燃料电池理论上需要     mol甲醇。

孔雀石主要含Cu₂（OH）₂CO₃，还含少量铁的化合物和硅的化合物。以孔雀石为原料可制备CuCl₂·3H₂O及纯碱，流程如下图。

且知：溶液A只含Cu²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺三种金属离子，且三种离子沉淀的pH如表所示。回答下列问题：
（1）图中“试剂1”为         。
（2）加入CuO作用是调节溶液pH，则pH的范围为         。

（3）气体E、F与饱和食盐水作用生成H和G时，E和F应按一定先后顺序通人饱和食盐水中。其中，应先通入气体是      （填代号及对应物质的化学式）
（4）由溶液C获得CuCl₂·3H₂O，需要经过     、       、过滤等操作。
（5）已知：常温下Cu（OH）₂的Ksp=2×10^-20。计算Cu²⁺+2H₂OCu(OH)₂+2H⁺反应平衡常数              。