高中化学填空题

冬季是雾霾天气高发的季节，其中汽车尾气和燃煤尾气是造成雾霾的原因之一。
（1）汽车尾气净化的主要原理为：2NO（g）+2CO（g）2CO₂（g）+N₂（g）
①在一定条件下，在一个容积固定为2L的密闭容器中充入0.8molNO和1.20molCO，开始反应至3min时测得CO的转化率为20%，则用N₂表示的平均反应速率为V（N₂）=____________________。
②对于气相反应，用某组分（_B）的平衡压强（P_B）代替物质的量浓度（C_B）也可以表示平衡常数（记作K_p），则该反应平衡常数的表达式K_p=________________。
③该反应在低温下能自发进行，该反应的△H_________0，（选填“>”、“=”或“<”）
④在某一绝热，恒容的密闭容器中充入一定量的NO、CO发生上述反应，测得正反应的速率随时间变化的曲线如图所示（已知t₂—t₁=t₃—t₂）。
则下列说法不正确的是__________。（填编号）

A．反应在c点未达到平衡状态
B．反应速率a点小于b点
C．反应物浓度a点大于b点
D．NO的转化率t₁—t₂=t₂—t₃
（2）使用甲醇汽油可能减少汽车尾气对环境的污染，某化工厂用水煤气为原料合成甲醇，恒温条件下，在体积可变的密闭容器中发生反应：CO（g）+2H₂（g）⇌CH₃OH（g），到达平衡时，测得CO、H₂、CH₃OH分别为1mol、1mol、1mol，容器的体积为3L，现往容器中继续通人3mol CO，此时v（正）__________ v（逆）（选填‘‘＞”、“＜’’或“=”），判断的理由__________________。
（3）二甲醚也是清洁能源，用合成气在催化剂存在下制备二甲醚的反应原理为：
2CO（g）+4H₂（g）CH₃OCH₃（g）+H₂O（g）
已知一定条件下，该反应中CO的平衡转化率随温度、投料比的变化曲线如图：

①a、b、c按从大到小的顺序排序为___________。
②某温度下，将2.0mol CO（g）和4.0mol H₂（g）充入容积为2L的密闭容器中，反应到达平衡时，改变压强和温度，平衡体系中CH₃OCH₃（g）的物质的量分数变化情况如上图所示，关于温度和压强的关系判断正确的是___________；
A．P₃＞P₂，T₃＞T₂ B．P₁＞P₃，T₁＞T₃    C．P₂＞P₄，T₄＞T₂ D．P₁＞P₄，T₂＞T₃
③在恒容密闭容器里按体积比为1：2充入一氧化碳和氢气，一定条件下反应达到平衡状态．当改变反应的某一个条件后，下列变化能说明平衡一定向逆反应方向移动的是___________：
A．正反应速率先增大后减小
B．逆反应速率先增大后减小
C．化学平衡常数K值增大
D．反应物的体积百分含量增大
E．混合气体的密度减小
F．氢气的转化率减小

SO₂和NO₂都是大气污染物。
（1）将NO₂变成无害的N₂，要找到适合的物质G与适当的反应条件，G应为___________（填写“氧化剂”或“还原剂”）．下式中X必须为无污染的物质，系数n可以为0．NO₂+GN₂+H₂O+nX （未配平的反应式）．下列化合物中，满足上述反应式中的G是________（填写字母）。
a．NH₃         b．CO₂         c．SO₂        d．CH₃CH₂OH
（2）采取还原法，用炭粉可将氮氧化物还原。
已知：N₂（g）+O₂（g）=2NO（g）   △H=+180.6kJ•mol^-1
C（s）+O₂（g）=CO₂（g）   △H=-393.5kJ•mol^-1
则反应C（s）+2NO（g）=CO₂（g）+N₂（g）   △H="_____________" kJ•mol^-1
（3）利用氨水可以将SO₂和NO₂吸收，原理如图1所示：NO₂被NH₄HSO₃吸收的离子方程式是______________。浓度均为0.1mol/L的NH₄HSO₃溶液和NH₄HSO₄溶液中的c（NH₄⁺）相比较，NH₄HSO₃_____________NH₄HSO₄。（选填“>”、“=”或“<”）
（4）利用图2所示装置（电极均为惰性电极）也可吸收SO₂，并用阴极排出的溶液吸收NO₂．
①b极的电极反应式为_________________________。
②在碱性条件下，用阴极排出的溶液吸收NO₂，使其转化为无害气体，同时有SO₃^2-生成．该反应离子方程式为________________________________。

（5）SO₂也可用于消除铬的毒性。六价铬的毒性大约是三价铬的100倍，二氧化硫还原法是在酸性溶液中通SO₂将Cr₂O₇^2-还原为Cr³⁺，然后再加碱将Cr³⁺沉淀，已知常温下Ksp[Cr（OH）₃]=10^-32，要使Cr³⁺沉淀完全（c（Cr³⁺）小于10^-5mol/L），溶液的pH应升高到____________。

下表给出了五种元素的相关信息，其中A、B、C、D为短周期元素。

元素	相关信息
A	在常温、常压下，其单质是气体，随着人类对环境的认识和要求的提高，它将成为倍受青睐的清洁燃料。
B	工业上通过分离液态空气获得其单质，其某种同素异形体是保护地球地表环境的重要屏障。
C	植物生长三要素之一，它能形成多种氧化物，其中一种是早期医疗中使用的麻醉剂。
D	室温下其单质呈粉末状固体，加热易熔化。该单质在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰。
E	它是人体不可缺少的微量元素，其单质也是工业生产中不可缺少的金属原材料，常用于制造桥梁、轨道等。

 
根据上述信息填空：
（1）B在元素周期表中的位置是                   
（2）D的单质与烧碱水溶液加热时发生自身的氧化还原反应生成两种具有强还原性的阴离子，写出该反应的离子方程式                             
（3）C与A形成的化合物X，分子中原子个数比为1∶2；相同条件时，相同质量时，氢气的体积为X气体体积的16倍；分子中有极性键和非极性键，可作火箭燃料。写出X分子的结构式                   
（4）以上这五种元素能组成一种工业上用途极广的复盐（类似明矾，含一种阴离子和两种阳离子），该物质中的A、B、C、D、E的质量比为5∶56∶7∶16∶14。请写出该化合物的化学式________             

原子序数之和为16的三种短周期元素的单质X、Y、
Z，常温常压下均为无色气体，在适当条件下X、Y、Z之间可以发生如右图所示的变化。已知B分子组成中Z原子个数比C分子中少一个。请回答下列问题：

（1）元素X的原子结构示意图                  
（2）C与X在一定条件下生成化合物A的化学方程式                         
（3）常温下，C的水溶液能够使红色石蕊试纸变蓝，请用离子方程式表示变蓝的原因                 
（4）写出A与C反应生成Y和B的化学方程式                         
（5）加热条件下，C通过装有含X的黑色粉末的硬质玻璃管，黑色粉末变成紫红色，该黑色粉末的化学式              ；发生反应化学方程式为                         。

已知铅蓄电池的工作原理为Pb＋PbO₂＋2H₂SO₄2PbSO₄＋2H₂O，现用如图装置进行电解(电解液足量)，测得当 铅蓄电池中转移0.4 mol电子时铁电极的质量减少11.2 g。请回答下列问题。

（1）A是铅蓄电池的                 极，铅蓄电池正极反应式为               ，放电过程中电解液的密度          (填“减小”、“增大”或“不变”)。
（2）Ag电极的电极反应式是           ，该电极的电极产物共           g。
（3）Cu电极的电极反应式是          ，CuSO₄溶液的浓度           (填“减小”、“增大”或“不变”)
（4）如图表示电解进行过程中某个量(纵坐标x)随时间的变化曲线，则x表示             ­­­­­­。

a．各U形管中产生的气体的体积
b．各U形管中阳极质量的减少量
c．各U形管中阴极质量的增加

某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液（富含K^＋、Mg^2＋、Br^－、SO₄^2－、Cl^－等）来制取较纯净的氯化钾晶体及液溴，他们设计了如下流程。

研究性学习小组查寻资料得知：Br^－被氧化剂氧化成溴。溴不易溶于水而易溶于CCl₄回答以下问题：
（1）操作Ⅰ的名称为______________；要从橙色液体中分离出溴，所采取的操作需要的主要玻璃仪器除酒精灯和温度计外，还有________                       。
（2）试剂x，y，z的化学式分别为x，_______    y            z           _；检验SO₄^2－已除尽的方法是                         。
（3）写出操作Ⅲ的具体操作步骤_________________________。

CoCl₂·6H₂O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿（主要成分为Co₂O₃、Co（OH）₃，还含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等）制取CoCl₂·6H₂O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl₂·6H₂O熔点为86℃，加热至时，失去结晶生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co₂O₃发生反应的离子方程式                     。
（2）写出NaClO₃发生反应的主要离子方程式                         ；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO₃时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式                    。
（3）“加Na₂CO₃调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀成分为                        ，加入萃取剂的目的是                            。
（4）制得的CoCl₂·6H₂O在烘干时需减压烘干的原因是                           。
（5）为测定粗产品中CoCl₂·6H₂O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量HNO₃酸化的AgNO₃溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl₂·6H₂O的质量分数大于100%，其原因可能是                                。（答一条即可）

Ⅰ．（1） P₂O₅是非氧化性干燥剂，下列气体不能用浓硫酸干燥，可用P₂O₅干燥的是________
a．NH₃       b．HI       c．SO₂       d．CO₂
（2）工业生产甲醇的常用方法是：CO（g）+2H₂（g）  CH₃OH（g）  △H₁ = —90.8kJ/mol。
已知：2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l）       △H₂ = -571.6kJ/mol；
2CO（g）+O₂（g）=2CO₂（g）    △H₃= -566.0kJ/mol
计算2CH₃OH（g）+3O₂（g）=2CO₂（g）+4H₂O（l）   △H₄ =             。
（3）在碱性锌电池中，用高铁酸钾作为正极材料，电池反应为：2K₂FeO₄ + 3Zn ="=" Fe₂O₃ +ZnO +2K₂ZnO₂该电池正极发生的反应的电极反应式为                                  。
II．用如图所示装置进行实验。实验过程中，两极均有气体产生，Y极区溶液逐渐变成紫红色；停止实验，铁电极明显变细，电解液仍然澄清。
查阅资料发现，高铁酸根（FeO₄^2-）在溶液中呈紫红色。

（4）电解过程中，X极区溶液的pH             （填“增大” 、“减小”或“不变”）。
（5）电解过程中，Y极发生的电极反应为Fe-6e^-+8OH^- = FeO₄^2-+4H₂O和                              。
（6）若在X极收集到672 mL气体，在Y极收集到168 mL气体（均已折算为标准状况时气体体积），则Y电极（铁电极）质量减少              g。

【化学选修2： 化学与技术】
硅是带来人类文明的重要元素之一，从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个有一个奇迹。
（1）新型陶瓷Si₃N₄的熔点高、硬度大、化学性质稳定。工业上可以采用化学气相沉积法，在H₂的保护下，使SiCl₄与N₂反应生成Si₃N₄沉积在石墨表面，写出该反应的化学方程式      。
（2）一种用工业硅（含少量钾、钠、铁、铜的氧化物），已知硅的熔点是1420℃，高温下氧气及水蒸气能明显腐蚀氮化硅。一种合成氮化硅的工艺主要流程如下:

①净化N₂和H₂时，铜屑的作用是：                    ；硅胶的作用是                   。
②在氮化炉中3SiO₂（s）+2N₂（g）=Si₃N₄（s） △H=－727.5kJ/mol，开始时为什么要严格控制氮气的流速以控制温度                ；体系中要通入适量的氢气是为了                            。
③X可能是                （选填：“盐酸”、“硝酸”、“硫酸”、“氢氟酸”）。
（3）工业上可以通过如下图所示的流程制取纯硅：

①整个制备过程必须严格控制无水无氧。SiHCl₃遇水剧烈反应，写出该反应的化学方程式  。
②假设每一轮次制备1mol纯硅，且生产过程中硅元素没有损失，反应I中HCl的利用率为90%，反应II中H₂的利用率为93.75%。则在第二轮次的生产中，补充投入HCl 和H₂的物质的量之比是                 。

氮、碳都是重要的非金属元素，含氮、碳元素的物质在工业生产中有重要的应用。
（1）请写出工业上由NH₃制取NO的化学方程式                   。
（2）一定条件下，铁可以和CO₂发生反应：Fe（s）+ CO₂（g） FeO（s）+ CO（g），已知该反应的平衡常数K与温度T的关系如图所示。
  
①该反应的逆反应是                 （填“吸热”或“放热”）反应。
②T℃、P pa压强下，在体积为VL的容器中进行反应，下列能说明反应达到平衡状态的是             。
A、混合气体的平均相对分子质量不再变化；
B、容器内压强不再变化；
C、v_正（CO₂）= v_逆（FeO）
③T₁温度下，向体积为V L的密闭容器中加入足量铁粉并充入一定量的CO₂，反应过程中CO和CO₂物质的量与时间的关系如图乙所示。则CO₂的平衡转化率为   ，平衡时混合气体的密度与起始时气体的密度之比为                  。
（3）在恒温条件下，起始时容积均为5L的甲、乙两密闭容器中（甲为恒容容器、乙为恒压容器），均进行反应：N₂+3H₂2NH₃，有关数据及平衡状态特定见下表。

容器	起始投入	达平衡时
甲	2 mol N2	3 mol H2	0mol NH3	1.5mol NH3	同种物质的体积分数相同
乙	a mol N2	b mol H2	0mol NH3	1.2mol NH3

起始时乙容器中的压强是甲容器的               倍。
（4）一定条件下，2.24L（折算为标准状况）N₂O和CO的混合气体在点燃条件恰好完全反应，放出bkJ热量。生成的3种产物均为大气组成气体，并测得反应后气体的密度是反应前气体密度的倍。请写出该反应的热化学方程式                      。

钛冶炼厂与氯碱厂、甲醇厂组成一个产业链（如图所示），将大大提高资源的利用率，减少环境污染。

请回答下列问题：
（1）Fe位于元素周期表中第____________周期，第___________族。
（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得到四氯化钛的化学方程式               。
（3）制备TiO₂的方法之一是利用TiCl₄水解生成TiO₂·x H₂O，再经焙烧制得。水解时需加入大量的水并加热，请结合化学方程式和必要的文字说明原因：
（4）反应后得到Mg、MgCl₂、Ti的混合物，可采用蒸馏的方法分离得到Ti，依据下表信息，需加热的温度略高于             ℃即可。

	TiCl4	Mg	MgCl2	Ti
熔点/℃	－25.0	648.8	714	1667
沸点/℃	136.4	1090	1412	3287

（5）用氧化还原滴定法测定TiO₂的质量分数：一定条件下，将TiO₂溶解并还原为Ti³⁺，再以KSCN溶液作指示剂，用NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液滴定Ti³⁺至全部生成Ti⁴⁺。滴定分析时，称取TiO₂（摩尔质量为M g/mol）试样w g，消耗c mol/L NH₄Fe（SO₄）₂标准溶液V mL，则TiO₂质量分数为___________________。（用代数式表示）
（6）由CO和H₂合成甲醇的方程式是：CO（g）＋2H₂（g）CH₃OH（g）。若不考虑生产过程中物质的任何损失，上述产业链中每合成6mol甲醇，至少需额外补充H₂              mol。

铜是与人类关系非常密切的常见金属。
Ⅰ．已知常温下，在溶液中Cu²⁺稳定，Cu⁺易在酸性条件下发生反应：2Cu⁺ = Cu²⁺+ Cu。
（1）CuH中H元素化合价为                  。
（2）目前制备纳米级Cu₂O的一种方法:在氢氧化铜悬浊液中滴入N₂H₄·H₂O水溶液，充分反应后即可得到Cu₂O，同时产生无色无味的气体。上述制备过程中总反应的化学方程式为                 。
（3）一定条件下，在CuSO₄中加入NH₄H反应生成氢化亚铜（CuH）。将CuH溶解在足量稀硫酸中，当产生6.72 L H₂（标准状况下）时，参加反应的硫酸的物质的量为                。
Ⅱ．孔雀石呈绿色，是一种名贵的宝石。其主要成分是xCu（OH）₂·yCuCO₃。某兴趣小组为探究孔雀石组成，利用下图所示的装置（夹持仪器省略）进行实验：

步骤1：检查装置的气密性，将研细的样品置于硬质玻璃管中。
步骤2：称量相关装置的质量，打开活塞K，鼓入空气，一段时间后关闭。
步骤3：加热装置B直至装置C中无气泡产生。
步骤4：_________________________。
步骤5：冷却至室温，称量相关装置的质量。
（1）请补充步骤4操作内容：_____________________________。
（2）若无装置E，则实验测定的x/y的值将__________（选填“偏大”、“偏小”或“无影响”）。
（3）某同学在实验过程中采集了如下数据：

A．反应前硬质玻璃管与样品的质量163.8g

B．反应后硬质玻璃管中残留固体质量20g

C．装置C实验后增重2.25g

D．装置D实验后增重5.5g

为测定x/y的值，你认为可以选用上述所采集数据中的_______________（写出所有组合的字母代号）任一组即可进行计算，并根据你的计算结果，写出孔雀石组成的化学式____________。

CoCl₂·6H₂O是一种饲料营养强化剂。一种利用水钴矿（主要成分为Co₂O₃、Co（OH）₃，还含少量Fe₂O₃、Al₂O₃、MnO等）制取CoCl₂·6H₂O的工艺流程如下：

已知：①浸出液含有的阳离子主要有H⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Al³⁺等；
②部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：（金属离子浓度为：0.01mol/L）

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Co（OH）2	Al（OH）3	Mn（OH）2
开始沉淀	2.7	7.6	7.6	4.0	7.7
完全沉淀	3.7	9.6	9.2	5.2	9.8

③CoCl₂·6H₂O熔点为86℃，加热至110～120℃时，失去结晶生成无水氯化钴。
（1）写出浸出过程中Co₂O₃发生反应的离子方程式                                 。
（2）写出NaClO₃发生反应的主要离子方程式                ；若不慎向“浸出液”中加过量NaClO₃时，可能会生成有毒气体，写出生成该有毒气体的离子方程式                。
（3）“加Na₂CO₃调pH至5.2”，过滤所得到的沉淀成分为                        ，加入萃取剂的目的是                           。
（4）制得的CoCl₂·6H₂O在烘干时需减压烘干的原因是                           。
（5）为测定粗产品中CoCl₂·6H₂O含量，称取一定质量的粗产品溶于水，加入足量HNO₃酸化的AgNO₃溶液，过滤、洗涤，将沉淀烘干后称其质量。通过计算发现粗产品中CoCl₂·6H₂O的质量分数大于100%，其原因可能是                           。（答一条即可）

（1）下图为一定量饱和 Ca（OH）₂溶液中通入二氧化碳气体后， 产生 CaCO₃白色沉淀的质量与二氧化碳体积之间的关系曲线。

试回答：OA段所表示的反应离子方程式是：____________，AB段所表示的反应化学方程式是： __________________________，将B处生成的溶液煮沸，可见到的现象是________________________
（2）有碳酸钠和碳酸氢钠固体混合物 3.24 g。结合内容回答： ①除去该混合物中的碳酸氢钠可采取的方法是________________。 ②若将该混合物加热至质量不再变化时， 剩余固体质量为 2.62 g。原混合物 中碳酸钠的质量分数为 __________（保留小数点后一位）。

（本题共14分）常见的五种盐X、Y、Z、M、N，它们的阴离子可能是SO、Cl^－、NO、CO，阳离子可能是Ag^＋、NH、Na^＋、Al^3＋、Cu^2＋、Ba^2＋、Fe^3＋，已知：
①M的焰色反应呈黄色。
②五种盐均溶于水，水溶液均为无色。
③X的溶液呈中性，Y、Z、N的溶液呈酸性，M的溶液呈碱性。
④若在这五种盐的溶液中分别加入Ba(NO₃)₂溶液，只有X、Z的溶液不产生沉淀。
⑤若在这五种盐的溶液中，分别加入氨水，N和Z的溶液中生成沉淀，继续加氨水，Z中沉淀消失。
⑥把X的溶液分别加入到Y、Z、N的溶液中，均能生成不溶于稀硝酸的沉淀。
请回答下列问题：
（1）五种盐中，一定不含有的阳离子是_______；所含阴离子相同的两种盐的化学式是__________________。
（2）M的化学式为_________________________，M溶液显碱性的原因是_______________________(用离子方程式表示)。
（3）X和Z的溶液反应的离子方程式是_________________________________；N和氨水反应的离子方程式是____________________________________。
（4）若要检验Y中所含的阳离子，正确的实验方法是______________________。