高中化学填空题

我国部分城市灰霾天占全年一半，引起灰霾的PM2.5微细粒子包含（NH₄）₂SO₄、NH₄NO₃，有机颗粒物及扬尘等。通过测定灰霾中锌等重金属的含量，可知目前造成我国灰霾天气主要是交通污染。
（1）Zn²⁺在基态时核外电子排布式为____                   _。
（2）SO₄^2-的空间构型是___       __(用文字描述)。
（3）PM2.5富含大量的有毒、有害物质，易引发二次光化学烟雾污染，光化学烟雾中含有NO_X、O₃、CH₂="CH-CHO," HCOOH, CH₃COOONO₂(PAN)等二次污染物。
①下列说法正确的是___       __(不定项选择)。
a．N₂O结构式可表示为N=N=O
b．O₃分子呈直线形
c．CH₂=CH-CHO分子中碳原子均采用sp²杂化
d．相同压强下，HCOOH沸点比CH₃OCH₃高，说明前者是极性分子，后者是非极性分子
②1mo1PAN中含σ键数目为_____。
③NO能被FeS0₄溶液吸收生成配合物[(Fe(NO)(H₂0)₅)S0₄,该配合物中心离子的配位数为_____(填数字)。
（4）测定大气中PM2.5的浓度方法之一是β一射线吸收法，β一射线放射源可用⁸⁵Kr，已知Kr晶体的晶胞结构如图所示，设晶体中与每个Kr原子相紧邻的Kr原子有m个，晶胞中含Kr原子为n个，则m/n=_____(填数字)。

铅及其化合物工业生产及日常生活具有非常广泛的用途。
（1）瓦纽科夫法熔炼铅，其相关反应的热化学方程式如下:
2PbS(s)+3O₂(g)=2PbO(s)+2SO₂(g) ΔH=" a" kJ/mol
PbS(s)+2PbO(s)=3Pb(s)+SO₂(g)  ΔH=" b" kJ·mol^-1
PbS(s)+PbSO₄(s)=2Pb(s)+2SO₂(g) ΔH=" c" kJ·mol^-1
反应3PbS(s) + 6O2(g) = 3PbSO4(s) ΔH="kJ" ·mol^-1(用含a,b ,c的代数式表示)。
（2）还原法炼铅，包含反应PbO(s)+CO(g) Pb(s) + CO₂(g) ΔH，该反应的平衡常数的对数值与温度的关系如下表

温度	300	727	1227
lgK	6.17	2.87	1.24

 
①该还原反应的△H0(选填:“>”“<”“=”)。
②当IgK=1且起始时只通入CO(PbO足量)，达平衡时，混合气体中CO的体积分数为            。
（3）引爆导弹、核武器的工作电源通常Ca/PbSO₄热电池，其装置如图所示，该电池正极的电极反应式为               。

（4）PbI₂:可用于人工降雨。取一定量的PbI₂固体，用蒸馏水配制成t℃饱和溶液，准确移取25.00mLPbI₂饱和溶液分次加入阳离子交换树脂RH⁺(发生:2RH⁺+PbI₂=R₂Pb+2H⁺+2I^-)，用250ml洁净的锥形瓶接收流出液，最后用蒸馏水淋洗树脂至流出液呈中性，将洗涤液一并盛放到锥形瓶中(如图)。加入酚酞指示剂，用0.0025mol·L-1NaOH溶液滴定，当达到滴定终点时，用去氢氧化钠溶液20.00mL。可计算出t℃时PbI₂ Ksp为               。

（5）铅易造成环境污染，水溶液中的铅存在形态主要有6种，它们与pH关系如图所示，含铅废水用活性炭进行处理，铅的去除率与pH关系如图所示。


①常温下，pH=6→7时，铅形态间转化的离子方程式为                                。
②用活性炭处理，铅的去除率较高时，铅主要应该处于        (填铅的一种形态的化学式)形态。

SNCR－SCR是一种新型的烟气脱硝技术(除去烟气中的NO_x），其流程如下：

（1）反应2NO＋2CO2CO₂＋N₂能够自发进行，则该反应的ΔH       0（填“＞”或“＜”）。
（2）SNCR－SCR流程中发生的主要反应有：
4NO(g)＋4NH₃(g)＋O₂(g)4N₂(g)＋6H₂O(g) ΔH＝－1627.2kJ•mol^－1；
6NO(g)＋4NH₃(g)5N₂(g)＋6H₂O(g) ΔH＝－1807.0 kJ•mol^－1；
6NO₂(g)＋8NH₃(g)7N₂(g)＋12H₂O(g) ΔH＝－2659.9 kJ•mol^－1；
反应N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)的ΔH＝          kJ•mol^－1。
（3）NO和NH₃在Ag₂O催化剂表面的反应活性随温度的变化曲线见图。

①由图可以看出，脱硝工艺流程应在    （填“有氧”或“无氧”）条件下进行。
②随着反应温度的进一步升高，在有氧的条件下NO的转化率明显下降的可能原因是                                   。
（4）NO₂也可用尿素[CO(NH₂)₂]还原，写出尿素与NO₂反应的化学方程式：                         。
（5）NO₂、O₂和熔融NaNO₃可制作燃料电池，其原理见图11。该电池在使用过程中石墨I电极上生成氧化物Y，其电极反应为                             。若生成1molY，则理论上需要消耗标准状况下氧气的体积为       L。

利用硫酸渣（主要含Fe₂O₃、SiO₂、Al₂O₃、MgO等杂质）制备氧化铁的工艺流程如下：

（1）“酸浸”中硫酸要适当过量，目的是①提高铁的浸出率，②              。
（2）“还原”是将Fe^3＋转化为Fe^2＋，同时FeS₂被氧化为SO₄^2－，该反应的离子方程式为            。
（3）为测定“酸浸”步骤后溶液中Fe^3＋的量以控制加入FeS₂的量。实验步骤为：准确量取一定体积的酸浸后的溶液于锥形瓶中，加入HCl、稍过量SnCl₂，再加HgCl₂除去过量的SnCl₂，以二苯胺磺酸钠为指示剂，用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定，有关反应方程式如下：
2Fe^3＋＋Sn^2＋＋6Cl^－＝2Fe^2＋＋SnCl₆^2－，
Sn^2＋＋4Cl^－＋2HgCl₂＝SnCl₆^2－＋Hg₂Cl₂↓，
6Fe^2＋＋Cr₂O₇^2－＋14H^＋＝6Fe^3＋＋2Cr^3＋＋7H₂O。
①若SnCl₂不足量，则测定的Fe^3＋量      （填“偏高”、“偏低”、“不变”，下同），
②若不加HgCl₂，则测定的Fe^3＋量        。
（4）①可选用         （填试剂）检验滤液中含有Fe³⁺。产生Fe³⁺的原因是                 （用离子反应方程式表示）。
②已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表：

沉淀物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Fe(OH)2	Mg(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀	2.7	3.8	7.5	9.4	8.3
完全沉淀	3.2	5.2	9.7	12.4	9.8

 
实验可选用的试剂有：稀HNO₃、Ba(NO₃)₂溶液、酸性KMnO₄溶液、NaOH溶液，要求制备过程中不产生有毒气体。
请完成由“过滤”后的溶液模拟制备氧化铁的实验步骤：
a.氧化：                                ；
b.沉淀：                                ；
c.分离，洗涤；
d.烘干，研磨。

多昔芬主要用于防治骨质疏松等病症，其合成路线如下：

说明：D＋G→H的转化中分别发生了加成反应和水解反应。
（1）D中含氧官能团的名称是        。
（2）C→D的反应类型是       ，H→多昔芬的反应类型是        。
（3）E→F转化中另一产物是HBr，则试剂X的结构简式是          。
（4）H分子中有       个手性碳原子。
（5）写出同时满足下列条件的A物质同分异构体的结构简式          。
①能发生银镜反应；②与FeCl₃发生显色反应；③苯环上的一溴代物只有2种。
（6）苯甲酰氯（）是合成药品的重要中间体。请写出以苯、乙醚、甲醛为原料制备苯甲酰氯的合成路线流程图（无机试剂任用）。合成路线流程图示例如下：

CO₂和CH₄是两种重要的温室气体，通过CH₄和CO₂反应制造更高价值化学品是目前的研究目标。
（1）250℃时，以镍合金为催化剂，向4 L容器中通入6 mol CO₂、6 mol CH₄，发生如下反应：CO₂(g)＋CH₄(g) 2CO(g)＋2H₂(g)。平衡体系中各组分体积分数如下表：

物质	CH4	CO2	CO	H2
体积分数	0.1	0.1	0.4	0.4

 
①此温度下该反应的平衡常数K=     。
②已知：CH₄(g)＋2O₂(g)＝CO₂(g)＋2H₂O(g) △H="-890.3" kJ·mol^－1
CO(g)＋H₂O (g)＝CO₂(g)＋H₂ (g) △H="2.8" kJ·mol^－1
2CO(g)＋O₂(g)＝2CO₂(g) △H="-566.0" kJ·mol^－1
反应CO₂(g)＋CH₄(g)2CO(g)＋2H₂(g) 的△H=     。
（2）以二氧化钛表面覆盖Cu₂Al₂O₄为催化剂，可以将CO₂和CH₄直接转化成乙酸。
①在不同温度下催化剂的催化效率与乙酸的生成速率如图所示。250～300℃时，温度升高而乙酸的生成速率降低的原因是   。

②为了提高该反应中CH₄的转化率，可以采取的措施是   。
③将Cu₂Al₂O₄溶解在稀硝酸中的离子方程式为     。
（3）以CO₂为原料可以合成多种物质。
①聚碳酸酯是一种易降解的新型合成材料，它是由加聚而成。写出聚碳酸酯的结构简式：   。
②以氢氧化钾水溶液作电解质进行电解，CO₂在铜电极上可转化为甲烷，该电极反应方程式为     。

莫沙朵林是一种镇痛药，它的合成路线如下：

（1）B中手性碳原子数为     ；化合物D中含氧官能团的名称为     。
（2）C与新制氢氧化铜反应的化学方程式为     。
（3）写出同时满足下列条件的E的一种同分异构体的结构简式：     。
I．核磁共振氢谱有4个峰；
Ⅱ．能发生银镜反应和水解反应；
Ⅲ．能与FeCl₃溶液发生显色反应。
（4）已知E＋X→F为加成反应，化合物X的结构简式为     。
（5）已知：。化合物是合成抗病毒药阿昔洛韦的中间体，请设计合理方案以和为原料合成该化合物（用合成路线流程图表示，并注明反应条件）。合成路线流程图示例如下：

实验室模拟回收某废旧含镍催化剂（主要成分为NiO，另含Fe₂O₃、CaO、CuO、BaO等）生产Ni₂O₃。其工艺流程为：

  
图Ⅰ                                图Ⅱ
（1）根据图Ⅰ所示的X射线衍射图谱，可知浸出渣含有三种主要成分，其中“物质X”为     。图Ⅱ表示镍的浸出率与温度的关系，当浸出温度高于70℃时，镍的浸出率降低，浸出渣中Ni(OH)₂含量增大，其原因是     。
（2）工艺流程中“副产品”的化学式为     。
（3）已知有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

氢氧化物	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Ni(OH)2
开始沉淀的pH	1.5	6.5	7.7
沉淀完全的pH	3.7	9.7	9.2

 
操作B是为了除去滤液中的铁元素，某同学设计了如下实验方案：向操作A所得的滤液中加入NaOH溶液，调节溶液pH为3.7～7.7，静置，过滤。请对该实验方案进行评价：     （若原方案正确，请说明理由；若原方案错误，请加以改正）。
（4）操作C是为了除去溶液中的Ca²⁺，若控制溶液中F^－浓度为3×10^－3 mol·L^－1，则Ca²⁺的浓度为     mol·L^－1。（常温时CaF₂的溶度积常数为2.7×10^－11）
（5）电解产生2NiOOH·H₂O的原理分两步：①碱性条件下Cl^－在阳极被氧化为ClO^－；②Ni²⁺被ClO^－氧化产生2NiOOH·H₂O沉淀。第②步反应的离子方程式为     。

近年来，我国部分地区相继发现一些以发热伴血小板减少为主要表现的感染性疾病病例。氯吡格雷（clopidogrel，1）是一种用于抑制血小板聚集的药物，根据原料的不同，该药物的合成路线通常有两条，其中以2－氯苯甲醛为原料的合成路线如下：

（1）X的结构简式为                。
（2）分子C可在一定条件下反应生成一种产物，该产物分子中含有3个六元环，写出该反应的化学方程式                                      。
（3）C→D的反应类型是          反应，物质D有两种结构，但只有一种能合成具有药理作用的氯吡格雷。物质D有两种结构的原因是                          。
（4）写出A能属于芳香族化合物的所有同分异构体的结构简式：
（5）已知：
写出由乙烯、甲醇为有机原料制备化合物的合成路线流程图（无机试剂任选）。
合成路线流程图示例如下：

下表为长式周期表的一部分，其中的序号代表对应的元素。

（1）在元素③与①形成的水果催熟剂气体化合物中，元素③的杂化方式为         杂化，键与 键的个数比为            。
（2）元素③、④、⑤、⑥的第一电离能由大到小的顺序为         。其中⑥元素核外电子的电子排布图为                  。
（3）③元素形成的最高价氧化物所形成的晶胞边长为acm，则其晶胞密度为           ；
（4）元素④的最高价氧化物对应的水化物稀溶液与元素⑦的单质反应时，还原产物没有气体，该反应的离子方程式为                  。
（5）元素③与⑤形成的原子个数比为1：1化合物能与⑩的单质形成形式为A（BC）₅的配合物，该配合物常温下为液态，易溶于非极性溶剂，其晶体类型          ，该配合物在一定条件下分解生成⑩的单质和③与⑤形成的原子个数比为1：1化合物，则在分解过程中破坏的化学键为            ，形成的化学键为              。
（6）化学上有一种见解，认为同种元素形成的含氧酸中该成酸元素的化合价越高，酸性越强，请用表中的元素举例说明（酸性由强到弱的顺序）                  。

氮化硅（ Si₃N₄）是一种优良的高温结构陶瓷，在工业生产和科技领域有重要用途．
I．工业上有多种方法来制备氮化硅，常见的方法有：
方法一：直接氮化法：在1300℃－1400℃时，高纯粉状硅与纯氮气化合，其反应方程式为
                                                                  。
方法二：化学气相沉积法：在高温条件下利用四氯化硅气体、纯氮气、氢气反应生成氮化硅和HC1，与方法一相比，用此法制得的氮化硅纯度较高，其原因是                  ．
方法三：Si（NH₂）₄热分解法：先用四氯化硅与氨气反应生成Si（NH₂）₄和一种气体（填分子式）________；然后使Si（NH₂）₄受热分解，分解后的另一种产物的分子式为              。
II．工业上制取高纯硅和四氯化硅的生产流程如下：

已知：X、高纯硅、原料B的主要成分都可与Z反应，Y与X在光照或点燃条件下可反应，Z的焰色呈黄色．
（1）原料B的主要成分是（写名称）                                 。
（2）写出焦炭与原料B中的主要成分反应的化学方程式：                           。
（3）上述生产流程中电解A的水溶液时，阳极材料能否用Cu               （填“能”或“不能”），写出Cu为阳极电解A的水溶液开始一段时间阴阳极的电极方程式：
阳极：                            ；阴极：                           。

氮及其化合物与我们的吃、穿、住、行、健康等都有着密切的联系，也是高中化学学习中重要的一部分。请回答下列问题：
I．（1）现有一支15mL的试管，充满NO倒置于水槽中，向试管中缓缓通入一定量氧气，当试管内液面稳定时，剩余气体3mL。则通入氧气的体积可能为                        。
（2）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH₃（g）+5O₂（g）      4NO（g）+6H₂O（g）。

起始浓度（ mol/L）	C(NH3)	C(O2)	C(NO)	C(H2O)
甲	1	2	0	0
乙	4	8	0	0
丙	0.2	x	y	z

 
①恒温恒容下，平衡时NH₃的转化率甲       乙。（填“＞”、“=”、或“＜”）
②恒温恒容下，若要使丙与甲平衡时各组分浓度相同，则x=       ，y=     ，z=       ．
（3）向容积相同、温度分别为T₁和T₂的两个密闭容器中分别充入等量NO₂，发生反应：2NO₂（g）N₂O₄（g）△H<0。恒温恒容下反应相同时间后，分别测定体系中NO₂的百分含量分别为a₁和a₂；已知T₁< T₂，则a₁_         a₂。
A．大于    B．小于    C．等于    D．以上都有可能
（4）2．24L（标准状况）氨气被200 mL l mol/L HNO₃溶液吸收后，反应后溶液中的离子浓度关系是                                                  。
Ⅱ．三氟化氮（NF₃）是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有HF、 NO、 HNO₃。根据要求回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式：                                               。反应过程中，氧化剂和还原剂物质的量之比为                                  。
（2）若反应中生成0．2mol HNO₃，转移的电子数目为                              。

微生物对人类有着各种各样的用途，现在生物工程学家利用微生物从矿石中提取金属。铜是一种很有价值的金属，可以从铜矿中提取。微生物法是采用某些细菌能用空气中的氧气氧化硫化铜矿石，把不溶性的硫化铜转化成可溶的硫酸铜。利用细菌提取铜的生产过程：在已有细菌存在的岩石．矿石堆中，喷洒酸水以促进细菌生长；在它们的生长过程中，氧化而成的硫酸铜形成低浓度的溶液流到矿石堆的底部，再从这种溶液中提取金属铜。水循环使用，再回到矿石堆中。在美国，10%的铜是用这种方法生产的。
试回答下列问题：
（1）细菌把硫化铜氧化为硫酸铜的过程中起了什么作用：                   。
（2）从硫酸铜溶液中提取铜，简便而经济的方法是                       ；相应的化学方程式为：                                     。
（3）普通生产铜的方法是在空气中燃烧硫化铜（产物中有一种气态氧化物）。试比较两种方法的优缺点。
                                                            。
（4）用一定量的铁与足量的稀H₂SO₄及足量的CuO制成单质铜，有人设计以下两种方案：①FeH₂Cu　②CuOCuSO₄Cu
若按实验原则进行操作，则两者制得单质铜的量的比较中，正确的是     (　　)

A．①多

B．②多

C．相等

D．无法判断

（5）工业上可用Cu₂S和O₂反应制取粗铜，该反应中氧化剂为____________．电解粗铜制取精铜，电解时，阳极材料是__________，电解液中必须含有的阳离子是________．
（6）工业上制备氯化铜时，是将浓盐酸用蒸气加热至80℃左右，慢慢加入粗制氧化铜粉末(含杂质氧化亚铁)，充分搅拌，使之溶解，反应如下：
CuO＋2HCl=CuCl₂＋H₂O       FeO＋2HCl=FeCl₂＋H₂O
已知：pH≥9．6时，Fe^2＋以Fe(OH)₂形式完全沉淀；pH≥6．4时，Cu^2＋以Cu(OH)₂的形式完全沉淀；pH在3～4时，Fe^3＋以Fe(OH)₃的形式完全沉淀．除去溶液中的Fe^2＋，可以采用的方法是                        。

研究NO₂．SO₂．CO等大气污染气体的处理具有重要意义。
（1）NO₂可用水吸收，也可用NH₃处理，也可用CH₄催化还原NO_x可以消除氮氧化物的污染。例如：
CH₄(g)＋4NO₂(g)＝4NO(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)    △H＝－574 kJ·mol^－1
CH₄(g)＋4NO(g)＝2N₂(g)＋CO₂(g)＋2H₂O(g)     △H＝－1160 kJ·mol^－1
若用标准状况下2．24L CH₄还原NO₂至N₂整个过程中转移的电子总数为______（阿伏加德罗常数的值用N_A表示），放出的热量为______kJ。 
（2）已知：2SO₂(g)+O₂(g)  2SO₃(g)  ∆H=-196．6 kJ·mol^-1
2NO(g)+O₂(g) 2NO₂(g) ∆H=-113．0 kJ·mol-1
（ⅰ）则反应NO₂(g)+SO₂ (g) SO₃(g)+NO(g)的∆H=           kJ·mol^-1。
（ⅱ）一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是       。
A．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂     B．体系压强保持不变
C．混合气体颜色保持不变                   D． SO₃和NO的体积比保持不变
（ⅲ）某温度下，SO₂的平衡转化率(α)与体系总压强(p)的关系如下图（左）所示。
平衡状态由A变到B时．平衡常数K(A)_______K(B)（填“＞”．“＜”或“＝”）
   
（3）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO(g)+2H₂(g) CH₃OH(g)。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如上图（右）所示。该反应∆H      0（填“>”或“ <”）。

工业上在催化剂作用下可利用CO合成甲醇：CO(g)+2H₂(g)CH₃OH(g)，图1表示反应过程中能量的变化情况。

请回答下列问题：
（1）在图I中，曲线______(填“a”或“b”）表示使用了催化剂；该反应属于______(填“吸热”或“放热”）反应。
（2）为探究外界条件对合成甲醇化学反应速率的影响规律，某科技工作者设计了以下三组实验，部分数据已填人表中，请补充完整。

实验组	T/℃	起始浓度/mol•L^－1	等质量催化剂的 比表面积/m^2•g^－1
CO	H2
①	280	1.20×10^－3	5.80×10^－3	82
②	280	1.20×10^－3	5.80×10^－3	124
③	350			124

 
其中设计实验组①和②的目的是______。
（3）“图2”所揭示的规律是：在p₁压强达平衡时______；并请画出在p₂压强下（p₂> p₁)的曲线。
（4）在碱性条件下可将合成甲醇的反应设计成原电池，则负极的电极反应式为______。