高中化学填空题

铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途，试回答下列问题。
（1）二氧化氯(C1O₂)已逐步代替C1₂用于自来水处理，用C1O₂处理过的饮用水(pH为5．5～6．5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(C1O₂^-)。已知：25℃时Ka(HClO)＝3．2×10^-8，Ka(HClO₂)＝1．0×10^-2，则酸性强弱关系为    ；在pH＝5的上述处理过的饮用水中＝     。若饮用水中C1O₂^-的含量超标，可向其中加入适量的Fe²⁺将C1O₂^-还原成Cl^一，写出酸性条件下该反应的离子方程式：        。
（2）①腐蚀铜板后的溶液中，若Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺浓度均为0．1 mol/l，如图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系，现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5．6时，溶液中存在的金属阳离子为      。(当溶液中金属离子浓度≤10^-5mol/l时，可认为沉淀完全)。
②从图中数据计算可得Fe(OH)₂的溶度积Ksp[Fe(OH)₂]                                   。

②Na₂S是常用的沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的
Cu²⁺、Fe²⁺、Pb²⁺，滴加Na₂S溶液后首先析出的沉淀是               ；当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度为10^-5m01/l)，此时的S^2一的浓度为                 。
已知：K_sp(FeS)=6.3×10^-18(mol•L^-1)²，K_sp(CuS)=6×10^-36(mol•L^-1)²，K_sp(PbS)=2.4×10^-28(mol•L^-1)²

某工厂的电镀污泥中含有铜、铁等金属化合物。为实现资源的回收利用并有效防止环境污染，设计如下工艺流程：

沉淀物	Fe（OH）3	Fe（OH）2	Cu（OH）2
开始沉淀的pH	2.3	7.6	4.4
完全沉淀的pH	3.2	9.7	6.4

（1）实验室进行过滤操作所用到的玻璃仪器有                                   。
（2）煮沸CuSO₄溶液的原因是                       。向CuSO₄溶液中加入一定量的NaCl、Na₂SO₃，可以生成白色的CuCl沉淀，写出该反应的化学方程式：                                。
（3）CuCl产品中CuCl的质量分数大于96．50％为国家合格标准。称取所制备的CuCl样品0.250O g置于一定量的0．5 mol/L FeCl₃溶液中，待样品完全溶解后，加水20 mL，用0．1000 mol/l的Ce(SO₄)₂溶液滴定，到达终点时消耗Ce(SO₄)₂溶液24．60 ml。有关的化学反应为：Fe³⁺+CuCl＝Fe²⁺+Cu²⁺+Cl^--, Ce⁴⁺+Fe²⁺＝Fe³⁺+Ce³⁺。通过计算说明该CuCl样品          (填“符合”或“不符合”)国家标准。
（4）25℃时，Ksp[Fe(OH)₃]=4×10^-38,Fe³⁺发生水解反应Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺，该反应的平衡常数为                   。

（1）已知：Fe（s）+1/2O₂（g）═2FeO（s）  △H₁＝－272.0kJ•mol^-1 ①；
2Al（s）+3/2O₂（g）═Al₂O₃（s）△H₂＝－1675.7kJ•mol^-1 ②
Al和FeO发生铝热反应的热化学方程式是                                    。
（2）某可逆反应在不同条件下的反应历程分别为A、B，如图所示。

①据图判断该反应达到平衡后，其他条件不变，升高温度，反应物的转化率       (填“增大”“减小”或“不变”)。
②其中B历程表明此反应采用的条件为         (选填序号)。
A．升高温度    
B．增大反应物的浓度   
C．降低温度      
D．使用催化剂
（3）1000℃时，硫酸钠与氢气发生下列反应：Na₂SO₄（s）+4H₂（g）Na₂S（s）+4H₂O（g）。该反应的平衡常数表达式为           ；已知K1000℃< K1200℃，若降低体系温度，混合气体的平均相对分子质量将会        (填“增大”“减小”或“不变”)。
（4）常温下，如果取0．1 mol/LHA溶液与0．1 mol/lNaOH溶液等体积混合(混合后溶液体积的变化忽略不计)，测得混合液的pH＝8。
①混合液中由水电离出的OH^一浓度与0．1 mol/lNaOH溶液中由水电离出的OH^一浓度之比为     。
②已知NH₄A溶液为中性，又知将HA溶液加到Na₂CO₃溶液中有气体放出，
试推断(NH₄)₂ CO₃溶液的pH                (填“<”“>”或“=”)7；
相同温度下，等物质的量浓度的下列四种盐溶液按pH由大到小的排列顺序为              (填序号)。
a．NH₄HCO₃     b．NH₄A     c．(NH₄)₂CO₃     d．NH₄Cl

氮是地球上含量丰富的一种元素，氮及其化合物在工农业生产、生活中有着重要作用。请回答下列问题。
（1）常温下，某Na₂CO₃溶液的pH=12，则水电离的c(H⁺)＝     。若向该Na₂CO₃溶液中加入等体积、等物质的量浓度的盐酸，溶液中离子浓度大小排序为      。此时溶液中水的电离程度     (填“大于”等于或小于”) Na₂CO₃溶液中水的电离程度。
（2）合成氨反应N₂(g)+3H₂ (g)2NH₃(g)，若在恒温、恒压条件下向平衡体系中通入氩气，
则平衡             (填“向正反应方向”“向逆反应方向”或“不”)移动。
（3）一定温度下，在密闭容器中可发生下列反应：2N₂O₅(g)4NO₂(g)+O₂ (g)。下表为反应在T1温度下的部分实验数据：则500 s内N₂O₅的分解速率V(N₂O₅)＝         ；降温至T2，反应进行1 000 s时测得c(NO₂)＝4．98 mol/L。则反应2N₂O₅(g)4NO₂(g)+O₂ (g)的△H         (填“>=或<”)0。

T/s	0	500	1000
c（N2O5）/mol•L^-1	5.00	3.50	2.42

（4）最近美国Simons等科学家发明了使NH₃直接用于燃料电池的方法，其装置用铂黑作电极、加入电解质溶液中，一个电极通入空气，另一电极通入NH₃。其电池反应式为：4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O。你认为电解质溶液应显   (填“酸性”“中性”或“碱性”)，写出正极的电极反应方程式：         。

铁、铜单质及其化合物应用范围很广。现有含氯化亚铁杂质的氯化铜晶体(CuCl₂·2H₂O)，为制取纯净的CuCl₂·2H₂O，首先将其制成水溶液，然后按如图步骤进行提纯：

已知Cu²⁺、Fe³⁺和Fe²⁺的氢氧化物开始沉淀和沉淀完全时的pH，见下表：

	Fe^3+	Fe^2+	Cu^2+
氢氧化物开始沉淀时的pH	1.9	7.0	4.7
氢氧化物完全沉淀时的pH	3.2	9.0	6.7

请回答下列问题。
（1）加入氧化剂的目的是                                          。
（2）最适合作氧化剂X的是                                       。
A．K₂Cr₂O₇    B．NaClO     C．H₂O₂    D．KMnO₄
（3）加入的物质Y是                          。
（4）若不用物质Y而是直接用碱能不能达到目的?         (填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，试解释原因：                            。
（5）最后能不能直接蒸发结晶得到CuCl₂·2H₂O晶体?           (填“能”或“不能”)。若能，不用回答；若不能，回答该如何操作?                      。
（6）若向溶液Ⅱ中加入碳酸钙，产生的现象是                                     。
（7）若向溶液Ⅱ中加入镁粉，产生的气体是       。试解释原因：                          。
（8）FeCl₃溶液具有净水作用的原因是                                           。

有机物D是一种合成抗高血压药的重要通用中间体，其合成路线如下：（已知A是一种芳香酸）

（1）A、C的结构简式分别是       、       。D中含有的含氧官能团名称是             。
（2）C→D的反应类型是                  。
（3）加热条件下，C在足量NaOH水溶液中反应的化学方程式是                  。
（4）E是一种相对分子质量比A小14的芳香酸。写出满足下列条件的E的所有同分异构体的结构简式：                           。
①能发生银镜反应    ②一定条件下可发生水解反应   ③分子的核磁共振氢谱中有四组峰。
（5）F是B在碱溶液中水解后再酸化的产物。F在一定条件下可聚合成高分子化合物，写出该反应的化学方程式                                           。

发展低碳经济，构建低碳社会。科学家们提出利用以工业废气中的CO₂为原料，以CuO与ZnO混合物为催化剂，其反应为：CO₂+3H₂CH₃OH + H₂O。

（1）某温度下，在体积为l L的密闭容器中充入lmol CO₂和4molH₂，测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如Ⅰ图所示。从反应开始到平衡，甲醇的平均反应速率v(CH₃OH)=   ；氢气的转化率为    。
（2）常温常压下已知下列反应的能量变化如Ⅱ图所示：写出由二氧化碳和氢气制备甲醇的热化学方程式：          ，该反应的△S___0(填“>”或“<”或“=”)；反应达到平衡后，要使该平衡向右移动，其它条件不变时，可以采取的措施有      （填序号）。

A．缩小反应器体积	B．升高温度
C．恒容条件下通入CO2	D．使用合适的催化剂

（3）在实际生产中发现，随着甲醇的生成，还伴随有少量CO等副产物出现，且CO₂的转化率、甲醇和CO的含量还受气体混合物在反应锅炉内的流动速率、催化剂CuO的质量分数影响。通过实验分别得到如下图。

①由图Ⅲ得，生产甲醇的气体最佳流动速率为       L•h^-1；
②已知当催化剂中没有CuO，只有单组份ZnO时，反应速率最大。说明为什么不选择单组份ZnO的原因                        ，根据图Ⅳ判断，催化剂CuO的质量分数最好为     %。

(I)研究CO₂的利用对促进低碳社会的构建具有重要的意义。将CO₂与焦炭作用生成
CO，CO可用于炼铁等。
（1）已知：Fe₂O₃(s) + 3C(石墨) ＝2Fe(s) + 3CO(g) △H ₁ ＝+489 kJ/mol
C(石墨)+CO₂ (g)＝2CO(g)   △H ₂ ＝ +172 kJ/mol
则Fe₂O₃(s) + 3CO(g) ＝ 2Fe (s) + 3CO₂(g)   △H＝                   。
（2）利用燃烧反应可设计成CO/O₂燃料电池（以H₂SO₄溶液为电解质溶液），写出该电池的正极反应式                                              。
(II)某学生设计了如图所示的装置（框内部分未画出），
在装置内起初发生的反应为Cu+H₂SO₄H₂↑+CuSO₄(未注明反应条件),试回答：
（1）该装置的名称是       （填“电解池”或“原电池”）。
（2）A、B中至少有一种是金属       （填名称），接电源的         （填“正极”或“负极”）。
（3）写出该装置中发生还原反应的电极反应方程式为                       。
（4）若C溶液为100ml饱和食盐水，A 和B电极均为碳棒，该学生利用图示装置进行电解，写出该电解过程中的总反应的离子方程式                 ，当放出标况下112ml氢气时，该溶液的pH=          （室温下）。
（III）利用下图装置，可以模拟铁的电化学防护。

若X为铜，为减缓铁的腐蚀，开关K应置于           处。
若X为锌棒，开关K置于M处，该电化学防护法称为      。

氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾，先将样
品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，再将滤液按下图所示步骤进行操作。
回答下列问题：
（1）试剂Ⅰ的化学式为         ，①中发生反应的离子方程式为            ，         ；
（2）试剂Ⅱ的化学式为         ，②中加入试剂Ⅱ的目的是                       ；
（3）试剂Ⅲ的名称是         ，③中发生反应的离子方程式为                      ；
（4）某同学称取提纯的产品0．8000g，溶解后定容在100 mL容量瓶中，每次取25．00 mL溶液，用0．1000 mol·L^－1的硝酸银标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25．62 mL，该产品的纯度为          。

常温下，向25 mL 0．1 mol/L MOH溶液中逐滴加入0．2 mol/L HA溶液，曲线如图所示（体积变化忽略不计）。

回答下列问题：
（1）写出MOH的电离方程式:                            。
（2）MOH与HA恰好完全反应时，溶液呈      性（填“酸”、“碱”或“中”），理由是（用离子方程式表示）:                            ；此时，混合溶液中由水电离出的c(H⁺)   0．2 mol/L HA溶液中由水电离出的c(H⁺)（填“＞”“＜”或“=”）。
（3）分别写出B、C两点，混合溶液中各离子浓度的大小关系
B点                                   ；
C点                          。
（4）D点时，溶液中c(A^－)+c(HA)       2 c(M⁺)（填“＞”、“＜”或“=”）；若此时测得混合溶液的pH=3，则c(HA) + c(H⁺) =             mol/L。

已知某气体反应的平衡常数可表示为K=c（X）·c（Y）/[c（Z）]²，该反应在不同温度下的平衡常数：400℃，K=32；500℃，K=44。请回答下列问题：
（1）写出上述反应的化学方程式                         。
（2）该反应的正反应是      反应（填“放热”或者“吸热”）。
（3）已知在密闭容器中，测得某时刻各组分的浓度如下：

物质	Z（g）	X（g）	Y（g）
浓度/（mol•L^﹣1）	0．54	0．68	0．68

①此时系统温度400℃，比较正、逆反应速率的大小：v_正    v_逆 （填“＞”、“＜”或“=”）。
②若以Z百分含量为纵坐标，以温度为横坐标，

此时反应点在图象的位置是图中    点。比较图中B、D两点所对应的正反应速率B    D（填“＞”、“＜”或“=”），理由是                                                            。
（4）一定条件下要提高反应物的转化率，可以采用的措施是    。
a．升高温度         
b．加入催化剂         
c．压缩容器的体积
d．增加Z的浓度        
e．及时分离出产物

（1）下列物质中，属于弱电解质的是（填序号，下同）     ，属于非电解质的是    。
①亚硫酸溶液   ②次氯酸钠    ③氯化氢气体    ④蔗糖    ⑤硫酸钡  
⑥氨气     ⑦冰醋酸    ⑧硫酸氢钠固体     ⑨氢氧化铝   ⑩NO₂
（2）甲、乙两瓶氨水的浓度分别为1mol·L^－1、0．1mol·L^－1，则c(OH^－)_甲：c(OH^－)_乙      10（填“大于”、“等于”或“小于”）。
（3）下表数据均在相同温度下测得，由此可知三种酸的酸性由强到弱的顺序为       

	HX	HY	HZ
浓度 mol·L^－1	0．1        0．5	1．0         1．5	2．0         2．5
电离度	0．3%       0．13%	0．3%      0．24%	0．5%      0．45%

（4）NO₂与NO之间存在如下可逆反应：2NO₂2NO+O₂。T℃时，在一恒容密闭容器中充入适量NO₂，反应达到平衡状态的标志是          
①混合气体的颜色不再改变的状态    
②混合气体的密度不再改变的状态
③混合气体的压强不再改变的状态    
④混合气体的平均相对分子质量不再改变的状态
⑤C²(NO₂)/[C²(NO)·C(O₂)]的比值不再改变的状态

(6分)在一定温度下，有a．盐酸 b．硫酸 c．醋酸三种酸,用“＞，＜或=”回答下列问题。
（1）当三种酸物质的量浓度相同时，c(H^＋)由大到小的顺序是                   。
（2）同体积、同物质的量浓度的三种酸，中和NaOH的能力由大到小的顺序是              。
（3）若三者c(H^＋)相同时，物质的量浓度由大到小的顺序是                    。
（4）当三者c(H^＋)相同且体积也相同时，分别放入足量的锌，相同状况下产生气体的体积由大到小的顺序是               。
（5）当c(H^＋)相同、体积相同时，同时加入形状、密度、质量完全相同的锌，若产生相同体积的H₂(相同状况)，则反应所需时间的长短关系是             。
（6）将c(H^＋)相同的三种酸均加水稀释至原来的100倍后，c(H^＋)由大到小的顺序是         。

在一定体积的密闭容器中，进行如下化学反应：
CO₂（g）＋H₂（g）CO（g）＋H₂O（g），
其化学平衡常数K和温度t的关系如下表：

t℃	700	800	830	1000	1200
K	0.6	0.9	1.0	1.7	2.6

回答下列问题：
（1）该反应的化学平衡常数表达式为K ＝                                。
（2）该反应为           反应（选填吸热、放热）。
（3）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是               
a．容器中压强不变                
b．混合气体中 c（CO）不变
c．υ_正（H₂）＝υ_逆（H₂O）          
d．c（CO₂）＝c（CO）
（4）某温度下平衡浓度符合下式：c（CO₂）∙c（H₂）＝c（CO）∙c（H₂O），试判断此时的温度为        ℃。
（5）如果在830℃，起始①充入1mol/L CO₂和2mol/L H₂；②充入2mol/L CO₂和1mol/L H₂，二者平衡时CO的浓度      （填相同或不同）。

(10分)降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用CO₂，目前工业上有一种方法是用CO₂来生产 甲醇燃料。为探究反应原理，现进行如下实验，在体积为1L的恒容密闭容器中，充入1mol CO₂和3mol H₂，一定条件下发生反应：CO₂(g)＋3H₂(g) CH₃OH(g)＋H₂O(g) ΔH ＝－49.0kJ/mol。测得CO₂和CH₃OH(g)的浓度随时间变化如图所示。

（1）从反应开始到平衡，氢气的平均反应速率v(H₂)＝________mol/(L·min)；
（2）氢气的转化率＝________；
（3）该反应的平衡常数为________(保留小数点后2位)；
（4）下列措施中能使平衡体系中n(CH₃OH)/n(CO₂)增大的是________。

A．升高温度

B．充入He(g)，使体系压强增大

C．将H2O(g)从体系中分离出去

D．再充入1mol H2

（5）当反应达到平衡时，H₂的物质的量浓度为c₁，然后向容器中再加入一定量H₂，待反应再一次达到平衡后，H₂的物质的量浓度为c₂，则c₁________c₂的关系(填“>”、“<”或“＝”)。