高中化学简答题

分）【化学选修
水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：
(l)天然水中溶解的气体主要有____、____ ______（填化学式）。
（2）检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的____。
（3）水的净化与软化的区别是：水的净化是用混凝剂（如明矾等）使____，而水的软化是  。  
（4）通过施加一定压力使水分子透过半透膜而将大分子或离子截留，从而使水得以净化的方法称为____；电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是____。
（5）某天然水中。c(Ca²⁺)=1.2×10^-3mol/L，c(Mg²⁺)=6×10^-4mol/L，c(HCO₃^-)=8×10^-4mol/L，
要软化10 这种天然水，需先加入Ca(OH)₂_______g，再加入Na₂CO₃_______g。

请回答下列问题：
（1）分别用浓、稀硝酸溶解等量的两份铜粉，消耗硝酸的物质的量较少的是_________硝酸（填“浓”或“稀”），相应的离子方程式是_____________.
（2） 800时，在2L的恒容密闭容器中充入2molNO和1molO₂发生反应，2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)，经5min达到平衡，测得c（NO)="0.5" mol/L，并放热QkJ。5min内 v(O₂)=___________。
②该条件下，2NO(g)+O₂(g)2NO₂(g)的△H=     。
③若向平衡混合物中再充入NO、NO₂各1mol,此时v_正    v_逆（填“>”、“=”或“<”）。
④若向平衡混合物中仅充入lmolNO₂，平衡向_______（填“正向”、“逆向”或“不”）移
动。达新平衡时，NO₂的体积分数________（填“增大”、“减小”或“不变”）。
（3）染料工业排放的废水中含有大量有毒的NO₂^－，可以在强碱性条件下加入铝粉除去（反应过程中无气态产物生成。加热反应后的溶液有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体逸出）。请写出该反应的离子方程式________

固体A可用于工业上生产硫酸，各物质间转化如下图。其中C为红棕色粉
末，D为能使品红溶液褪色的无色气体。

请回答：
（1）F的电子式为_________。
（2）若测得生成C和D的质量比为5:8，则A的化学式为______________。
（3）将D通入H溶液中发生反应的离子方程式为_____________。
（4）物质的量浓度均为0.lmol/L的G和H的混合溶液中，离子浓度由大到小的顺序
为____________。
（5）有人用电解某饱和溶液的方法同时制备G的浓溶液和浓氢氧化钠溶液，如图所
示。则：

①a端为电源的_________（填“正极”或“负极”）。
②N口收集的物质为__________（填化学式，下同。）；
Q口收集的为_________浓溶液。
③某物质的饱和溶液最好选用___________（填试剂名称）。
④阳极的电极反应式为____________。
（6）检验H中金属阳离子的方法___________。

（1）碳、氮、氧的第一电离能大小顺序为             ，氧原子电子排布式为       。
（2）氨分子氮原子杂化类型        ，氨水中四种氢键哪一种是主要的         ，规律是什么？                   。画出氢氟酸溶液中最主要氢键                  。
                                
（3）DNA中四种碱基间通过氢键可能的配对方式，用虚线把氢键表示出来

（4）试分析富马酸的K₂大于其顺式异构体马来酸K₂的原因。

（5）下表是三种火箭推进剂的沸点，为什么火箭推进剂选择氮元素？               。

物质	H2	N2H4	H2NN(CH3)2
沸点／℃	-252．8	113．5	～116

（6）常压下，水冷却至0 ℃以下，即可结晶成六方晶系的冰。日常生活中见到的冰、霜和雪等都是属于这种结构，其晶胞如下图所示（只显示氧原子，略去氢原子），晶胞参数侧棱c＝737 pm，菱形底边a＝452 pm，底面菱形的锐角是60°。

回答下列问题：
①计算晶胞中含有几个水分子。 ②计算冰的密度。

近现代战争中，制造坦克战车最常用的装甲材料是经过轧制和热处理后的合金钢，热处理后整个装甲结构的化学和机械特性和最大限度的保持一致。钢中合金元素的百分比含量为：铬0.5~1.25 镍0.5~1.5 钼0.3~0.6 锰0.8~1.6 碳0.3
（1）铬元素的基态原子的价电子层排布式是                 。
（2）C元素与其同主族下一周期元素组成的晶体中，C原子的杂化方式为　　　　.
（3）Mn和Fe的部分电离能数据如表：

元   素	Mn	Fe
电离能 /kJ·mol^－1	I1	717	759
I2	1509	1561
I3	3248	2957

 
根据表数据，气态Mn^2＋再失去一个电子比气态Fe^2＋再失去一个电子难，其原因是         。
（4）镍（Ni）可形成多种配合物，且各种配合物有广泛的用途。
某镍配合物结构如右图所示，分子内含有的作用力
有               （填序号）。
A．氢键     B．离子键    C．共价键   D．金属键   E．配位键
组成该配合物分子且同属第二周期元素的电负性由大到小的顺序是   　　     。
（5）金属镍粉在CO气流中轻微加热，生成无色挥发性液态Ni(CO)₄，呈四面体构型。423K时，Ni(CO)₄分解为Ni和CO，从而制得高纯度的Ni粉。试推测：四羰基镍的晶体类型是   　　      
（6）铁能与氮形成一种磁性材料，其晶胞结构如右图所示，则该磁性材料的化学式为              

一位同学在复习时遇到这样一道习题：某无色溶液中可能含有“H⁺、OH^-、Na⁺、NO₃^-”，加入铝粉后，只产生H₂，问该无色溶液中能大量存在哪几种离子。
（1）加入铝粉产生H₂，说明铝具有______（填“氧化性”或“还原性”）。
（2）该同学分析：若H⁺大量存在，则NO₃^-就不能大量存在。
设计实验证实如下：

装 置	现 象
	ⅰ. 实验初始，未见明显现象 ⅱ. 过一会儿，出现气泡，液面上方呈浅棕色 ⅲ. 试管变热，溶液沸腾

   
① 盐酸溶解Al₂O₃薄膜的离子方程式是______。
② 根据现象ⅱ，推测溶液中产生了NO，为进一步确认，进行如下实验：

实 验	内 容	现 象
实验1	将湿润KI—淀粉试纸置于空气中	未变蓝
实验2	用湿润KI—淀粉试纸检验浅棕色气体	试纸变蓝

 a. 浅棕色气体是______。
b. 实验1的目的是_______。
c. 实验1、2说明反应生成了NO，将生成NO的离子方程式补充完整：

（3）再假设：若OH^-大量存在，NO₃^-也可能不能大量存在。
重新设计实验证实如下：

装 置	现 象
	ⅰ. 实验初始，未见明显现象 ⅱ. 过一会儿，出现气泡，有刺激性气味

 
为确认“刺激性气味”气体，进行如下实验：用湿润KI—淀粉试纸检验，未变蓝；用湿润红色石蕊试纸检验，试纸变蓝。
① 刺激性气味的气体是______。
② 产生该气体的离子方程式是______。
（4）在NaOH溶液中加入铝粉，结果只检验出有H₂生成，其化学方程式是______。
（5）实验结果证实：NO₃^‑在酸、碱性环境中都有一定的氧化性，能氧化铝单质，产生含氮化合物。习题中的无色溶液一定能大量存在的是Na⁺和OH^-。

制烧碱所用盐水需两次精制。第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、SO₄^2-等离子，过程如下：
Ⅰ. 向粗盐水中加入过量BaCl₂溶液，过滤；
Ⅱ. 向所得滤液中加入过量Na₂CO₃溶液，过滤；
Ⅲ. 滤液用盐酸调节pH，获得一次精制盐水。
（1）过程Ⅰ除去的离子是______。
（2）过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度（20℃/g）如下表：

CaSO4	Mg2(OH)2CO3	CaCO3	BaSO4	BaCO3
2.6×10^-2	2.5×10^-4	7.8×10^-4	2.4×10^-4	1.7×10^-3

     ① 检测Fe³⁺是否除尽的方法是______。
② 过程Ⅰ选用BaCl₂而不选用CaCl₂，运用表中数据解释原因______。
③ 除去Mg²⁺的离子方程式是______。
④ 检测Ca²⁺、Mg²⁺、Ba²⁺是否除尽时，只需检测Ba²⁺即可，原因是_____。
（3）第二次精制要除去微量的I^-、IO₃^-、NH₄⁺、Ca²⁺、Mg²⁺，流程示意如下：

① 过程Ⅳ除去的离子是______。
② 盐水b中含有SO₄^2-。Na₂S₂O₃将IO₃^- 还原为I₂的离子方程式是______。
③ 过程VI中，在电解槽的阴极区生成NaOH，结合化学平衡原理解释：_______。

（1）若A可用于自来水消毒，D是生产、生活中用量最大、用途最广的金属单质，加热蒸干B的溶液不能得到B，则B的化学式可能是           ，工业上制取A的离子方程式Ⅰ为                 。
（2）若A是一种碱性气体，常用作制冷剂，B是汽车尾气之一，遇空气会变色，则反应①的化学方程式为                     。
（3）若D是氯碱工业的主要产品，B有两性，则反应②的离子方程式是     。
（4）若A、C、D都是常见气体，C是形成酸雨的主要气体，则反应③的化学方程式         ；
（5）氯碱工业是高耗能产业，一种将电解池与燃料电池相组合的新工艺可以节（电）能30%以上．在这种工艺设计中，相关物料的传输与转化关系如下图所示，其中的电极未标出，所用的离子膜都只允许阳离子通过。

（6）Ⅰ①图中X、Y分别是            （填化学式），分析比较图示中氢氧化钠质量分数a%        b%（填“＞”、“=”或“＜”）
②写出燃料电池B中负极上发生的电极反应            。

【化学与技术】
世界环保联盟建议全面禁止使用氯气用于饮用水的消毒，而建议采用高效“绿色”消毒剂二氧化氯。二氧化氯是一种极易爆炸的强氧化性气体，易溶于水、不稳定、呈黄绿色，在生产和使用时必须尽量用稀有气体进行稀释，同时要避免光照、震动或加热。实验室以电解法制备ClO₂的流程如下：请回答下列问题。

（1）ClO₂中所有原子            （填“是”或“不是”）都满足8电子结构。上图所示电解法制得的产物中杂质气体B能使石蕊试液显蓝色，除去杂质气体可选用      。
A饱和食盐水    B碱石灰    C浓硫酸    D蒸馏水
（2）稳定性二氧化氯是为推广二氧化氯而开发的新型产品，下列说法正确的是       。

A．二氧化氯可广泛用于工业和饮用水处理

B．应用在食品工业中能有效地延长食品贮藏期

C．稳定性二氧化氯的出现大大增加了二氧化氯的使用范围

D．在工作区和成品储藏室内，要有通风装置和监测及警报装置

（3）欧洲国家主要采用氯酸钠氧化浓盐酸制备，化学反应方程式为          ，此法缺点主要是产率低、产品难以分离，还可能污染环境。
（4）我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气与固体亚氯酸钠（NaClO₂）反应制备，化学方程式是             ，此法相比欧洲方法的优点是          。
（5）科学家最近又研究出了一种新的制备方法，利用硫酸酸化的草酸（H₂C₂O₄）溶液还原氯酸钠，化学反应方程式为          ，此法提高了生产及储存、运输的安全性，原因是                    。

含硫化合物在工业生产中有广泛的用途。
（1）SO₂可用于工业生产SO₃。
①在一定条件下，每生成8g SO₃气体，放热9.83kJ。该反应的热化学方程式为________。
②在500℃，催化剂存在的条件下，向容积为1L的甲、乙两个密闭容器中均充入 2 mol SO₂和1 mol O₂。甲保持压强不变，乙保持容积不变，充分反应后均达到平衡。
I．平衡时，两容器中SO₃体积分数的关系为：甲_______乙（填“>”、“<”或“ =”）。
II．若乙在t₁ min时达到平衡，此时测得容器乙中SO₂的转化率为90%，则该
反应的平衡常数为_______；保持温度不变，t₂ min时再向该容器中充入1 mol SO₂和1 mol SO₃，t₃min时达到新平衡。请在下图中画出t₂~t₄ min内正逆反应速率的变化曲线（曲线上必须标明V_正、V_逆 ）

（2）硫酸镁晶体（MgSO₄·7H₂O )在制革、医药等领域均有广泛用途。4.92g硫酸镁晶体受热脱水过程的热重曲线（固体质量随温度变化的曲线）如右图所示。

①固体M的化学式为__________。
②硫酸镁晶体受热失去结晶水的过程分为_________个阶段。
③N转化成P时，同时生成另一种氧化物，该反应的化学方程式为_________。

【物质结构与性质】
根据元素周期表中第四周期元素的相关知识，回答下列问题：
（1）第四周期元素的基态原子的电子排布中4s轨道上只有1个电子的元素有________种；写出Cu⁺的核外电子排布式________。
（2）按电子排布，可将周期表里的元素划分成五个区域，第四周期元素中属于s区的元素有________种，属于d区的元素有________种。
（3）CaO晶胞如所示，CaO晶体中Ca²⁺的配位数为    ；CaO的焰色反应为砖红色，许多金属或它们的化
合物都可以发生焰色反应，其原因是_______。

（4）由叠氮化钾（KN₃）热分解可得纯N₂：2KN₃(s)=2K(l)+3N₂(g)，下列有关说法正确的是_______（填选项字母）。
A NaN₃与KN₃结构类似，前者晶格能较小
B晶体钾的晶胞结构如图所示：，每个晶胞中分摊2个钾原子
C氮的第一电离能大于氧
D氮气常温下很稳定，是因为氮的电负性小
（5）二氧化钛(TiO₂)是常用的、具有较高催化活性和稳定性的光催化剂。O₂在其催化作用下，可将CN^-氧化成CNO^-。CN^-的电子式为_______,CNO^-的中心原子的杂化方式为______。
（6）在CrCl₃溶液中，一定条件下存在组成为[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋ (n和x均为正整数）的配离子，将其通过氢离子交换树脂（R-H)，可发生离子交换反应：
[CrCl_n(H₂O)_6-n]^X++ xR-R_x[CrCl_n(H₂O)_6－n]+xH⁺。将含0.0015 mol[CrCl_n(H₂O)_6－n]^x＋的溶液，与R-H完全交换后，中和生成的H⁺需浓度为0.1200 mol·L^-1NaOH溶液25.00 mL，则该配离子的化学式为_______。

人民网2012年11月8日西宁电，青海盐湖海纳化工有限公司15万吨电石项目投产。以电石(CaC₂ )为原料可生产许多重要的有机物质，电石可由CaO制得(同时还得到一种可燃性气体物质)，有关转化关系如下图所示

(1)写出制备电石及由电石生成乙炔的化学方程式为__________________、__________________。
(2)基态Ca^2＋的电子排布式为______________，上面转化关系图中涉及到的元素中，电负性最大的元素是______________，第一电离能最小的元素是________________。
(3)乙炔、乙烷分子中的碳原子杂化类型分别为________________、______________，甲烷的空间构型是________________，该空间构型中，键角__________(填>、<、＝)109°28′。
(4)与CH₂＝CH₂相比，CH₂＝CHCl属于易液化的气体，原因是___________________。
(5)假设下图是电石的晶胞，则一个晶胞中含有________个钙离子，研究表明，亚玲形C的存在，使晶胞沿一个方向拉长，则该晶胞中一个Ca^2＋周围距离相等且最近的C有________个。

【化学与技术】
由黄铜矿（主要成分是CuFeS₂）炼制精铜的工艺流程示意图如下：

（1）在反射炉中，把铜精矿砂和石英砂混合加热到1000℃左右，黄铜矿与空气反应生成Cu和Fe的低价硫化物，且部分Fe的硫化物转化为低价氧化物。该过程中两个主要反应的化学方程式是            、           ，反射炉内生成炉渣的主要成分是             ；
（2）冰铜（Cu₂S和FeS互相熔合而成）含Cu量为20%～50%。转炉中将冰铜加熔剂（石英砂）在1200℃左右吹入空气进行吹炼。冰铜中的Cu₂S被氧化成Cu₂O，生成的Cu₂O与Cu₂S反应，生成含Cu量约为98.5%的粗铜，该过程发生反应的化学方程式是        、          ；
（3）粗铜的电解精炼如图所示。

在粗铜的电解过程中，粗铜板是图中电极            （填图中的字母）；在电极d上发生的电极反应为     ；若粗铜中还含有Au、Ag、Fe，它们在电解槽中的存在形式和位置为                。

【物质结构与性质】
X、Y、Z、M、N、Q为元素周期表前四周期的六种元素。其中X原子核外的M层中只有两对成对电子，Y原子核外的L层电子数是K层的两倍，Z是地壳内含量（质量分数）最高的元素，M的内层电子数是最外层电子数的9倍，N的原子序数比M小1, Q在元素周期表的各元素中电负性最大。请回答下列问题：
（1）X元素在周期表中的位置是       ，属      区元素，它的最外层电子的电子排布图为                    。
（2）XZ₂分子的立体结构是       ，YZ₂分子中Y的杂化轨道类型为     ，相同条件下两者在水中的溶解度较大的是    （写分子式），理由是       。
（3）含有元素N的盐的焰色反应为      色，许多金属盐都可以发生焰色反应，其原因是            。
（4）元素M与元素Q形成晶体结构如图所示，设其晶胞边长为a pm，则a位置与b位置之间的距离为_______pm（只要求列算式）。

已知：CO(g)+H₂O(g) CO₂(g)+H₂(g)  ΔH=Q，其平衡常数随温度变化如下表所示：

温度/℃	400	500	850
平衡常数	9.94	9	1

请回答下列问题：
（1）上述反应的化学平衡常数表达式为       ，该反应的Q      0。
（2）850℃时在体积为10L反应器中，通入一定量的CO和H₂O(g)，发生上述反应，CO和H₂O(g)浓度变化如图所示，则0~4min时平均反应速率v(CO)=   。

（3）若在500 ℃时进行，且CO、H₂O(g)的起始浓度均为0.020mol/L，该条件下，CO的最大转化率为         。
（4）若在850℃时进行，设起始时CO和H₂O(g)共为1mol，其中水蒸气的体积分数为x平衡时CO的转化率为y，试推导y随x变化的函数关系式为     。
（5）某电化学装置可实现2CO₂=2CO+O₂的转化，使CO重复使用。已知该反应的阳极应为4OH^--4e^-=2H₂O+O₂，则阴极反应式为                   。
（6）有人提出可以设计反应2CO=2C+O₂(ΔH>0)来消除CO的污染，请判断上述反应能否发生     (填“可能”或“不可能”)，理由是              。