高三化学填空题试题 - 极难题

铬是用途广泛的金属，但在生产过程中易产生有害的含铬工业废水。

I、还原沉淀法是处理含Cr2O42— 和CrO72—工业废水的一种常用方法，其工艺流程如下：

其中第①步存在平衡：2CrO42—(黄色)+2H+Cr2O72— (橙色)+H2O

（1）若平衡体系中，pH=0时溶液显　　　　　　 色。

（2）以石墨为电极，电解Na2CrO4制备Na2Cr2O7的装置如图所示。

a极的名称是　　　　　　 ；b极直接相连一极的反应式为　　 　　　　　　 　 。

（3）第②步反应的离子方程式：　　　　　　 。

第②步反应后的溶液加入一定量烧碱，若溶液中c(Fe3+)=2.0×10—12mol·L—1，则溶液中c(Cr3+)=　　　　 mol·L—1。(已知Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10—38 mol·L—1，Ksp[Cr(OH)3]=6.0x10—31 mol·L—1)。

II、探究CrO3的强氧化性和热稳定性

（4）CrO3遇有机物(如酒精)时猛烈反应以至着火。若该过程中乙醇被氧化成乙酸，CrO3被还原成绿色的Cr2(SO4)3。补充并配平下列反应式：

aCrO3+bC2H5OH+cH2SO4=dCr2(SO4)3+eCH3COOH+fR

b：c：f=　 　　　　　 　 。

（5）CrO3的热稳定性差，加热时逐步分解，其固定残留率随温度的变化如图所示。B点时生成固体的化学式为　 　　　　 　 。(固体残留率= )

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铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有SiO2、Al2O3等杂质，以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的过程如下图所示。

已知：① NaFeO2遇水强烈水解。

② Cr2O72－+ H2O 2CrO42－+ 2H+

（1）K2Cr2O7中Cr元素的化合价是　　　　　　　　 。

（2）滤液1的成分除Na2CrO4、Na2SiO3外，还含有（填化学式）　　　　　　 ；

生成滤渣1中红褐色物质反应的化学方程式是。

（3）由滤液2转化为Na2Cr2O7溶液应采取的措施是。

（4）煅烧铬铁矿生成Na2CrO4和NaFeO2反应的化学方程式是　　　　　　　　　 。

（5）莫尔法是一种沉淀滴定法，以Na2CrO4　 为指示剂，用标准硝酸银溶液滴定待测液，进行测定溶液中Cl－的浓度。已知：

①滴定终点的现象是。

②若用AgNO3溶液滴定NaSCN溶液，可选为滴定指示剂的是（选填编号）

A．NaCl　　　　 B．K2CrO4　　　　　 C．BaBr2

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（16分）香豆素(结构如下图中Ⅰ所示)是用途广泛的香料，由香豆素经下列图示的步骤可转变为水杨酸。

已知：CH3CH=CHCH2CH3CH3COOH＋CH3CH2COOH

请回答下列问题：

（1）化合物Ⅱ分子中的含氧官能团的名称为　　　 ，由乙二酸生成高分子化合物Ⅴ的反应类型为。

（2）下列关于有机物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的叙述中正确的是（选填编号)

A．1molⅠ最多能和5mol H2发生加成反应B．可用FeCl3溶液来鉴别Ⅱ和Ⅲ

C．Ⅳ中核磁共振氢谱共有4种峰　　　　　 D．Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均可使溴的四氯化碳溶液褪色

（3）香豆素在过量NaOH溶液中完全水解的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

（4）Ⅲ的结构简式为　　　　　　　　　　　　　　 ,在上述转化过程中，设计反应步骤Ⅱ→Ⅲ的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）化合物Ⅳ有多种同分异构体，请写出其中一种符合下列条件的同分异构体的结构简式:　　　　　　 。

①是苯的对位二取代物；②水解后生成的产物之一能发生银镜反应。

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我国产铜主要取自黄铜矿（CuFeS2）,随着矿石品味的降低和环保要求的提高，湿法炼铜的优势日益突出。该工艺的核心是黄铜矿的浸出，目前主要有氧化浸出、配位浸出和生物浸出三种方法。

I．氧化浸出

（1）在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO42-生成。

①该反应的离子方程式为　　　　 　　　　　　　　　　　　 。

②该反应在25—50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，试分析其原因为　　　　　　　　　　　　 　　　　　　 。

Ⅱ．配位浸出

反应原理为：

（2）为提高黄铜矿的浸出率，可采取的措施有　　　　　　　　　 　　　 （至少写出两点）。

（3）为稳定浸出液的pH，生产中需要向氨水中添加NH4C1，构成NH3·H2O-NH4Cl缓冲溶液。某小组在实验室对该缓冲体系进行了研究：25℃时，向amol·L-l的氨水中缓慢加入等体积0．02 mol·L-l的NH4C1溶液，平衡时溶液呈中性。则NH3·H2O的电离常数Kb=　　　　　　 （用含a的代数式表示）；滴加NH4C1溶液的过程中水的电离平衡　　　　　　　　　　 （填“正向”、“逆向”或“不”）移动。

Ⅲ．生物浸出

在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中各物质的转化关系如图所示。

（4）在微生物的作用下，可以循环使用的物质有　　　　　　 （填化学式），微生物参与的离子反应方程式为____　　　　　　　　 （任写一个）。

（5）假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为Fe3+，当有2 mol SO42-生成时，理论上消耗O2的物质的量为_____________。

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数十年来，化学工作者对碳的氧化物做了广泛深入的研究并取得了一些重要成果。如利用CO2和CH4重整可制合成气(主要成分为CO、H2)，已知重整过程中部分反应的热化学方程式为：

I．CH4(g)=C(s)+2H2(g)　　　　　　 ΔH= + 75.0 kJ·mol-1

II．CO2(g)+H2(g)=CO(g)+H2O(g)　 ΔH = + 41.0 kJ·mol-1

III．CO(g)+H2(g)=C(s)+H2O(g)　　 ΔH = －131.0 kJ·mol-1

(1)反应CO2(g)+CH4(g)=2CO(g)+2H2(g)的ΔH =　　 　　 　 kJ·mol-1。

(2)固定n(CO2)=n(CH4)，改变反应温度，CO2和CH4的平衡转化率见图甲。

同温度下CO2的平衡转化率　　　　　 (填“大于”或“小于”)CH4的平衡转化率，其原因是　　 　　　　　　　　 　　 。

②高温下进行该反应时常会因反应I生成“积碳”(碳单质)，造成催化剂中毒，高温下反应I能自发进行的原因是　　 　　　　　　　　 　　　 。

(3)一定条件下Pd-Mg/SiO2催化剂可使CO2“甲烷化”从而变废为宝，其反应机理如图乙所示，该反应的化学方程式为　　 　　　　　　　　 　　　 。

(4)CO常用于工业冶炼金属，右图是在不同温度下CO还原四种金属氧化物达平衡后气体中lg[c(CO)/c(CO2)]与温度(t)的关系曲线图。下列说法正确的是　　　　 。(填序号)

A．工业上可以通过增高反应装置来延长矿石和CO接触的时间，减少尾气中CO的含量

B．CO不适宜用于工业冶炼金属铬(Cr)

C．工业冶炼金属铜(Cu)时较低的温度有利于提高CO的利用率

D．CO还原PbO2的反应ΔH＞0

(5)在载人航天器中应用电化学原理，以Pt为阳极，Pb(CO2的载体)为阴极，KHCO3溶液为电解质溶液，还原消除航天器内CO2同时产生O2和新的能源CO，总反应的化学方程式为：2CO22CO+O2，则其阳极的电极反应式为　　 　　　　　　　　 　 。

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连二次硝酸(H2N2O2)是一种二元酸，可用于制N2O气体。

（1）连二次硝酸中氮元素的化合价为_____________________。

（2）常温下，用0．01mol·L-1的NaOH溶液滴定10mL0．01mol·L-1的H2N2O2溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。

①写出H2N2O2在水溶液中的电离方程式：______________。

②b点时溶液中c(H2N2O2)_____（填“＞”、“＜”或 “＝”，下同）c(N2O22-)。

③a点时溶液中c(Na+)____c(HN2O2-)+c(N2O22-)。

（3）硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中=______。[已知Ksp(Ag2N2O2)=4．2×10-9，Ksp(Ag2SO4)=1．4×10-5]

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X是一种新型无机材料，它与碳化硅（SiC）结构相似、物理性质相近。 X有如下的转化关系：其中，C是一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，D为白色胶状沉淀，E溶液的焰色反应火焰呈黄色，M是一种常见金属，过量的M与L可生成Q和I。

（1）X与A溶液反应的离子方程式为

（2）把红热的木炭投入到L的浓溶液中，可发生剧烈反应，

①化学方程式为_________________

②若把产生的气体通入足量的饱和碳酸氢钠溶液中，再把逸出的气体干燥后通入足量的过氧化钠固体，充分反应后，再通入水中，最后收集到的气体是 ______________________

③若把产生的气体直接通入足量的澄清石灰水中，现象是__________________________

（3）将K、I、G混合气体充满容器后倒置于水槽中，气体完全溶解，溶液充满整个容器。则三者的物质的量之比可能为_______

A．1∶1 ∶1      B．4∶2∶2．5        C．4∶8∶7        D．6∶4∶5

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工业制硝酸的主要反应是：4NH₃(g)+5O₂(g)4NO(g)+6H₂O (g)   ΔH= -1025 KJ/mol

（1）一定温度下，现将0.8mol NH₃和1.5mol O₂充入一恒压密闭容器中，下列示意图正确且能说明反应达到平衡状态的是________

（2）在容积为1L的密闭容器中发生上述反应，容器内部分物质的物质的量浓度如下表：

①起始时物料比c (O₂) : c (NH₃)＞1.25，其原因是________

②反应在第2min到第4min时O₂的平均反应速率为________ mol·L^－1·min^－1

③反应在第2min改变了反应条件，改变的条件可能是________（填字母序号）

a．使用催化剂   b．升高温度   c．增大压强   d．增加O₂的浓度

④反应在第8min改变的反应条件可能是________，再次达到平衡时，NO的体积分数________

________（填“增大”、“减小”或“不变”）

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欧盟原定于2012年1月1日起征收航空碳排税以应对冰川融化和全球变暖，使得对如何降低大气中CO₂的含量及有效地开发利用碳资源的研究显得更加紧迫。请运用化学反应原理的相关知识研究碳及其化合物的性质。

（1）近年来，我国储氢纳米碳管研究取得重大进展，用电弧法合成的碳纳米管中常伴有大量碳纳米颗粒（杂质），这种碳纳米颗粒可用氧化气化法提纯，其反应的化学方程式为：

__C+__K₂Cr₂O₇+__________ →__CO₂↑+ __K₂SO₄ + __Cr₂(SO₄)₃+__H₂O

请完成并配平上述化学方程式。

（2）甲醇是一种新型燃料，甲醇燃料电池即将从实验室走向工业化生产。工业上一般以CO和H₂为原料合成甲醇，该反应的热化学方程式为：CO（g）+ 2H₂（g） CH₃OH（g）  △H₁＝－116 kJ·mol^-1

①下列措施中有利于增大该反应的反应速率的是  _______；

A．随时将CH₃OH与反应混合物分离       B．降低反应温度

C．增大体系压强                       D．使用高效催化剂

②已知： △H₂＝－283 kJ·mol^-1

 △H₃＝－242 kJ·mol^-1

则表示1mol气态甲醇完全燃烧生成CO ₂和水蒸气时的热化学方程式为________；

③在容积为1L的恒容容器中，分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图是上述三种温度下不同的H₂和CO的起始组成比（起始时CO的物质的量均为1mol）与CO平衡转化率的关系。请回答:

ⅰ）在上述三种温度中，曲线Z对应的温度是________

ⅱ）利用图中a点对应的数据，计算出曲线Z在对应温度下CO（g）+ 2H₂（g）  CH₃OH（g）的平衡常数K =________。

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迷迭香酸(F)的结构简式为：

它是存在于许多植物中的一种多酚，具有抗氧化、延缓衰老、减肥降脂等功效，以A为原料合成F的路线如下(已知苯环上的羟基很难直接与羧酸发生酯化反应)：

根据题意回答下列问题：

（1）A的结构简式为　　　　　　　 ；反应②的反应类型是　　　　　　　 。

（2）反应③的试剂为　　　　　　　 。

（3）1molF分别与足量的溴水和NaOH溶液反应，最多可消耗Br2　　　　　　　　　　　　 mol， NaOH　　　　　　　　 mol。

（4）E在一定条件下发生缩聚反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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