高中化学磷试题

（共12分）某同学利用以下装置制备氨气并探究氨气的还原性。

实验步骤及现象：①连接仪器并检验装置气密性②通入惰性气体（不与镁反应），排出装置中的空气③打开分液漏斗活塞，观察到B中浓溴水颜色变浅至褪色，C中产生无色气泡④点燃酒精灯，观察E中固体变成了黄绿色。
查阅资料：氮化镁是黄绿色固体，遇水剧烈反应生成两种碱。
请回答下列问题：
（1）A中氢氧化钠的作用为                               （用简要的语言和方程式来说明）
（2）写出B处反应的化学方程式           
（3）亚硫酸钠的作用           
（4）此装置有不足之处，请说明           
（5）某同学要继续探究E中固体成分。将E中的固体放入稀盐酸中，观察到固体溶解并产生气泡，写出此过程中反应的化学方程式           

硫酸亚铁可与等物质的量的硫酸铵生成硫酸亚铁铵：（NH4）2SO4·FeSO4·6H2O，商品名称为莫尔盐，是一种复盐。一般亚铁盐在空气中易被氧气氧化，形成复盐后就比较稳定。与其他复盐一样，硫酸亚铁铵在水中的溶解度比组成它的每一种盐的溶解度都小，且几乎不溶于乙醇，利用这一性质可以制取硫酸亚铁铵晶体。三种盐的溶解度（单位为g/l00gH2O）见下表：

实验用品：10% Na2CO3溶液、Fe屑、3mol/LH2SO4、（ NH4）2SO4、蒸馏水、无水乙醇。
实验步骤流程图：

请完成以下实验记录：
（1）步骤I中处理铁屑所用试剂为________________，经处理后的干燥铁屑质量记为m1；
（2）将称量好的Fe屑放入锥形瓶中，加入适量3mol/LH2SO4溶液，放在水浴中加热至气泡量产生较少时为止（有氢气生成，用明火加热注意安全）。趁热过滤，并用少量热水洗涤锥形瓶及滤纸，将滤液和洗涤液一起转移至蒸发皿中。将滤纸上的固体常温干燥后称重，记为m2；
（3）称取一定质量的（NH4）2SO4，加入______ g（用含m1和m2的代数式表示，要求化简，下同。）水配制成室温下（ 20℃）的饱和溶液，并将其加入到上面实验的蒸发皿中，缓缓加热，浓缩至表面出现结晶薄膜为止。放置冷却，得到硫酸亚铁铵的晶体，过滤后用________________洗涤晶体。
（4）称量生成的硫酸亚铁铵的质量，理论上为________________g。

常温下，某200mL稀硫酸和稀硝酸的混合溶液最多能溶解19．2g铜粉（已知硝酸只被还原为NO气体），若再取等体积的该混合酸向其中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列有关分析错误的是（   ）

A．原混合酸中NO3—的物质的量为0．2mol

B．原混合酸中H2SO4物质的量浓度为2mol/L

C．OA段与BC段反应中电子转移的物质的量之比为2:1

D．取20mL原混合酸加水稀释至1L后溶液的pH =1

研究发现，空气中少量的NO₂能参与硫酸型酸雨的形成，反应过程如下：
①SO₂+NO₂→SO₃+NO    ②SO₃+H₂O→H₂SO₄      ③2NO+O₂→2NO₂
NO₂在上述过程中的作用，与H₂SO₄在下列变化中的作用相似的是（    ）

A．加入少量H2SO4使淀粉水解	B．碳酸钠与硫酸反应
C．向铜和双氧水的混合物中加入硫酸	D．潮湿的氯气通过盛有浓H2SO4的洗气瓶

NO很容易与许多分子迅速发生反应，科学家发现在生物体中不断地产生NO，用于在细胞和细胞间传递信息；NO还参与心血管系统、免疫系统以及中枢和外围神经系统的调控。
(1)实验室用金属铜和稀硝酸制取NO的离子方程式为
___________________________________________________________________。
(2)NO是有毒气体，某学生为防止污染，用分液漏斗和烧杯装配了一套简易的、能随开随用、随关随停的NO气体发生装置，如图甲所示。

①实验室若没有铜丝，而只有小铜粒，在使用上述装置进行实验时，可用丝状材料包裹铜粒以代替铜丝进行实验，这种丝状材料的成分可以是________(填选项编号)

A．铁	B．铝
C．铂	D．玻璃

②打开分液漏斗的活塞使反应进行，在分液漏斗中实际看到的气体是红棕色的，原因是________________________________________________(写化学方程式)。
(3)为证明铜丝与稀硝酸反应生成的确实是NO，某学生另设计了一套如图乙所示的装置制取NO。反应开始时，可以在U形管右端观察到无色的NO气体。
长玻璃管的作用是_______________________________________。
(4)假设实验中12.8 g Cu全部溶解，需要通入标准状况下________mL O₂才能使NO全部溶于水。

足量铜与一定量浓硝酸反应，得到硝酸铜溶液和NO₂、N₂O₄、NO的混合气体，这些气体与1.68 L O₂（标准状况）混合后通入水中，所有气体完全被水吸收生成硝酸。若向所得硝酸铜溶液中加入5 mol·L^-1 NaOH溶液至Cu²⁺恰好完全沉淀，则消耗NaOH溶液的体积是（   ）

A．60 mL

B．45 mL

C．30 mL

D．15 mL

将10g铁粉置于40mL较浓的硝酸中，微热完全反应时，收集到NO₂和NO混合气体1792mL（标准状况下），还残留4.4g固体。求：
（1）该反应中被还原的硝酸和未被还原的硝酸的物质的量之比；
（2）原硝酸的物质的量浓度；
（3）NO和NO₂的体积比；
（4）写出总的化学方程式。

现有铁和铜组成的合金共a mol，其中铜的物质的量分数为x。将此合金研成粉末状后全部投入含b mol硝酸的稀溶液中，微热使其充分反应，硝酸的还原产物只有NO。
（1）用粒子符号填写下列空白（列举出全部可能出现的情况）：

组序 成 分	①	②	③	④	⑤	⑥
残留固体成分						[
溶液中金属离子

（2）当溶液中金属离子只有Fe²⁺、Cu²⁺时，则b的取值范围为（用a、x表示）
（3）当x=0．5时，溶液中Fe³⁺和 Fe²⁺的物质的量相等，在标准状况下共生成672毫升NO气体，求a和b的值。

把22．4 g铁粉完全溶解于某浓度的硝酸中，如反应只收集到0．3 mol NO₂和0．2 mol NO，下列说法正确的是

A．反应后生成的盐只为Fe（NO3）3

B．反应后生成的盐只为Fe（NO3）2

C．反应后生成的盐为Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，其物质的量之比为1∶3

D．反应后生成的盐为Fe（NO3）3和Fe（NO3）2，其物质的量之比为3∶1

工业生产硝酸的尾气中含有氮氧化物NO_x（NO和NO₂的混合物，假设不含N₂O₄），对生态环境和人类健康带来较大的威胁。
（1）工业上可用氨催化吸收法处理NO_x ，反应原理如下：

某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下：

①假如需要检验装置A中产生的气体，请写出一种常用方法                     。
②装置C的作用是                        。
③写出装置F中发生反应的离子方程式                           。
（2）工业上也常用Na₂CO₃溶液吸收法处理NO_x 。
已知： NO不能与Na₂CO₃溶液反应，
NO + NO₂ + Na₂CO₃ = 2NaNO₂ + CO₂       （I）
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂    （II）
①当NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收时，x的值不可能是   （填字母）。
A．1.9       B．1.3     C．1.2   D 1.6
②将1mol NO_x 通入Na₂CO₃溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO₃ˉ、NO₂ˉ两种离子的物质的量随x变化关系如图所示：

图中线段b表示   离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为20.2%的 Na₂CO₃溶液吸收，则需要Na₂CO₃溶液至少   g。
③用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO_x，每产生22.4L（标准状况）CO₂（全部逸出）时，吸收液质量就增加40g，则NO_x中的x值为   。
（3）氨催化吸收法和Na₂CO₃溶液吸收法处理NO_x尾气共同的优点是              。

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g（已知硝酸只被还原为NO气体）。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如下图所示。下列分析或结果不正确的是

A．混合酸中HNO3物质的量浓度为2mol·L^—^1

B．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe^3+3Fe^2+，BC段产生氢气

C．原混合酸中H2SO4物质的量为0.4 mol

D．第二份溶液中最终溶质为FeSO4

四支试管分别充满O₂、NO₂、C1₂、NH₃四种气体，把它们分别倒立于盛有下列各种液体的水槽中，发生的现象如下图所示，其中充满C1₂的试管是（  ）

A               B                C              D

在100 mL某混合溶液中，c（HNO₃）=0．2 mol·L^－1，c（H₂SO₄）=0．1 mol·L^－1,向其中加入1．92 g Cu粉，微热充分反应后溶液中的c（Cu²⁺）为

A．0．15 mol·L^－1

B．0．3 mol·L^－1

C．0．225 mol·L^－1

D．无法计算

9.7 g Cu和Zn的合金与足量的稀HNO₃反应，还原产物只有NO气体，其体积在标准状况下为2.24 L，将溶液稀释为1 L，测得溶液的pH=1，此时溶液中NO₃^－的浓度为（  ）

A．0.3 mol·L^—^1

B．0.4 mol·L^—^1

C．0.5 mol·L^—^1

D．0.6 mol·L^—^1窗体底端

（本题共16分）将1.68克铁粉投入100mL稀硝酸中，两物质恰好完全反应，硝酸的还原产物全部是NO。向反应后的溶液中加入一定量的NaOH溶液，恰好使铁元素完全转化为沉淀，过滤，将滤渣洗涤、干燥、灼烧、称重，得固体a克，把滤液蒸干、灼烧、称重，得固体b克。
根据题意完成第57~60题：
57．此硝酸的物质的量浓度范围是                     ；
58．a克固体的成份是             ，质量为               克；
b克固体的成份是             ，质量范围为                     克。
59．假如反应中放出NO的体积（标况下）为582.4 mL，若向铁与硝酸反应后的溶液中继续加入铁屑，该溶液还能溶解的铁的质量为             。
60．已知：25℃时NaOH的溶解度为118克/100克水。25℃时，把15克NaOH固体溶解在一定量水中，配成20克溶液，其密度为1.44g/mL。用该溶液去沉淀铁与硝酸反应后的溶液中的全部铁元素，至少需要取该NaOH溶液      mL。