高中化学磷试题

液氨常用作制冷剂，回答下列问题
（1）一定条件下在密闭容器中发生反应：
a．NH₄I(s)  NH₃(g) + HI(g)      
b．2HI(g)  H₂(g) + I₂(g)
①写出反应a的平衡常数表达式             
②达到平衡后，扩大容器体积，反应b的移动方向      （填“正向”、“逆向”或“不移动”），达到新的平衡时容器内颜色将怎样变化      （填“加深”、“变浅”或“不变”）
（2）工业上合成氨的反应：N₂(g)＋3H₂(g) 2NH₃(g)  ΔH＝－92.60 kJ·mol^－1
下列说法能说明上述反应向正反应方向进行的是________(填序号)。
a.单位时间内生成2n mol NH₃的同时生成3n mol H₂
b.单位时间内生成6n mol N—H键的同时生成2n mol H—H键
c.用N₂、H₂、NH₃的物质的量浓度变化表示的反应速率之比为1∶3∶2
d.混合气体的平均摩尔质量增大
e.容器内的气体密度不变
（3）已知合成氨反应在某温度下2 L的密闭容器中进行，测得如下数据：

根据表中数据计算：
①反应进行到2 h时放出的热量为________ kJ。
②0～1 h内N₂的平均反应速率为________ mol·L^－1·h^－1。
③此温度下该反应的化学平衡常数K＝________(保留两位小数)。
④反应达到平衡后，若往平衡体系中再加入N₂、H₂和NH₃各1.00 mol，化学平衡将向________方向移动(填“正反应”或“逆反应”)。
（4）肼（N₂H₄）的性质类似于NH₃，极易溶于水，与水反应生成一种二元弱碱在溶液中分步电离，请用离子反应方程式表示其水溶液显碱性的原因                         。

X、Y、D、E、F……都是中学化学中的常见物质，已知Y是单质，X是化合物，溶液E中滴入KSCN溶液呈血红色。这些物质间的相互关系如框图所示，根据框图及提示的信息回答下列问题：

（1）Y和X的浓溶液反应的条件是____________，若无该条件，反应将很难进行，其原因是________________________________________________________________________。
（2）写出F→G＋X的离子方程式_________________________________________。
（3）L转化为I的化学方程式是______________________________________________。
（4）在试管中制备L，为了能观察到L的颜色，需要进行特殊的操作，该特殊的操作是________________。
（5）将Cu放入0.1 mol·L^－1 Fe(NO₃)₃溶液中，反应一段时间后取出Cu片，溶液中c(Fe^3＋)∶c(Fe^2＋)＝2∶3，则Cu^2＋与Fe^3＋的物质的量之比为________。

某研究性学习小组利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置，C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。

请回答下列问题：
（1）为了快速制备氨气，装置A中烧瓶内的固体可以是           （填序号）。
①二氧化硅   
②过氧化钠   
③生石灰   
④氢氧化钠固体   
⑤氯化钙
（2）请在B处虚线框内画上合适的装置图并注明所装试剂名称。
（3）装置F中发生反应的离子方程式为：                                    。
（4）装置D和E的位置    （填“能”或“不能”）调换，装置E的作用是：          。
（5）通入C装置的两根导管左边较长、右边较短，目的是：                       。
（6）装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结，另一生成物是空气的主要成分之一。请写出发生反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目：                          。
（7）从装置C的G处逸出的尾气可能含有污染环境的气体，如何处理？           。

氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品。工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

请回答下列问题：
（1）吸收塔中通入空气的作用是                 。
下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是        。

A．浓硫酸

B．氯化钙

C．生石灰

D．硝酸亚铁

（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO(NH₂)₂]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO₂混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH₂)₂]反应生成CO₂ 和N₂，请写出反应的化学方程式     、       。
（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：
4NH₃ + 5O₂4NO + 6H₂O  4NH₃ + 3O₂2N₂+ 6H₂O
在不同温度时生成产物如图一所示。在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃~900℃的理由是      。
         
（4）如图二所示装置可用于电解NO制备 NH₄NO₃，电解总反应方程式为        ，需补充氨气的理由是                 。
（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu(NO₃)₂·3H₂O，摩尔质量为242g/mol）。已知：25℃、1.01×10⁵ Pa时，在密闭容器发生反应：2NO₂N₂O₄，达到平衡时，c(NO₂)="0.0400" mol/L，c(N₂O₄)="0.0100" mol/L。
现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00 L已达到平衡的N₂O₄和NO₂的混合气体（25℃、1.01×10⁵ Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为________ g。

（本题共12分）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿与死亡。
23．氨分子的电子式为_________，氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是________。
24．在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)，反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如下图：

根据上图，计算从反应开始到平衡时，氢气的平均反应速率为___________________。
25．催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式：           ；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为   。
26．pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m________n（填“>”、“<”或“＝”）；
27．氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，易引起爆炸。为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为          。该工艺选择氯气的优点是          。（答出一点即可）

为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验。
实验一 探究铜和稀硝酸反应的产物。
实验装置如图，气密性已检查。

已知：FeSO₄+NO＝[Fe(NO)]SO₄，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe(NO)]²⁺时突显明显棕色。
（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是  。
（2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为                               。
（3）本实验A生成的气体中，若有NO₂，B的实验现象为           ；若只有NO生成，B的实验现象是                             。
实验二 探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一，测得硝酸的浓度<6 mol•L^-1，只有NO生成。当铜片与5 mol•L^-1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快。为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：
探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响，实验所得曲线和现象记录如下图表。

时间/min	现象
0~15	铜表面出现气泡，但速度很慢
25	溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快
30	气泡生成速度较快，均匀冒出
45	洗气瓶中可见少量淡棕色的物质
50	溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色

（4）获得图2数据所需的测量仪器有________________________________。

（5）从上述图表分析可得到的结论是                                   。

序号	温度	铜片/g	硝酸/mL	硝酸铜/g
1	25℃	①	②	③
2	25℃	5	20	0.5
3	25℃	5	20	1.0

探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响
设计了如下实验，利用上图装置测定溶液突显明显棕色的时间。
（6）请将上表中将实验1的实验条件填写完整①     ②    ③    
（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是              。

铵盐在工农业生产中有着重要的用途，请根据要求完成下列各题。
Ⅰ.某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH₄)₂SO₄溶液。

（1）仪器连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a                
（2）试从电离平衡角度分析该实验装置A中能产生氨气的原因：                                 。
（3）将装置C中两种液体分离开的操作名称是               。
Ⅱ.为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：

请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为                          。
（2）反应过程中持续通入N₂的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是                                             。
（3）由MgCl₂溶液得到MgCl₂·6H₂O晶体，操作为        、          、          
（4）镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl₂中不含NaCl，最简单的操作方法是：                     。
②由MgCl₂·6H₂O加热制备无水MgCl₂的操作在             氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl。

氮族元素中的很多化合物在医疗上有广泛应用，比如NO，少量的NO可以防止血管堵塞。
Ⅰ．氨水在实验室是一种常见的试剂
（1）稀氨水与稀盐酸反应，中和热∆H   —57.3 kJ/mol（选填“>”“<”“=”）
（2）铜氨络合物的制备：烧杯中加入10 mL 0.2 mol·L-1的硫酸铜溶液，再滴加8 mol·L-1的氨水，则有浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀生成，继续滴加氨水至沉淀完全溶解，此时即得深蓝色的含有铜氨络离子的溶液。写出铜氨络离子的结构式            。
Ⅱ．麻醉剂的发现和使用，是人类历史上了不起的一项成就，它可使患者在接受治疗时感觉不到疼痛。
（3）“笑气”(N₂O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N₂O与CO₂具有相似的结构(包括电子式)且都为非极性分子，则其空间构型是            型 ；另一种常用麻醉剂氯仿，常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl₂)：2CHCl₃ + O₂ =" 2HCl" + 2COCl₂，为防止中毒事故，使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是            。
A．酚酞试液   B．淀粉碘化钾溶液  C．NaOH溶液   D．硝酸银溶液
Ⅲ．羟胺（NH₂OH）可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂。也用作合成抗癌药（羟基脲）、磺胺药（新诺明）和农药（灭多威）的原料。
（4）羟胺的电子式为             。
（5）以下关于羟胺说法正确的是             。
A．可做抗氧化剂
B．羟胺晶体为分子晶体，其晶体内只有范德华力一种作用
C．根据其结构特征，可推测羟胺难溶于水
D．等物质的量的羟胺和乙烷所含电子数相等
Ⅳ．氮氧化物会污染环境，若用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄ (g)＋4NO₂ (g)＝4NO(g)＋CO₂ (g)＋2H₂ O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH₄ (g)＋4NO(g)＝2N₂ (g)＋CO₂ (g)＋2H₂ O(g) ΔH＝－1160 kJ·mol－1
③H₂O(g)＝H₂O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
（6）写出甲烷气体与NO₂气体反应生成氮气、二氧化碳气体和液态水的热化学方程式：              。                                                                    。

(12分)亚硝酸钠(NaNO₂)是一种常见的食品添加剂，使用时必须严格控制其用量。某兴趣小组拟制备NaNO₂并测定产品纯度。
I【查阅资料】
①2NO+Na₂O₂=2NaNO₂；2NO₂+Na₂O₂=2NaNO₃。
②NO能被酸性高锰酸钾氧化成NO₂。
③酸性条件下MnO₄^-被还原为Mn²⁺。
Ⅱ【制备产品】
用如下装置制NaNO₂(夹持和加热装置已省略)。

（1）装置A烧瓶中发生反应的化学方程式为_______________________。
（2）B装置的作用是_________________________。
（3）有同学认为装置C中产物不仅有亚硝酸钠，还有碳酸钠和氢氧化钠，为排除干扰应在B、C装置间增加装置E，E中盛放的试剂可能是_________。(填字母编号)
A．浓H₂SO₄         B．碱石灰            C．无水CaCl₂             D．生石灰
Ⅲ【测定纯度】．
设计如下方案测定产品的纯度。
 
（4）溶液A到溶液B发生反应的离子方程式为____________________________。
（5）取样品2.3g经一系列操作后得到溶液A100mL，准确量取10.00mL A与24.00mL 0.05mol／L的酸性KMnO₄溶液在锥形瓶中充分反应。反应后溶液用0.1 mol/L(NH₄)₂Fe(SO₄)₂标准溶液滴定至紫色刚好褪去；重复上述实验2次，平均消耗(NH₄)₂ Fe(SO₄)₂溶液10.00ml，则样品中NaNO₂的纯度为__________。
Ⅳ【探究反思】
（6）NaNO₂的纯度偏低，该小组讨论提出的原因中可能正确的是________。(填字母编号)
A．滴定至溶液紫色刚好褪去就立刻停止滴加
B．加入A与KMnO₄溶液前锥形瓶未经干燥
C．实验中使用的(NH₄)₂ Fe(SO₄)₂溶液暴露在空气中时间过长

(18分) (1)某实验小组的甲同学用图l所示装置制取少量乙酸乙酯(加热设备及夹持固定装置均略去)。

①试管a中需要加入浓硫酸、冰醋酸和乙醇各2mL，正确的加入顺序及操作是        。
②试管a中加入碎瓷片的作用是             ，如果加热一段时间后发现忘记加瓷片，应该采取的正确操作是          (填序号)。

A．立即补加

B．不需补加

C．冷却后补加

D．重新配料

③实验中加热试管a的目的是：（i）               ；(ii)                    。
④试管b中盛有饱和Na₂CO₃溶液，其作用是                    。
⑤反应结束后，振荡试管b，静置。观察到的现象是               。
(2)该小组的乙同学利用图2所示装置制备并收集干燥的NO₂气体。
①图2中仪器n的名称是       。
②请在方框内画出用集气瓶收集NO₂的装置图。
③写出仪器n中发生反应的离子方程式：                     。
(3)该小组的丙同学利用图2所示装置制取NH₃和O₂的混合气体，并且利用图3所示装置验证NH₃的某些性质。m中加入浓氨水，q中加入碱石灰，e内放置催化剂(铂石棉)，按气流方向连接各仪器x→y→z→h。
①图2仪器n内需加入固体试剂的名称为       。
②实验中观察到e内有红棕色气体出现，证明氨气具有 性，e中发生反应的化学方程式为         。

（2014届北京市西城区高三4月一模考试理综化学试卷）
某小组对Cu与浓HNO₃的反应进行研究。记录如下：

I．Cu与浓HN03反应的化学方程式是                                      。
II．探究实验1中溶液A呈绿色而不是蓝色的原因。
（1）甲认为溶液呈绿色是由Cu²⁺离子浓度较大引起的。乙根据实验记录，认为此观点不正确，乙的依据是                                          。
（2）乙认为溶液呈绿色是由溶解的NO₂引起的。进行实验2：先将NO₂通入B中，再鼓入N₂。结果证实假设成立。则以上两步操作对应的现象分别是                、                 。
（3）为深入研究，丙查阅资料，有如下信息：
i．溶有NO₂的、浓HNO₃呈黄色；水或稀HNO₃中通少量NO₂溶液呈无色。
ii．NO₂溶于水，会发生反应2NO₂+H₂O =HNO₃+HNO₂HNO₂是弱酸，只能稳定存在于冷、稀的溶液中，否则易分解。
iii．NO^—₂能与Cu²⁺反应：Cu²⁺（蓝色）+4 NO₂^-Cu（NO₂）₄^2-（绿色）
据此，丙进一步假设：
①可能是A中剩余的浓HNO₃溶解了NO₂得到的黄色溶液与Cu（NO₃）₂的蓝色溶液混合而形成的绿色；
②可能是A中生成了Cu（NO₂）^2—₄使溶液呈绿色。
丙进行如下实验：

①亚硝酸分解的化学方程式是                                           。
②请用平衡原理解释加入稀H₂SO₄后绿色溶液变蓝的原因：                            。
（4）根据实验得出结论：实验l中溶液A呈绿色的主要原因是                 ，请依据实验现象阐述理由：                                            。

（2014届河北省唐山市高三4月第二次模拟理综化学试卷）
某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
（1）乙同学认为甲同学的结论是错误的，他的理由是                           (用化学方程式表示)，所以他认为应该检验           (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。

（2）为了减少干扰，对于A装置有下面4种操作方案，其中最合理的是（填写数字序号）        。
①将炭与浓硝酸一同放在装置中加热；②先加热浓硝酸，然后将炭投入其中；
③先加热炭，再加入冷浓硝酸；     ④先加热炭，再将炭投入冷浓硝酸。
（3）请用平衡移动原理解释B装置的作用                                     。
（4）C装置中出现的现象是                                                ，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO₃^－形式存在，写出生成该离子的化学方程式                            。

氨水是一种的常用的化学试剂。
(1)以浓氨水和生石灰为原料，用如下装置为发生装置，可制取少 量氨气。已知：NH₃·H₂O+CaO=Ca(OH)₂+NH₃↑。

①生石灰应该装在    (填A或B)。
②试从电离平衡角度分析该实验中氨气逸出的原因：                     。
③现要用试管和必要实验用品收集一试管氨气，请在C处补充相应收集装置。
(2)化学兴趣小组用氨水与硝酸银溶液配制好银氨溶液后，进行乙醛的银镜反应实验，但部分同学实验时间长，且效果不明显。影响乙醛银镜反应速率的因素有哪些呢？请你完成如下猜想：
①猜想：因素一：银氨溶液的pH大小；
因素二：                     。
②你设计实验验证上述影响因素一，完成下表中内容。
提供试剂：乙醛、2%稀氨水、 0．25mol/L NaOH溶液、盐酸 、 2% AgNO₃溶液
实验用品：烧杯(装有热水)、试管

实验步骤	实验操作	预期现象及结论(步骤1只填现象)
1	在A、B两支洁净的试管中各入1mL 2%的AgNO3溶液，然后边振荡试管边逐滴滴入2%稀氨水，至最初产生的沉淀恰好完全溶解，此时制得pH均约为8的银氨溶液。
2

 
(3)吸取20．00ml 上述氨水于锥形瓶，滴加3滴甲基橙指示剂，用0．0050mol/L标准硫酸滴定，滴定至出现红色为终点，重复3次实验，平均消耗标准硫酸20．04 ml,计算上述氨水的物质的量浓度                   

（1）某兴趣小组在实验室探究工业合成硝酸的化学原理。
①氨的催化氧化：图a是探究氨的催化氧化的简易装置，实验中观察到锥形瓶中铂丝保持红热，有红棕色气体生成或白烟产生。白烟的成分是          （填化学式）。
  
图a                                       图b
②NO₂的吸收：如图b所示，将一瓶NO₂倒置于水槽中，在水下移开玻璃片，可观察到的现象是                  。
（2）三价铁盐溶液因Fe³⁺水解而显棕黄色，请以Fe(NO₃)₃溶液为例，设计实验探究影响盐类水解程度的因素。
①写出Fe(NO₃)₃水解的离子方程式                                      。
②参照示例完成下表实验方案的设计。
限选材料：0.05mol•L^-1Fe(NO₃)₃、0.5mol•L^-1Fe(NO₃)₃、1.0mol•L^-1HNO₃、1.0mol•L^-1NaOH、NaHCO₃固体、蒸馏水、冰水混合物；pH计及其他常见仪器。

可能影响因素	实验操作	预期现象和结论
溶液的酸碱性	取少量0.5mol•L^-1Fe(NO3)3于试管中，加入几滴1mol•L^-1HNO3。	棕黄色溶液颜色变浅，说明溶液酸性增强能抑制Fe(NO3)3的水解。
盐的浓度

 

磷是地壳中含量较为丰富的非金属元素,主要以难溶于水的磷酸盐如Ca₃(PO₄)₂等形式存在。它的单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用。
（1）白磷(P₄)可由Ca₃(PO₄)₂、焦炭和SiO₂在一定条件下反应获得。相关热化学方程式如下:
①2Ca₃(PO₄)₂(s)+10C(s)6CaO(s)+P₄(s)+10CO(g）ΔH₁="+3" 359．26 kJ·mol^-1
②CaO(s)+SiO₂(s)CaSiO₃(s） ΔH₂=-89．61 kJ·mol^-1
2Ca₃(PO₄)₂(s)+6SiO₂(s)+10C(s)6CaSiO₃(s)+P₄(s)+10CO(g）ΔH₃则ΔH₃=   kJ·mol^-1。
（2）白磷中毒后可用CuSO₄溶液解毒,解毒原理可用下列化学方程式表示: 11P₄+60CuSO₄ +96H₂O20Cu₃P +24H₃PO₄+60H₂SO₄  6 mol CuSO₄能氧化白磷的物质的量是         。
（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄、Na₂HPO₄和Na₃PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得,含磷各物种的分布分数(平衡时某物种的浓度占各物种浓度之和的分数)与pH的关系如图所示。

①为获得尽可能纯的NaH₂PO₄,pH应控制在； pH=8时,溶液中主要含磷物种浓度大小关系为  。
②Na₂HPO₄溶液显碱性,若向溶液中加入足量的CaCl₂溶液,溶液则显酸性,其原因是   (写离子方程式)。
（4）磷的化合物三氯氧磷()与季戊四醇()以物质的量之比2∶1反应时,可获得一种新型阻燃剂中间体X,并释放出一种酸性气体。季戊四醇与X的核磁共振氢谱如下图所示。

①酸性气体是                (填化学式)
②X的结构简式为                 。