高中化学磷试题

为了探究AgNO₃的氧化性和热稳定性，某化学兴趣小组设计了如下实验。
Ⅰ.AgNO₃的氧化性
将光亮的铁丝伸入AgNO₃溶液中，一段时间后将铁丝取出。为检验溶液中Fe的氧化产物，将溶液中的Ag^＋除尽后，进行了如下实验，可选用试剂：KSCN溶液、K₃[Fe(CN)₆]溶液、氯水。
(1)请完成下表：

操作	现象	结论
取少量除尽Ag^＋后的溶液于试管中，加入KSCN溶液，振荡		存在Fe^3^＋
取少量除尽Ag^＋后的溶液于试管中，加入________，振荡		存在Fe^2^＋

 
【实验结论】 Fe的氧化产物为Fe^2＋和Fe^3＋。
Ⅱ.AgNO₃的热稳定性
用下图所示的实验装置A加热AgNO₃固体，产生红棕色气体，在装置D中收集到无色气体。当反应结束后，试管中残留固体为黑色。

(2)装置B的作用是________。
(3)经小组讨论并验证该无色气体为O₂，其验证方法是________。
(4)【查阅资料】 Ag₂O和粉末状的Ag均为黑色；Ag₂O可溶于氨水。
【提出设想】试管中残留的黑色固体可能是：ⅰ.Ag；ⅱ.Ag₂O；ⅲ.Ag和Ag₂O。
【实验验证】该小组为验证上述设想，分别取少量黑色固体放入试管中，进行了如下实验。

实验编号	操作	现象
a	加入足量氨水，振荡	黑色固体不溶解
b	加入足量稀硝酸，振荡	黑色固体溶解，并有气体产生

 
【实验评价】根据上述实验，不能确定固体产物成分的实验是________(填实验编号)。
【实验结论】根据上述实验结果，该小组得出AgNO₃固体热分解的产物有________。

某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质。
已知:2NO₂+2NaOHNaNO₃+NaNO₂+H₂O
任务1:利用如图所示装置探究NO₂能否被NH₃还原(K₁、K₂为止水夹,夹持固定装置略去)。

(1)E装置中制取NO₂反应的化学方程式是                                　。
(2)若NO₂能够被NH₃还原,预期观察到C装置中的现象是　                     。
(3)实验过程中,未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因,认为可能是:
①NH₃还原性较弱,不能将NO₂还原;
②在此条件下,NO₂的转化率极低;
③　                                          。
(4)此实验装置存在一个明显的缺陷是                                 。
任务2:探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应。
(5)实验前,该小组同学提出三种假设。
假设1:二者不反应;
假设2:NO₂能被Na₂O₂氧化;
假设3:　　　　　　　　　　　 。
(6)为了验证假设2,该小组同学选用任务1中的B、D、E装置,将B中的药品更换为Na₂O₂,另选F装置(如图所示),重新组装,进行实验。

①装置的合理连接顺序是　                                    。
②实验过程中,B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验,该白色物质为纯净物,且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为　　　　　　　　　　。

氮元素及其化合物在国防科学技术生产中有重要应用。
（1）写出实验室制NH₃的化学反应方程式　　　　　　　　　　　　　　　           
（2）工业合成氨的原料是氮气和氢气。氮气是从空气中分离出来的，氢气的来源是水和碳氢化合物，写出以天然气为原料制取氢气的化学反应方程式　　　　　  　　　　　　　　。
（3）在合成氨的原料气制备过程中混有CO对催化剂有毒害作用，欲除去原料气中的CO，可通过如下反应来实现：CO(g)+H₂O(g)CO₂ (g)+ H₂ (g) △H＜0，反应达到平衡后，为提高CO的转化率，可采取的措施有　　　　　                            　，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化率超过90%，则起始物中，c(H₂O)﹕c(CO)不低于　　　　　　，
（4）在容积为2L容器中发生反应CO(g)+H₂O(g)CO₂ (g)+ H₂ (g)，已知c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅰ

若在t₀时刻将容器的体积扩大至4L，请在答题卡图中绘出c(CO)与反应时间t变化曲线Ⅱ

（5）工业上尿素CO(NH₂)₂由CO₂和NH₃在一定条件下合成，其化学反应方程式为　　　　　　　　
（6）合成尿素时，当氨碳比=4，CO₂的转化率随时间的变化关系如右图所示．
　①A点的逆反应速率v_逆(CO₂)　 B点的正反应速率为v_正(CO₂)（填“＞”、“＜”或“＝”）
　②NH₃的平衡转化率为　　　　　　 。

实验室用铜制取硫酸铜，将适量硝酸分多次加入到铜粉与稀硫酸的混合物中，加热使之反应完全，通过蒸发、结晶得到硫酸铜晶体。
(1)为了节约原料，硫酸和硝酸的最佳物质的量之比为________ ；为了吸收该反应中产生的尾气，可选择的最佳装置是________(填序号)。

(2)为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计。
方案1：以空气为氧化剂。将铜粉在仪器N中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再使氧化铜与稀硫酸反应。
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与烯硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应。向反应液中加少量FeSO₄，再通入空气或氧气，即发生反应，生成硫酸铜。反应完全后，加入物质甲调节pH，铁元素全部转化为Fe(OH)₃沉淀(一般当铁离子的浓度下降到10^－5mol·L^－1时，就认为沉淀完全)，然后过滤、浓缩、结晶。
(已知：常温下，K_sp[Cu(OH)₂]＝10^－22，K_sp[Fe(OH)₃]＝10^－38)
请回答下列问题：
①方案1中仪器N的名称是________。
②方案2中为了使铁元素全部沉淀，应调节pH至少为________。
③方案2中甲物质可选用________(填序号)。

A．CaO

B．NaOH

C．CuCO3

D．Cu2(OH)2CO3 E．Fe2(SO4)3

④方案2反应中加入少量FeSO₄可加速铜的氧化，用离子方程式解释其原因：___________________________________________。

实验室采用MgCl₂、AlCl₃的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl₂O₄二主要流程如下:

（1）制备MgAl₂O₄过程中，高温焙烧时发生反应的化学方程式             。
（2）如图所示，过滤操作中的一处错误是                。

判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是           。高温焙烧时，用于盛放固  体的仪器名称是           。
（3）在25℃下，向浓度均为0．01 mol・L^-1的MgCl₂和AlCl₃混合溶液中逐滴加入氨水，先生成_________________沉淀(填化学式)，生成该沉淀的离子方程式_____________________（已知25℃时K_sp[Mg(OH)₂]=1.8×10^-11，K_sp[Al(OH)₃]="3×10" ^-34。）
（4）无水AlCl₃(183℃升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。

装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是         ；F中试剂的作用是        ；用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为                   。
（5）将Mg、Cu组成的3.92g混合物投入过量稀硝酸中，充分反应后，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体1.792L（标准状况），向反应后的溶液中加入4mol/L的NaOH溶液80mL时金属离子恰好完全沉淀。则形成沉淀的质量为                       g。

某化学兴趣小组的同学利用如图所示实验装置进行实验(图中a、b、c表示止水夹)。

请按要求填空:
(1)利用B装置可制取的气体有　　　　(写出两种即可)。 
(2)A、C、E相连后的装置可用于制取Cl₂并进行相关的性质实验。
①若在丙中加入适量水,即可制得氯水。将所得氯水分为两份,进行实验Ⅰ、Ⅱ,实验操作、现象、结论如下:

实验序号	实验操作	现象	结论
Ⅰ	将氯水滴入品红溶液	溶液褪色	氯气与水反应的产物有漂白性
Ⅱ	氯水中加入 NaHCO3粉末	有无色气泡产生	氯气与水反应的产物具有较强的酸性

 
请你评价实验Ⅰ、Ⅱ的结论是否合理?若不合理,请说明理由　　　　。
②请利用上述装置设计一个简单的实验验证Cl^-和Br^-的还原性强弱(分别指出甲、乙、丙中盛装的试剂、实验现象及结论)　       。
(3)B、D、E装置相连后,在B中盛装浓硝酸和铜片(放在有孔塑料板上),可制得NO₂并进行有关实验。
①B中发生反应的化学方程式为　                         。 
②欲用D装置验证NO₂与水的反应,其操作步骤如下:先关闭止水夹　　　　,再打开止水夹　　　　,使烧杯中的水进入试管丁的操作是　                    。 
③试管丁中的NO₂与水充分反应后,若向试管内缓缓通入一定量的O₂,直至试管全部充满水,则所得溶液中溶质的物质的量浓度是　　　　(气体按标准状况计算)。

某学生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。


(1)装置F中发生反应的离子方程式为　                    。 
(2)装置A中的烧瓶内固体可选用　　　　(填以下选项的代号)。 
A.碱石灰  B.生石灰  C.二氧化硅  D.五氧化二磷  E.烧碱
(3)虚线框内应添加必要的除杂装置,请从上图的备选装置中选择,并将编号填入下列空格:B　　　　,D　　　　,E　　　　(均填编号)。 
(4)氯气和氨气在常温下相混就会反应生成氯化铵和氮气,装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计实验方案鉴定该固体就是氯化铵:                         。
(5)从装置C的出气管口处逸出的尾气可能含有污染环境的气体,如何处理?                                                
                                                     　。

某同学利用如图装置制NO并进行相关实验探究。

（1）写出制备NO的反应方程式                                       
（2）收集的气体与空气混合后变红色，这说明NO具有_____性。 
（3）制备NO的步骤如下： 
1按图所示连接好装置；
2取下注射器，通过U型长管加入稀硝酸至接近U型短管的铜丝 
3在针头上安装好注射器，抽出U型短管中的所有空气；然后拔出注射器，并排尽注射器中的空气。 
4待硝酸与铜丝分离后，用已排除空气的注射器抽出生成NO，将注射器针头插入橡皮塞中以封口。 
在上述操作中遗漏的一个步骤是            ，在步骤3中可以观察到的现象为                     。                         
（4）在铜丝上绑上石墨的作用是                                 。
（5）若将稀硝酸换成浓硝酸，则可制取NO₂气体。请你用注射器收集NO₂气体并完成“外界因素对化学平衡移动影响”实验探究，相关内容填在下面表格。（只完成一个影响因素的探究，其他实验用品自选）已知
2NO₂(g) N₂O₄(g) △H ＜0；N₂O₄为无色气体。 

实验步骤	实验现象	实验结论
①分别用两支注射器收集NO2，并将注射器针头插入橡皮塞中以封口。　　 ②_____________________　　 _______________________　　 ________________________　　 _______________________　　 ________________________	_______________________　　 ________________________　　 _______________________　　 ________________________　　 _______________________　　 _______________________　　 ________________________　　 _______________________	_______________________　　 ________________________　　 _______________________　　 ________________________　　 _______________________　　 _______________________　　 ________________________　　 _______________________

 

A－G及X、Y均是中学化学常见物质，其中B、D、E、F、G在常温下为气体且B为红棕色，C是红色的金属单质。它们之间有如下转化关系（其中反应③④⑦的产物中的水已略去）。试填空

（1）B的化学式________。
（2）反应⑤中氧化剂与还原剂的物质的量之比为        。
（3）写出反应⑦的离子方程式_____________________。
（4）写出电解X溶液的阳极反应式______________________；若电解一段时间后转移了0．2mol电子，则此时电解产生的气体在标准状况下的体积为         。
（5）写出反应④的化学方程式______________________。

氨在国民经济中占有重要地位。
（1）NH₃的电子式为              
（2）实验室中制取氨气的化学方程式为             ，生成的气体可以用蘸有浓盐酸的玻璃棒来检验，将产物溶于水，溶液呈酸性，用离子方程式表示原因           ；
溶液中离子浓度由大到小的顺序为       
（3）欲快速制取氨气，可将浓氨水滴入固体氢氧化钠中，其装置如图，请结合化学用语从化学平衡的角度解释：           

（4）将SO₂气体通入氯化钡溶液，未见有沉淀生成，继续通入NH₃，则出现白色沉淀，请写出反应的离子方程式                       ；若将SO₂气体通入酸化的硝酸钡溶液，也产生白色沉淀，用离子方程式加以说明                                                     
（5）氨和肼（N₂H₄）是氮的两种常见化合物，在科学技术和生产中有重要的应用。
肼——空气燃料电池是一种碱性电池，该电池放电时，负极的反应式              。
（6）氮氧化物的排放会对空气造成污染，利用氧化法除去烟气中的氮氧化物。首先向氮氧化物中补充氧气，然后将混合气体通入石灰乳中，使之转化为硝酸钙。已知某氮氧化物由NO和NO₂组成，且n(NO)：n(NO₂)=1：3.写出氧化吸收法除去氮氧化物的化学方程式___________________

固体硝酸盐加热易分解且产物较复杂。已知KNO₃、Cu(NO₃)₂、AgNO₃三种硝酸盐的热分解反应方程式如下：
I．2KNO₃2KNO₂＋O₂↑
II．2Cu(NO₃) ₂2CuO＋4NO₂↑＋O₂↑
III．2AgNO₃2Ag＋2NO₂↑＋O₂↑
(1)某固体可能由KNO₃、Cu(NO₃)₂、AgNO₃三种硝酸盐中的一种或几种组成。取适量该固体充分加热，得到一定量气体。若该气体经水充分吸收后，剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的1/6。 (忽略氧在水中的溶解)
①若该固体只是由一种盐组成，则该盐为            。
②若该固体是混合物，则该混合物的可能组成为                 。
(2)某学习小组以Mg(NO₃)₂为研究对象，通过实验探究其热分解的产物，设计如下图所示的实验装置（图中加热、夹持仪器等均省略）：

【实验步骤】
a．仪器连接后，放入固体试剂之前，关闭k，微热硬质玻璃管A。
b．称取Mg(NO₃)₂固体3.7g置于A中，先通入一段时间N₂，再关闭k，用酒精灯加热硬质玻璃管A。
c．待样品完全分解，A 装置冷却至室温、称量，测得剩余固体的质量为1.0g。
①步骤a的目的是                                          ；
②依据已知的三个方程式，再根据剩余固体的质量写出Mg(NO₃)₂热分解方程式为：                     。
③若A中固体为AgNO₃，用以上实验装置进行实验时，D 中的现象为         ，用离子方程式表示出现该现象的原因：_____________________         。
④从实验安全的角度判断该实验装置有无缺陷？若有，应如何改进？                                                              。

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，反应原理为：。某化学兴趣小组模拟该处理过程的实验装置如下（夹持装置已略去）：

①装置A中发生反应的化学方程式为                                 。
②装置D中碱石灰的作用是                       。
（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；2NO₂+Na₂CO₃= NaNO₂+ NaNO₃+CO₂．
①当NO_x被Na₂CO₃溶液完全吸收时，x的值不可能是        （填字母）。
A．1.3    B．1.6       C．1.8
②将1 mol NO_x通入Na₂CO₃溶液中，被完全吸收时，溶液中生成的NO^—₃、NO^—₂两种离子的物质的量随x变化关系如图所示：

图中线段a表示        离子随x值变化的关系；若用溶质质量分数为21.2%的Na₂CO₃溶液吸收，则需要Na₂CO₃溶液至少       g。

亚硝酸钠（NaNO₂）暴露于空气中会与氧气反应生成硝酸钠，在纤维纺织品的染色和漂白、照相、生产橡胶、制药等领域有广泛应用，也常用于鱼类、肉类等食品的染色和防腐。但因其有毒，所以在食品行业用量有严格限制。现用下图所示仪器（夹持装置已省略）及药品，探究亚硝酸钠与硫酸反应及气体产物成分。
已知：①NO+NO₂+2OH^—==2NO₂^—+H₂O  ②气体液化的温度：NO₂：21℃，NO：-152℃

（1）为了检验装置A中生成的气体产物，仪器的连接顺序（按左→右连接）：A、C、        、        、          。
（2）反应前应打开弹簧夹，先通人一段时间氮气，排除装置中的空气，目的是             。
（3）在关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞，滴人70%硫酸后，A中产生红棕色气体。
①确认A中产生的气体含有NO，依据的现象是              。
②装置E的作用是                 。
（4）如果向D中通入过量O₂，则装置B中发生反应的化学方程式为           。如果没有装置C，对实验结论造成的影响是                。
（5）通过上述实骏探究过程，可得出装置A中反应的化学方程式是            。

某课外活动小组拟用下列实验装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、B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。表中的三个备选装置则是为完成实验必须的设备。各装置之间用橡胶管连接。请回答下列问题：

（1）.若NH₃从左向右流动，Cl₂从右向左流动，则装置的正确连接顺序为：A、_____、_____、_____、_____、B(请将C、D、E、F填在相应的横线上)
（2）正确连接装置后，如何检验A装置的气密性____________________________________。
（3）装置A中的烧瓶内试剂可选用________(选填以下选项的代号)。
A．烧碱     B．浓硫酸     C．生石灰     D．五氧化二磷
（4）装置B中发生反应的离子方程式是______________________________________。
（5）反应开始后，C装置内产生白烟，试写出C内的化学反应方程式___________________。
（6）为使NH₃与Cl₂的混合更充分，Cl₂应从C装置的______口进入(填“a”、“b”、“c”)
（7）该装置是否还存在着缺陷______（填“是”、“否”），如果有，其相应的改进措施是________________________________（如果没有，则不填该空）。

（I）下图是工业生产硝酸铵的流程。

（1）吸收塔C中通入空气的目的是                            。A、B、C、D四个容器中的反应，属于氧化还原反应的是          （填字母）。
（2）已知：①4NH₃(g) + 3O₂(g) = 2N₂(g) +6H₂O(g)   △H =－1266.8kJ/mol
② N₂(g) + O₂(g) = 2NO(g)    △H =" +180.5" kJ/mol
写出氨高温催化氧化的热化学方程式：                                    
（II）某合作小组同学将铜片加入稀硝酸，发现开始时反应非常慢，一段时间后反应速率明显加快。该小组通过实验探究其原因。
（3）该反应的离子方程式为___________________________________________________。
（4）提出合理假设。该实验中反应速率明显加快的原因可能是_____________________。
A．反应放热导致温度升高           B．压强增大
C．生成物有催化作用               D．反应物接触面积增大
（5）初步探究。测定反应过程中溶液不同时间的温度，结果如下表：

时间/min	0	5	10	15	20	25	35	50	60	70	80
温度/℃	25	26	26	26	26	26	26.5	27	27	27	27

 
结合实验目的和表中数据，你得出的结论是__________________________________。
（6）进一步探究。查阅文献了解到化学反应的产物（含中间产物）可能对反应有催化作用，请完成以下实验设计表并将实验目的补充完整：

实验 编号	铜片 质量/g	0.1mol·L^-1的 硝酸体积/mL	硝酸铜 晶体/g	亚硝酸钠 晶体/g	实验目的
①	5	20	_______	_______	实验①和②探究_________的影响；实验①和③探究亚硝酸根的影响。
②	5	20	0.5	0
③	5	20	0	0.5