高中化学磷填空题

近年来，许多专家对石灰氮重新进行了深入研究，这也使得石灰氮这一古老的肥料又焕发了新的活力。石灰氮是由Ca、N、C等三种元素组成的盐，其含钙、氮的质量分数分别为50%、35%。石灰氮完全水解后的产物是固体A和气体B，其中B是制取氮肥的主要原料。固体A在高温下分解生成D和气体C。B的催化氧化产物为E和F，F继续氧化后的产物G遇到E生成一种工业强酸。将G和F的混合物溶解在接近零度的水中，即生成亚硝酸的水溶液，该反应可表示如下G+F+H₂O＝2HNO₂（已配平）。请回答下列问题：
（1）石灰氮的化学式为             。
（2）足量B和C与饱和氯化钠溶液的反应是化工生产中生产某种重要化工产品的重要反应，试写出其化学方程式                                      。
（3）亚硝酸（HNO₂）是一种与醋酸酸性相当的弱酸，很不稳定，通常在室温下立即分解。在酸性条件下，当NaNO₂与KI按物质的量1：1恰好完全反应，且I^— 被氧化为I₂时，含氮产物为        （填化学式）。要得到稳定HNO₂溶液，可以往冷冻的浓NaNO₂溶液中加入或通入某种物质，下列物质中不适合使用是      （填序号）。
a、磷酸     b、二氧化碳      c、稀硫酸      d、二氧化硫     e、次氯酸
（4）工业废水中的NO₂^— 可用铝粉除去。已知此反应体系中包含Al、NaAlO₂、NaNO₂、NaOH、NH₃、H₂O六种物质。写出上述反应的离子方程式：                 。

研究二氧化硫、氮氧化物等大气污染物的治理具有重要意义。
（1）煤燃烧产生的烟气中含有（SO₂、CO₂、PM2.5等），将烟气直接排放到空气中，引发的主要环境问题有          。（填写字母编号）

A．温室效应

B．酸雨

C．粉尘污染

D．水体富营养化

将含有SO₂的废气通过装有石灰石浆液的脱硫装置可以除去其中的二氧化硫，在废气脱硫的过程中，所用的石灰石浆液在进入脱硫装置前，需通一段时间的二氧化碳，以增加其脱硫效率；脱硫时控制浆液的pH值，此时浆液含有的亚硫酸氢钙可以被氧气快速氧化生成硫酸钙。
二氧化碳与石灰石浆液反应得到的产物为             。
亚硫酸氢钙被足量氧气氧化生成硫酸钙的化学方程式为                。
（2）有人提出了一种利用氯碱工业产品治理含二氧化硫废气的方法，工艺流程如下：
   工业生产中，步骤③的反应条件为                。
该工艺中物质D可以作为原料循环利用，它的化学式为               。
写出步骤②反应的离子方程式                                     。
（3）汽车尾气中含有的氮氧化物（NO_x）能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式                       。当尾气中空气不足时，NO_X在催化转化器中被还原成N₂排出，写出NO被CO还原的化学方程式_                                   。
（4）工业上常用Na₂CO₃溶液处理氮的氧化物。
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应  
NO + NO₂ + Na₂CO₃ = 2NaNO₂ + CO₂       
2NO₂ + Na₂CO₃ = NaNO₂ + NaNO₃ + CO₂     
现用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合气体8.96L，混合气体中NO和NO₂的体积比为1：3，则吸收过程中产生气体在标准状况下的体积为                。

金属铝在酸性或碱性溶液中均可与NO₃^－发生氧化还原反应，转化关系如下：

已知，气体D和F反应可生成盐，气体D和A溶液反应生成白色沉淀。
请回答下列问题：
(1) A和B两溶液混合产生白色沉淀，反应的离子方程式为           。
(2) C、E排入大气中会造成大气污染，在催化剂存在下，D可以将C或E都转化为无毒的气态单质，任意写出其中一个反应的化学方程式                   。
(3)写出铝在碱性条件下与NO₃^-反应的离子方程式                         。
(4)除去气体C中的杂质气体E的化学方法：                  (用化学方程式表示)
(5)Al与NO₃^－在酸性条件下反应，Al与被还原的NO₃^－的物质的量之比是        。

甲、乙两组同学分别对铜、铁与硝酸的反应进行探究，请你参与并完成对有关问题的解答。
（1）甲组同学采用如图所示装置验证铜与硝酸的反应。已知仪器a中盛有足量一定浓度的硝酸溶液，试管b中盛有3.2  g铜。

①请写出铜与稀硝酸反应的离子反应方程式                                                 。
②在铜与硝酸的反应中，硝酸所表现出的化学性质主要有                                         。
③仪器c中收集的气体主要是                     。（填分子式）
④待试管b中反应进行完全，如果向b中液体里加入足量氢氧化钠溶液，可生成沉淀的质量是                     g。
（2）乙组同学对铁与稀硝酸的反应进行探究。他们用a  mol  Fe和含有b  mol  HNO₃的稀硝酸进行实验，若两种物质恰好反应都无剩余，且HNO₃只被还原成NO，反应结束后溶液中含有Fe³⁺和Fe²⁺。则
①反应结束后的溶液中NO₃^－的物质的量的取值范围是                     。（用含a的代数式等表示）
②若反应结束后的溶液中Fe³⁺、Fe²⁺的物质的量之比n(Fe³⁺)∶n(Fe²⁺) 为3∶1，则b/a的值为                     。

有两种位于短周期的相邻周期、相邻主族的非金属元素X、Y，已知两元素最高价氧化物的水化物均为强酸。根据下图转化关系(反应条件及部分产物已略去)，回答下列问题：

(1)若A、B、C、D均为含X元素的化合物，且A、F的一个分子中都只含有10个电子，则：
①A分子的空间构型为        ，F分子的电子式为          。
②反应 I 的化学方程式为               。
③化合物NaX₃是合成“达菲”的中间活性物质，也是汽车安全气囊中的主要物质。NaX₃受撞击后生成Na₃X和另一种气体单质，请写出该反应的化学方程式              。
④ X的氧化物是形成光化学烟雾原因之一，工业上可采用它与其氢化物反应生成无毒害物质而除去，请用方程式表示该反应                          。
(2)若A、B、C、D均为含Y元素的化合物，其中A由两种元素组成，且A的摩尔质量为120g·mol^–1，则：
①将反应IV所得的溶液加热蒸干得到的晶体属于          晶体(填“离子”、“分子”、“原子”)
②反应 I 的化学方程式为                        。
③含Y元素的化合物Na₂Y和次氯酸钠溶液在强碱性环境中能发生反应，产物无沉淀，请写出该反应的离子反应方程式                                         。

实验研究发现，硝酸发生氧化还原反应时，硝酸的浓度越稀，对应还原产物中氮元素的化合价越低。某同学取一定量铁铝合金与100mL某浓度的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入4mol·L^－1的氢氧化钠溶液，所加氢氧化钠溶液的体积(mL)与产生的沉淀的物质的量(mol)的关系如图所示（C＞0）。

试回答下列问题：
（1）写出反应过程中DE段的离子反应方程式：                                              ，EF段生成含氧元素离子的名称是                   。
（2）合金中，铝的质量为               g，铁的质量为               g 。
（3）C的值为               mL。
（4）硝酸溶液的物质的量浓度为               mol·L^－1。

已知A经如右图所示的过程转化为D， 
请回答下列问题：
（1）若A为非金属单质，且常温下为淡黄色固体，B为刺激性气味的无色气体，能使品红溶液褪色，D为强酸。
①D的化学式是           。
②在工业生产中B气体的大量排放被雨水吸收后形成了        而污染了环境。某工厂净化残余的B气体装置如图，则除去B气体的总反应方程式是        。

（2）若A是能使酚酞试液变红的气体。D是一种强酸。写出A→B的化学方程式      ；工业生产上，以34吨A为原料，最多可以生产63%的D酸      吨。

氮元素在自然界中广泛存在，回答以下有关氮及其化合物的相关问题。
（1）氮元素是较活泼的非金属元素，但N₂却不活泼，其原因是                     。下列用途中，利用了N₂不活泼性质的是           
①用于合成氨气  ②金属焊接时的保护气 ③保护食品 ④和氩气混合填充灯泡
⑤以氮气为原料制硝酸
（2）肼（N₂H₄）常用作火箭燃料，发生的反应是： N₂O₄(l) + 2N₂H₄(l)="==3" N₂(g)+4H₂O(g)
已知N₂H₄的结构可看做NH₃中一个H被-NH₂所替代，则N₂H₄分子中所有原子是否在同一平面内              （填“是”或“否”）。当该反应中有N_A个N-H键断裂时，形成的π键有        mol。
（3）某化肥厂用以下流程制备硝酸铵：

上述过程中制硝酸所用去氨的质量占整个流程消耗氨质量的          %。

直接排放氮氧化物会形成酸雨、雾霾，催化还原法和氧化吸收法师常用的处理方法。
（1）用化学方程式表示NO₂形成酸雨的过程____________________________
（2）利用NH₃和CH₄等气体除去烟气中的氮氧化物。
①NH₃的电子式              
②热稳定性 NH₃      CH₄（填“＞”=“<”）
③已知：CH₄(g)+2O₂(g)=CO₂(g)+2H₂0(l)  △H₁=akJ/mol； 欲计算反应CH₄(g)+4NO(g)=CO₂(g)+2H₂0(l)+2N₂(g)的焓变 △H₂则还需要查询某反应的焓变△H₃，当反应中各物质的化学计量数之比为最简整数比时，△H₃=bkJ/mol，该反应的热化学方程式是__________________________据此计算出△H₂=           kJ/mol （用含a、b的式子表示）。
（3）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______________________________________现有标况下的O₂33.6ml，理论上可以处理该氮氧化物______ml（标准状况下）。

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。
（1）N₂H₄中的N原子可达到8电子的稳定结构，画出N₂H₄的结构式_____________。
（2）实验室用两种固体制取NH₃的反应方程式为______________________________。
（3）NH₃与NaClO反应可得到肼（N₂H₄），该反应的化学方程式为           。
（4）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              。
（5）肼是一种高能燃料，有关化学反应的能量变化如图所示，已知断裂1mol化学键所需的能量（kJ）：N≡N为942，O=O为500，N-N为154，则断裂1molN-H键所需的能量是          kJ。

随着世界粮食需求量的增加，农业对化学肥料的需求越越大。氮肥是需求最大的一种化肥。氮肥的生产和合理施用在农业生产中起着重大作用。合成氨及化肥生产流程示意图如下：

（1）目前，工业上用铁触媒作催化剂，在20～50 MPa、450℃左右用氮、氢混合气体在
        中进行合成氨。则沿X方向回去的物质是         。  
（2）在侯氏制碱法中，从沉淀池中得到的母液要通人氨气、降温并加入        （填化学式），目的是                。
（3）沉淀池中的化学方程式是          。
（4）工业上将氨催化氧化可制硝酸。在硝酸生产中，催化剂铂网在氨的催化氧化反应中起的作 用是       。硝酸工业尾气对环境污染严重，若在催化剂存在下用甲烷将其中的一氧化氮还原为对空气无污染的物质，其反应的化学方程式为                          。

当三份铜粉分别与过量的稀硝酸、浓硝酸、热的浓硫酸充分反应后，收集到的气体在相同状况下体积相等时（不考虑NO₂转化为N₂O₄ 、生成气体溶解及产生水蒸气的体积），其三份铜的质量比为               
（2）1.28克铜与适量的浓硝酸反应，铜完全溶解，共收集到672 ml NO、NO₂混合气(标准状况)，则反应中共消耗HNO₃的物质的量为              
（3）用20ml 18.4 mol/L浓硫酸和铜共热一段时间后，冷却、过滤，将滤液稀释到100ml，测得溶液中SO₄^2— 的浓度为3.18mol/L，则该溶液CuSO₄的物质的量浓度为            
（4）Na₂SiO₃可以改写成氧化物的形式为Na₂O·SiO₂，则质量分数为98%的浓硫酸改写成氧化物的形式为                    。

某学习小组为证明并观察铜与稀HNO₃反应的产物是NO，设计了如下图所示的实验装置。请你根据他们的思路，完成下述的实验报告。

（1）实验仪器：试管、导管、烧杯、棉花、注射器。
（2）实验药品：铜丝、稀硝酸、烧碱溶液、铁粉、CaCO₃颗粒。
（3）实验原理：
铜与稀硝酸的离子反应方程式                                           。
（4）实验步骤：
①实验开始时，必须进行的第一步操作是检验装置的           ；
②向试管中加入一定量的固体药品         ，然后向试管中倒入过量的稀硝酸，并迅速塞紧带铜丝和导管的橡皮塞；
③反应一段时间后，用蘸有NaOH溶液的棉花团封住导管口；
④将铜丝向下移动插入试管液体中，使之与硝酸反应；
⑤将注射器插入试管口的橡皮塞中，向试管内推入空气。
（5）实验讨论：
①实验步骤②的目的是                                              ；
②实验步骤③的目的是                                              ；
③实验步骤⑤观察到的现象是                                        。
（6）实验评价：
该装置的优点是（只填一个优点即可）                                 。

将3.84g铜置入一定量的浓硝酸中，并微热，随着铜的不断减少，反应生成的气
颜色逐渐变浅，当铜反应完毕时（铜片完全消失），共收集到2.24L气体（标准状况），求：
（1）上述过程中，有关反应的离子方程式为                                     ；
                                            。
（2）反应中被还原的HNO₃的物质的量是         mol。生成的NO与 NO₂物质的量之比为            。
（3）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O₂，使其充分反应，若要使水恰好充满容器，理论上需要       摩尔O₂参加反应。

为了证明铜与稀硝酸反应产生的是NO，某校学生实验小组设计了一个实验，
其装置如下图所示（加热装置和固定装置均已略去），B为一个用金属丝固定的干燥管，
内装块状碳酸钙固体；E为一个空的蒸馏烧瓶；F是用于鼓入空气的打气球。

（1）实验时，为在E烧瓶中收集到NO，以便观察颜色，必须事先除去其中的空气。其中第一步实验操作为：                          。从装置的设计看，确定E中空气已被赶尽的实验现象是：______________。
（2）将A中铜丝放入稀硝酸中，给装置A微微加热，在装置A中产生无色气体，其反应的离子方程式为                           。有人认为E中收集到的可能是H₂而不是NO，如何证明？                                                 。
（3）实验过程中，发现在未鼓入空气的情况下，E中就产生红棕色。有人认为是由装置E部分设计不当造成的。你认为装置应改进的地方是       。
（4）装置D的作用是       。