高中化学磷填空题

(9分)氮及其化合物在很多方面有重要的用途。
（1）氮的氧化物有多种。现有NO和NO₂的混合气体，其中N 、O元素质量之比为7:12，则该混合气中NO和NO₂的物质的量之比为                    。
（2）氨气的实验室制法有多种，若不加热，制取氨气所用试剂可以用浓氨水和生石灰，产生氨气的原因是：                              ；氨气的检验方法是：                               。
（3）硝酸具有很强的氧化性，王水是浓硝酸与浓盐酸的混合液，可以溶解金、铂等金属。铂溶于王水时产生[PtCl₆] ^2－和一种无色气体，该气体遇空气变为红棕色，写出该反应的离子方程式                       。
（4）氮的一种氢化物肼（即N₂H₄）用作发射卫星的燃料。
已知： N₂ ＋ 2O₂ ＝ 2NO₂           N₂H₄ ＋ O₂ ＝ N₂ ＋ 2H₂O
发射卫星用气体肼为原料，以NO₂为氧化剂，两种物质反应生成氮气和水蒸气，反应中每有4mol电子转移，则生成N₂质量为    g。

饮用水中含有一定浓度的NO₃^一将对人类健康产生危害，NO₃^一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II)，使其失去携氧功能。为了降低饮用水中NO₃^一的浓度，某兴趣小组提出如下方案：

请回答下列问题：
（1）已知过滤后得到的滤渣是一种混合物，则在溶液中铝粉和NO₃^一反应的离子方程式为       。
（2）该方案中选用熟石灰调节pH，理由是                 、                 ，在调节pH时，若pH过大或过小都会造成                 的利用率降低。
（3）用H₂催化还原法也可降低饮用水中NO₃^－的浓度，已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则催化还原法的离子方程式为                                      _。
（4）饮用水中的NO₃^－主要来自于NH₄⁺。已知在微生物作用的条件下，NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃^－。两步反应的能量变化示意图如下：
  
试写出1 mol NH₄⁺ (aq)全部氧化成NO₃^－(aq)的热化学方程式是                     。

工业制硝酸经以下一系列反应：

请回答：
（1）写出反应④的化学方程式                                              ，实验室收集NO的方法是                           。
（2）对于氮的化合物，下列说法不正确的是（选填序号字母）      。
a．氨可用作制冷剂           
b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成1mol NO₂
（3）已知：H₂（g）＋1/2 O₂（g）＝H₂O（g）  △H₁＝-241．8kJ/mol
N₂（g）＋ 3H₂（g）＝2NH₃（g）  △H₂＝-92．0kJ/mol
则34g氨气与氧气反应生成N₂（g）与H₂O（g）时，△H＝       kJ/mol。
（4）氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO₂，写出该反应的化学方程式               。
（5）氨气是氮肥工业的重要原料，某化肥厂生产铵态氮肥（NH₄）₂SO₄的部分工艺流程如下：

向装有CaSO₄悬浊液的沉淀池中先通氨气，再通CO₂的原因（请从溶解度和溶解平衡角度分析）                                                                 。

（本题共17分）铁元素、氮元素有多种可变价态，在氧化还原反应中常以不同价态出现，根据题中信息，完成下列填空：
28.金属与硝酸反应通常还会生成NO和NO₂，当n(NO): n(NO₂)<1时，产生的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收，写出除去这两种气体的方法，以化学方程式表示          、          
29.室温下，0.1mol/L的亚硝酸、次氯酸钠的电离常数HNO₂：K_i ="7.1×" 10^-4， HClO: K_i ="2.98×" 10^-8，将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c(H⁺)=将（填“不变”、“增大”、“减小”）      ；K_i值将（填“不变”、“增大”、“减小”）      。写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质，可能相互之间发生的离子互换反应的离子方程式                         。
30. 亚硝酸钠与氯酸钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生红棕色刺激性气味气体，该气体为     ；实验室鉴别氯化钠和亚硝酸钠的方法之一是测定等浓度NaNO₂、NaClO的pH，其鉴别的理由是                    。
31.现有11.2g铁单质恰好与稀硝酸反应，生成无污染的单质气体，该单质气体为       ，在反应后的溶液中加入铜粉，铜粉可以继续溶解，且无气体生成，铁与稀硝酸的反应产物中一定含有的金属阳离子是     ，若反应后的溶液最多可溶解铜粉6.4g，写出上述过程中铁与稀硝酸反应的化学方程式                                               。

（本题共12分）
氨气是重要的化工原料。
38．实验室可用浓氨水和_____（选填编号）来制取氨气。
a．烧碱        b．生石灰         c.氯化铵
检验氨气易溶于水的简单操作是：收集一试管氨气，                                  。
39.往饱和食盐水中依次通入足量的NH₃和足量的CO₂，生成沉淀的化学式为        ；过滤后，使余液尽可能析出较多NH₄Cl晶体的方法是：再通入足量的NH₃、冷却并加入       。
侯德榜制碱法（联合氨碱法）的CO₂来自_____（选填编号）。
a.石灰石煅烧           
b．含碳物质燃烧             
c．合成氨厂的副产品
40.往CuSO₄溶液中滴加氨水，先有沉淀析出，后沉淀溶解溶液呈深（绛）蓝色，有[Cu(NH₃)₄]²⁺生成。往溶液中滴加稀硫酸，溶液变为淡蓝色。颜色变浅的主要原因可能是：
①溶液变稀；②[Cu(NH₃)₄]²⁺+4H⁺Cu²⁺ + 4NH₄⁺
请设计一个简单实验说明溶液变浅的主要原因                                      。
41.某实验小组设计了下列装置进行氨的催化氧化实验。

（1）实验时发现：如果缺少乙处的干燥管，将反应后的气体直接通入烧瓶，则烧瓶中先产生白雾，随即产生白烟，其原因可用化学方程式表示为：              、                   。
（2）实验前，烧杯中盛有200mL 1.000 mol/L NaOH溶液，实验后将烧杯中溶液蒸干，再将所得固体加热至恒重，得到固体10.9g，则该固体含NaOH     g。

(13分)实验室以含有少量铁的粗铜粉和硫酸与硝酸的混合溶液为原料制备CuSO₄·5H₂O(胆矾)晶体。设计的工艺流程图如下：

请回答下列问题：
（1）根据反应原理，操作①所需的混酸溶液中硝酸和硫酸的理论配比(物质的量之比)为________。操作②中需要把NO与_____气体混合通入水中，混入该气体的目的是__________________________(用化学方程式表示)。
（2）溶液I中存在一定浓度的Fe³⁺、Cu²⁺，在该浓度时生成氢氧化物沉淀的pH如下表。操作③中某学生设计物质X为H₂O，若加水调整溶液pH，则Fe(OH)₃开始沉淀的pH_______1.9(填“<”、“＞”或“=”)；而实际操作中一般不用此法调节溶液pH，其主要原因是___________________。

（3）操作④中物质Y为_______。查阅资料知CuSO₄·5H₂O的溶解度曲线如图所示，则操作⑤应采取的措施是蒸发浓缩、______________、过滤、洗涤、干燥等。

（4）为测定胆矾中结晶水的数目，称取25.0g胆矾品体在坩埚中加热，固体质量随温度升高而变化的曲线如图。

当固体质量为8.0g时，观察到固体完全呈黑色。请列式计算开始称取的胆矾中结晶水的数目。

（12）下图中的每一方框内表示一种反应物或生成物,其中A、C、D、E、F在通常情况下均为气体，且A与C物质的量之比为1:1。B为常见液体。

试回答下列问题:
（1）X是            ；F是              (都填化学式)。
（2）AD反应的化学方程式                                         。
（3）G与Cu的反应中，G表现得性质有                                  。
（4）X与过量NaOH溶液反应（加热）的离子方程式                               。
（5）以C、B、D为原料可生产G，若使a mol C 完全转化为G，理论上至少需要D     mol。

某化肥厂以氨和空气（其中氧气的体积分数为0.2）为原料生产硝酸铵过程如下：

（1）步骤②发生了两个反应，将这两个化学方程式合并为一个化学方程式，可表示为         。
（2）若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中氨（包括第③步被硝酸吸收的氨）的体积分数最大值为              。
（3）假设实际生产中，反应①、②中含氮物质的利用率分别为a、b，反应③中氨的利用率为c，硝酸的利用率为100%，则合成硝酸铵的整个流程中，氨的总利用率是    。（用含a，b，c的表示式）。

（7分，除方程式外每空1分）A、B、C是中学化学中常见的三种短周期元素。
已知：①A元素原子最外层电子数是次外层电子数的2倍；②B元素最高正价与最低负价的代数和为2；③C元素有多种化合价，且常温下C元素的单质与某种一元强碱溶液反应，可得到两种含C元素的化合物；④B、C两种元素质子数之和是A元素质子数的4倍。
（1）写出常温下C的单质和强碱溶液反应的离子方程式___________________。
（2）意大利罗马大学的FuNvio Cacace等人获得了极具理论研究意义的B₄气态分子。B₄分子结构与白磷分子结构相似，已知断裂1 mol B—B键吸收167 kJ的热量，生成1 mol B≡B键放出942 kJ热量。试判断相同条件下B₄与B₂的稳定性顺序是：_  _      。
（3）由B、C两种元素组成的化合物X，常温下为易挥发的淡黄色液体，X分子为三角锥形分子，且分子里B、C两种原子最外层均达到8个电子的稳定结构。X遇水蒸气可形成一种常见的漂白性物质。则X与水反应的化学方程式是___________________。
（4）A、B两种元素可形成一种硬度比金刚石还大的化合物Y。在化合物Y中，A、B原子间以单键相结合，且每个原子的最外层均达到8个电子的稳定结构。则Y的化学式为_____________，其熔沸点比金刚石_____(填“高”、“低”或“无法比较”)。

（本题14分）
合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为：N₂(g)+3H₂(g)2NH₃(g)+Q（Q＞0）
一种工业合成氨的简易流程图如下：

完成下列填空：
28．天然气中的H₂S杂质常用氨水吸收，产物为NH₄HS。一定条件下向NH₄HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生。NH₄HS的电子式是_______________，写出再生反应的化学方程式：_______________。NH₃的沸点高于H₂S，是因为NH₃分子之间存在着一种比_________力更强的作用力。
29．室温下，0.1 mol/L的氯化铵溶液和0.1 mol/L的硫酸氢铵溶液，酸性更强的是_______，其原因是_______。
已知：H₂SO₄：K_i2=1.2×10^－2   NH₃·H₂O：K_i=1.8×10^－5
30．图甲表示500℃、60.0MPa条件下，原料气投料比与平衡时NH₃体积分数的关系。根据图中a点数据计算N₂的平衡体积分数：______（答案用小数表示，保留3位有效数字）。
31．依据温度对合成氨反应的影响，在图乙坐标系中，画出一定条件下的密闭容器内，从通入原料气开始，随温度不断升高，NH₃物质的量变化的曲线示意图。
     
32．上述流程图中，使合成氨放出的能量得到充分利用的主要步骤是（填序号）________。
简述本流程中提高合成氨原料总转化率的方法：________________________________。

ⅠPM2.5是连续雾霾过程影响空气质量最显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对PM2.5、SO₂、NO_x等进行研究具有重要意义。请回答下列问题：
（1）将PM2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。测得该试样所含水溶性无机离子的化学组分及其平均浓度如下表：

离子	K^+	Na^+	NH4^+	SO4^2-	NO3^-	Cl^-
浓度/mol•L^-1	4×10^-6	6×10^-6	2×10^-5	4×10^-5	3×10^-5	2×10^-5

根据表中数据判断PM2.5试样的pH 。
（2）NO_x汽车尾气的主要污染物之一。汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，其能量变化示意图如下：

则N₂和O₂反应生成NO的热化学反应方程式为        
（3）碘循环工艺不仅能吸收SO₂降低环境污染，同时又能制得氢气，具体流程如下：

①用离子方程式表示反应器中发生的反应：                   
②将生成的氢气与氧气分别通入两个多孔惰性电极，KOH溶液作为电解质溶液，负极的电极反应式_     _
Ⅱ铝元素在自然界中主要存在于铝土矿（主要成分为Al₂O₃，还含有Fe₂O₃、FeO、SiO₂）中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
在滤液A中加入漂白液，目的是氧化除铁，所得滤液B显酸性。
（1）检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为：              （注明试剂、现象）。
（2）将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出，可选用的最好试剂为         （填代号）。
A．氢氧化钠溶液       B．硫酸溶液        C．氨水       D．二氧化碳
（3）由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为：          蒸发浓缩、冷却结晶、         、洗涤。
（4）SiO₂和NaOH焙烧制备硅酸钠，可采用的装置为              （填代号）。

（本题9个空，每空2分，共18分）
Ⅰ、碳元素是日常生活中接触非常多的一种元素，回答下列问题。
（1）用化学方程式表示溶洞生成的反应原理：                           。
（2）可用稀盐酸来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，现将稀盐酸慢慢滴入碳酸钠溶液中，请写出开始阶段发生反应的离子方程式                                      。
（3）写出用小苏打来治疗胃酸过多时发生反应的离子方程式：                       。
Ⅱ、氮元素在生命活动中扮演着重要的角色，回答下列与氮及其化合物有关的问题：
（1）德国化学家哈伯、波施等科学家成功地开发了将氮气转化为氨气的生产工艺。请用化学方程式表示工业合成氨的反应原理：                                    。写出在氨气的出气口处，检验有氨气生成的操作：                                                            。
（2）将氨气通入酚酞溶液中，酚酞溶液变成红色。请用方程式解释原因式：                      。
Ⅲ、印刷电路板是由塑料和铜箔复合而成，刻制印刷电路时要用FeCl₃溶液作为“腐蚀液”溶解铜。
（1）写出该反应的离子方程式：                                          ；
（2）从使用过的腐蚀液中可以回收金属铜，下列试剂能实现的是       （填序号）

A．氯气

B．铁

C．硝酸

D．稀硫酸

（3）向使用过的腐蚀液中通入Cl₂，可使Fe²⁺转化为Fe³⁺，写出反应的离子方程式                    。

(14分) NaNO₂因外观和食盐相似，又有咸味，容易使人误食中毒。已知NaNO₂能发生如下反应：2NaNO₂＋4HI===2NO↑＋I₂＋2NaI＋2H₂O。
（1）上述反应中氧化剂是________。
（2）根据上述反应，鉴别NaNO₂和NaCl。可选用的物质有：①水、②碘化钾淀粉试纸、③淀粉、④白酒、⑤食醋，你认为必须选用的物质有________(填序号)。
（3）某厂废液中，含有2%～5%的NaNO₂，直接排放会造成污染，下列试剂能使NaNO₂转化为不引起二次污染的N₂的是________(填编号)。

A．NaCl

B．NH4Cl

C．HNO3

D．浓H2SO4

（4）请完成并配平以下化学方程式：
□Al＋□NaNO₃＋□NaOH===□NaAlO₂＋□N₂↑＋□      。
若反应过程中转移5 mol e^－，则生成标准状况下N₂的体积为________L。
（5）在微生物作用的条件下， NH₄⁺经过两步反应被氧化成NO₃ˉ。两步反应的能量变化示意图如下:

①第一步反应是             反应（填“放热”或“吸热”），
②1mol NH₄⁺(aq)全部氧化成NO₃ˉ(aq)的热化学方程式是：                             。

(8分)磷元素有多种化合价(-3、0、+1、+3、+5)。次磷酸(H₃PO₂)是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H₃PO₂是一元弱酸，写出其电离方程式：       _____________________           
（2）H₃PO₂可将溶液中的银离子还原为银单质，从而可用于化学镀银。
①H₃PO₂中，磷元素的化合价为            
②利用(H₃PO₂)进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4︰1，则氧化产物为：    
③写出H₃PO₂与足量氢氧化钠溶液反应的离子方程式：                                             
（3）将白磷(P₄)与氢氧化钡溶液反应生成PH₃气体和Ba(H₂PO₂)₂ ，写出白磷与氢氧化钡溶液反应的化学方程式：                             

有下列转化关系（反应条件略）：

已知：① X、Y、Z、W均为氧化物。常态下，X是红棕色气体；Y能使澄清石灰水变浑浊但不能使品红溶液褪色。② 相对分子质量：甲﹤乙。③ 将甲的浓溶液露置在空气中一段时间，质量减小浓度降低；将乙的浓溶液露置在空气中一段时间，质量增加浓度降低。请填写下列空白：
（1）Z的化学式：      。
（2）将乙的浓溶液露置在空气中一段时间，质量增加浓度降低，反映出乙的浓溶液具有         性。利用这种性质可以进行         项（填字母）实验操作。
a．钝化铁片       b．检验Ba^2＋离子       c．干燥氨气        d．干燥氯气
（3）在X和Z的反应中，被氧化的X与被还原的X的物质的量之比是：        。
（4）W可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的Br₂ ，写出该反应的化学方式：     。
（5）写出M与甲的浓溶液在加热条件下反应的化学方程式：                     。