高中化学磷填空题

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                 。

（一）在含有物质的量各为0.1 mol FeCl₃、H₂SO₄、Cu(NO₃)₂的溶液500 mL中，逐渐加入铁粉，溶液中n(Fe^2＋)与加入n(Fe)的关系如图A(请注意识图，该题图中每小正方格长度为0.05mol)。（提示：忽略离子水解产生的影响；如果有硝酸根被还原时，则生成一氧化氮气体）
（1）写出图中n(Fe)从0.125mol-0.225 mol段对应反应的离子方程式____。
（2）写出图中n(Fe)从0-0.05 mol段对应反应的离子方程式____。
（3）请在图B中画出溶液中n(Fe^3＋)与加入n(Fe)的变化关系图
（4）当反应进行到最后，取该溶液2mL加入试管中，为了证明该溶液中有NO₃^－存在，可以向试管中在滴加_______。

A．酸性KMnO4溶液

B．含有盐酸的KSCN溶液

C．碘水

D．次氯酸钠溶液

（二）下图是电解槽的剖面图，箭头的方向指的是气体或溶液的流向，阳离子交换膜只允许阳离子通过。现要用此装置来通过电解分离Na₂SO₄和NaOH的混合溶液，则向装置中通入A₁溶液和A₂溶液(A₁溶液是Na₂SO₄和NaOH的混合溶液，A₂溶液是NaOH的稀溶液)。电解一段时间后，装置中流出：B₂溶液（是NaOH的浓溶液）和B₁溶液，C₁气体和C₂气体。

（1） C₂气体是______（填化学式）。
（2）请写出阳极反应的电极方程式                                .
（3）请简述阴极室能流出NaOH的浓溶液的原因                         .

以硫铁矿（主要成分为FeS₂）为原料制备氯化铁晶体（FeCl₃·6H₂O）的工艺流程如下：

回答下列问题：
（1）在一定条件下，SO₂转化为SO₃的反应为2SO₂（g）＋O₂（g）2SO₃（g），该反应的平衡常数表达式为K＝________；过量的SO₂与NaOH溶液反应的化学方程式为
_____________________________________________________________。
（2）酸溶及后续过程中均需保持盐酸过量，其目的是________、________。
（3）通氯气氧化时，发生的主要反应的离子方程式为____________；该过程产生的尾气可用碱溶液吸收，尾气中污染空气的气体为________（写化学式）。

氢能源是一种重要的清洁能源。现有两种可产生H₂的化合物甲和乙。将6.00 g甲加热至完全分解，只得到一种短周期元素的金属单质和6.72 L的H₂(已折算成标准状况)。甲与水反应也能放出H₂，同时还产生一种白色沉淀物，该白色沉淀可溶于NaOH溶液。化合物乙在催化剂存在下可分解得到H₂和另一种单质气体丙，丙在标准状况下的密度为1.25 g·L^－1请回答下列问题：
(1)甲的化学式是________；乙的电子式是________。
(2)甲与水反应的化学方程式是________。
(3)气体丙与金属镁反应的产物是________(用化学式表示)。
(4)乙在加热条件下与CuO反应可生成Cu和气体丙，写出该反应的化学方程式__________________。有人提出产物Cu中可能还混有Cu₂O，请设计实验方案验证之______________________。
(已知：Cu₂O＋2H^＋=Cu＋Cu^2＋＋H₂O)
(5)甲与乙之间________(填“可能”或“不可能”)发生反应产生H₂，判断理由是________。

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　　　　　　 。

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。

（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

 

（1）某化学兴趣小组的同学进行Cl₂、NH₃的制备及性质检验等实验的流程和部分装置如下：

请利用A、G装置设计一个简单的实验验证Cl₂、Fe^3＋、I₂的氧化性强弱为Cl₂>Fe^3＋>I₂(实验中不断地小心振荡G装置中的试管)。A中反应物是KMnO₄和浓盐酸，请写出A中发生反应的化学方程式：                                         ，请写出试剂M为           溶液，证明氧化性为Cl₂>Fe^3＋>I₂的实验现象是                                                    。
②已知3Cl₂＋2NH₃=6HCl＋N₂，当D的烧瓶中充满黄绿色气体后，关闭a、c打开b，D中的现象为黄绿色气体消失，产生白烟，反应一段时间后，关闭b打开c，观察到的现象为_________________________________________________________________。
（2）某废水中含有一定量的Na⁺、SO，可能含有CO，某研究小组欲测定其中SO的浓度，设计如下实验方案：

①从下列试剂中选择试剂X为_________（填序号）；
A．0.1 mol/L KMnO₄(H₂SO₄酸化)溶液        B．0.5 mol/L NaOH溶液
C．新制氯水                              D．KI溶液
②加入试剂X生成SO的离子方程式为_____________________________________；
③证明该废水中是否含有CO的实验方案为                                                 。

某研究性学习小组对铝热反应实验展开研究。现行高中化学教材中对“铝热反应”的现象有这样的描述：“反应放出大量的热，并发出耀眼的光芒”、“纸漏斗的下部被烧穿，有熔融物落入沙中”。查阅《化学手册》知，Al、Al₂O₃、Fe、Fe₂O₃熔点、沸点数据如下：

物质	Al	Al2O3	Fe	Fe2O3
熔点/℃	660	2054	1535	1462
沸点/℃	2467	2980	2750	--

 
Ⅰ.某同学推测，铝热反应所得到的熔融物应是铁铝合金。理由是：该反应放出的热量使铁熔化，而铝的熔点比铁低，此时液态的铁和铝熔合形成铁铝合金。
你认为他的解释是否合理？答：__________(填“合理”或“不合理”)
（1）设计一个简单的实验方案，证明上述所得的块状熔融物中含有金属铝。该实验所用试剂是            ，
反应的离子方程式为                                           。
（2）实验室溶解该熔融物，下列试剂中最好的是           (填序号)。
A．浓硫酸       B．稀硫酸      C．稀硝酸     D．氢氧化钠溶液
Ⅱ.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。某同学取一定量上述的熔融物与一定量很稀的硝酸充分反应，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。试回答下列问题：

（3）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为__________
（4）在DE段，沉淀的物质的量没有变化，则此阶段发生反应的离子方程式为__________
（5）上述现象说明溶液中________________结合OH^－的能力比________强（填离子符号）。
（6）B点对应的沉淀的物质的量为________mol，C点对应的氢氧化钠溶液的体积为_______mL。

研究NO₂、SO₂、CO等大气污染气体的处理及利用的方法具有重要意义。
⑴一定条件下，NO₂与SO₂反应生成SO₃和NO两种气体。将体积比为1∶2的NO₂、SO₂气体置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是________(填字母)。
a.体系压强保持不变                b.混合气体颜色保持不变
c.体系中SO₃的体积分数保持不变    d.每消耗1 mol SO₂的同时生成1 mol NO
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1∶6，则平衡常数K＝________。
⑵新型氨法烟气脱硫技术的化学原理是采用氨水吸收烟气中的SO₂，再用一定量的磷酸与上述吸收产物反应。该技术的优点除了能回收利用SO₂外，还能得到一种复合肥料，该复合肥料可能的化学式为________(写出一种即可)。
⑶右图是MCFC燃料电池，它是以水煤气(CO、H₂)为燃料，一定比例Li₂CO₃和Na₂CO₃低熔混合物为电解质。A为电池的________(填“正”或“负”)极，写出B极电极反应式：________________________。

⑷工业上常用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物(以NO和NO₂的混合物为例)。
已知：NO不能与Na₂CO₃溶液反应。
NO＋NO₂＋Na₂CO₃=2NaNO₂＋CO₂
2NO₂＋Na₂CO₃=NaNO₂＋NaNO₃＋CO₂
①用足量的Na₂CO₃溶液完全吸收NO和NO₂的混合物，每产生22.4 L(标准状况)CO₂(全部逸出)时，吸收液质量就增加44 g，则混合气体中NO和NO₂的体积比为
____________。
②用Na₂CO₃溶液吸收法处理氮的氧化物存在的缺点是____________。

磷单质及其化合物的有广泛应用。
(1)由磷灰石[主要成分Ca₅(PO₄)₃F]在高温下制备黄磷(P₄)的热化学方程式为：
4Ca₅(PO₄)₃F(s)＋2lSiO₂(s)＋30C(s)===3P₄(g)＋20CaSiO₃(s)＋30CO(g)＋SiF₄(g)　ΔH
①上述反应中，副产物矿渣可用来________。
②已知相同条件下：
4Ca₅(PO₄)₃F(s)＋3SiO₂(s)===6Ca₃(PO₄)₂(s)＋2CaSiO₃(s)＋SiF₄(g)　ΔH₁
2Ca₃(PO₄)₂(s)＋10C(s)===P₄(g)＋6CaO(s)＋10CO(g)　ΔH₂
SiO₂ (s)＋CaO(s)===CaSiO₃(s)　ΔH₃
用ΔH₁、ΔH₂和ΔH₃表示ΔH，ΔH＝________。
(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式见下图)之间脱去两个水分子的产物，其结构式为______。三聚磷酸钠(俗称“五钠”)是常用的水处理剂，其化学式为________。

(3)次磷酸钠(NaH₂PO₂)可用于化学镀镍。
①NaH₂PO₂中磷元素的化合价为________。
②化学镀镍的溶液中含有Ni^2＋和H₂PO₂^-，在酸性等条件下发生下述反应：
(a)______Ni^2＋＋________H₂PO₂^-＋______________===____________Ni^＋________H₂PO＋________
(b)6H₂PO₂^-＋2H^＋===2P＋4H₂PO₃^-＋3H₂↑
请配平反应式(a)。
③利用②中反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金，从而达到化学镀镍的目的，这是一种常见的化学镀。请从以下方面比较化学镀与电镀。
方法上的不同点：________；原理上的相同点：________；化学镀的优点：________。