高中化学磷填空题

化学史上很多重要物质的发现背后都有科学家们的兴趣、坚持、创新与传承。例如氨的发现史，阅读下文并填空。
1727年，英国牧师、化学家哈尔斯用氯化铵与熟石灰的混合物在以水封闭的曲颈瓶中加热,只见水被吸入瓶中而不见气体放出；
（1）哈尔斯制氨气发生的反应方程式为              ，水吸入曲颈瓶的原理与           实验相同。氨的电子式为             ；
1774年英国化学家普利斯特里重作这个实验，采用汞代替水来密闭曲颈瓶，即排汞取气法，制得了碱空气（氨）。他还研究了氨的性质，他发现             ；
（2）氨可以在纯氧中燃烧，已知该反应为一个置换反应，反应方程式为          ，预期该反应在生产上       （填有或无）实际用途。
（3）在氨气中通以电火花时,气体体积在相同条件下增加很多，该反应的化学方程式是      ，据此证实了氨是氮和氢的化合物。其后戴维等化学家继续研究，进一步证实了氨的组成。

N是重要的非金属元素，尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物。
（1）尿素[CO(NH₂)₂]是人类利用无机物合成的第一种有机物。
①尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为         ；
②尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵，若与碱性肥料混合施用，会造成氮元素损失，请用离子方程式解释其原因                          ；
③已知：20^oC时，H₂CO₃：K_a1=4.2×10ˉ⁷、K_a2=5.6×10ˉ¹¹；NH₃·H₂O：K_b=1.7×10ˉ⁵,碳酸氢铵溶液中HCO₃ˉ、NH₄⁺、OHˉ、H⁺四种离子浓度由大到小的顺序为
（2）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。
①利用羟胺的还原性，可以除去含Fe²⁺中的Fe³⁺，氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体，写出反应的离子方程式            ；
②制备NH₂OH·HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如下图所示：

ⅰ步骤中，发生反应的化学方程式为                      ；
ⅱ步骤中使用的NaNO₂外观酷似食盐，误食会中毒。可用电解法将工业废水中少量的NO₂ˉ转化为N₂以降低其危害。写出NO₂ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为  ________ 。
ⅲ步骤中，X为         （填化学式）；若要使滤液Y中SO₄²ˉ、SO₃²ˉ浓度均小于1×10ˉ⁵mol/L，溶液中Ba²⁺浓度应不小于               [已知K_SP(BaSO₃)= 5.0×10ˉ¹⁰；K_SP(BaSO₄)= 1.1×10ˉ¹⁰]
③用惰性电极电解硝酸溶液可制备NH₂OH。写出其阳极反应式            ；

煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：

（1）②中NH₃参与反应的化学方程式为          。
（2）③中加入的物质可以是          （填字母序号）。
a．空气      b．CO      c．KNO₃     d．NH₃
（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更          （填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因：         。
（4）已知：N₂（g） ＋ O₂（g） 2NO（g）   ΔH =" a" kJ·mol^-1
N₂（g） ＋ 3H₂（g） 2NH₃（g） ΔH =" b" kJ·mol^-1
2H₂（g） ＋ O₂（g） 2H₂O（l） ΔH =" c" kJ·mol^-1
反应后恢复至常温常压，①中NH₃参与反应的热化学方程式为          。
（5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：          。
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：          。

（Ι）HNO₂是一种弱酸，且不稳定，易分解生成NO和NO₂；它能被常见的强氧化剂氧化；在酸性溶液中它也是一种氧化剂，如能把Fe^2＋氧化成Fe^3＋。AgNO₂是一种难溶于水、易溶于酸的化合物。试回答下列问题：
（1）写出N的原子结构示意图：         。
（2）下列方法中，不能用来区分NaNO₂和NaCl的是________(填序号)。
A．测定这两种溶液的pH                 
B．分别在两种溶液中滴加甲基橙
C．在酸性条件下加入KI—淀粉溶液来区别 
D．用AgNO₃和HNO₃两种试剂来区别
（3）某同学把新制的氯水加到NaNO₂溶液中，请写出反应的离子方程式：_____________________。
（Ⅱ）某暗紫色化合物A在常温和干燥的条件下，可以稳定存在，但它在水溶液中不稳定，一段时间后转化为红褐色沉淀，同时产生一种气体单质。为探究其成分，某学习兴趣小组的同学取化合物A粉末进行试验。经组成分析，该粉末仅含有O、K、Fe三种元素。另取3.96g化合物A的粉末溶于水，滴加足量稀硫酸，向反应后的溶液中加入含有0.08mol KOH的溶液，恰好完全反应。过滤，将洗涤后的沉淀充分灼烧，得到红棕色固体粉末1.60g；将所得滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的盐10.44g。
（1）化合物A的化学式为     ；化合物A与H₂O反应的化学方程式为          。
（2）化合物A可作为一种“绿色高效多功能”水处理剂，可由FeCl₃和KClO在强碱性条件下反应制得，其反应的离子方程式为               。
（3）目前，人们针对化合物A的稳定性进行了大量的探索，并取得了一定的进展。下列物质中有可能提高化合物A水溶液稳定性的是            。
A．醋酸钠          B．醋酸       C．Fe(NO₃)₃         D．KOH
（4）请设计一个实验方案，研究温度对化合物A水溶液稳定性的影响           。

工业上硝酸的制备和自然界中硝酸的生成既有相同之处，又有区别。路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，路线Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ是雷电高能固氮过程中硝酸的生成途径。

（1）写出N₂的一种用途                    。
（2）实验室制取物质NH₃的化学方程式为                     。
（3）写出工业制硝酸第③步反应化学方程式                    。
（4）硝酸是一种强氧化性、腐蚀性的强酸，其还原产物因硝酸浓度的不同而有变化，从总体上说，硝酸浓度越高，平均每分子硝酸得到的电子数越少，浓硝酸的还原产物主要为NO₂，稀硝酸的还原产物主要为NO。 实验室中，常用Cu与浓HNO₃反应制取NO₂，用Cu与稀HNO₃反应制取NO。
（ⅰ）请写出实验室中用Cu与浓HNO₃反应制取NO₂的化学方程式：___________        。该反应中发生氧化反应的物质是_______，1 mol氧化剂_________（填“得到”或“失去”）_______ mol电子。
（ⅱ）48.0 g Cu与适量的浓HNO₃反应，铜全部溶解后，共收集到标准状况下22.4 L的气体（NO₂和NO的混合气体），反应中消耗HNO₃的物质的量是（   ）

A．1.5 mol

B．2.0 mol

C．2.5 mol

D．3.0 mol

（ⅲ）实际上硝酸不仅可被还原为NO₂或NO，浓度更稀时硝酸还可以被还原为N₂O、N₂、NH₄NO₃等。请将3种物质：FeSO₄、Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式。
HNO₃＋  ______    ______ ＋  ______ ＋  N₂O↑ ＋  H₂O
并配平其对应的离子方程式：□Fe^2＋＋□NO₃^－＋□H^＋ ＝□Fe^3＋＋□N₂O↑＋□H₂O

及其盐都是重要的化工原料。
（1）用和制备，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为。

（2）按下图装置进行性质实验。

①先打开旋塞1，瓶中的现象是，原因是，稳定后，关闭旋塞1。
②再打开旋塞2，瓶中的现象是。
（3）设计实验，探究某一种因素对溶液中水解程度的影响。
限制试剂与仪器：固体、蒸馏水、100容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、计、温度计、恒温水浴槽（可控制温度）
①实验目的：探究对溶液中水解程度的影响。
②设计实验方案，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出能直接读取数据的相关物理量及需拟定的数据，数据用字母表示；表中（溶液）表示所配制溶液的体积）。

物理量 实验序号	（溶液）/				……
1	100
2	100

③按实验序号I所拟数据进行实验，若读取的待测物理量的数值为，则水解反应得平衡转化率为（只列出算式，忽略水自身电离的影响）。

氮可形成多种氧化物，如NO、NO₂、N₂O₄等。已知NO₂和N₂O₄的结构式分别是和。实验测得N－N键键能为167kJ·mol^－1， NO₂中氮氧键的平均键能为466 kJ·mol^－1，N₂O₄中氮氧键的平均键能为438．5 kJ·mol^－1。
（1）写出N₂O₄转化为NO₂的热化学方程式：____________
（2）对反应N₂O₄（g）2NO₂（g），在温度为T₁、T₂时，平衡体系中NO₂的体积分数随压强变化曲线如图所示。下列说法正确的是_____

A．A、C两点的反应速率：A＞C
B．B、C两点的气体的平均相对分子质量：B＜C
C．A、C两点气体的颜色：A深，C浅
D．由状态B到状态A，可以用加热的方法
（3）在100℃时，将0．40mol的NO₂气体充入2 L抽空的密闭容器中，每隔一定时间就对该容器内的物质进行分析，得到如下表数据：

时间（s）	0	20	40	60	80
n（NO2）/mol	0．40	n1	0．26	n3	n4
n（N2O4）/mol	0．00	0．050	n2	0．080	0．080

①在上述条件下，从反应开始直至20 s时，二氧化氮的平均反应速率为____________
②n₃     n₄（填“>”、“<”或“=”），该反应的平衡常数K的值为             ，升高温度后，反应2NO₂N₂O₄的平衡常数K将      （填“增大”、“减小”或“不变”）。
③若在相同情况下最初向该容器充入的是N₂O₄气体，要达到上述同样的平衡状态，N₂O₄的起始浓度是_____________mol·L^－1。

(14分)雾霾由多种污染物形成，其中包含颗粒物（包括PM2.5在内）、氮氧化物（NOx）、CO、SO₂等。化学在解决雾霾污染中有着重要的作用。
（1）已知：2SO₂（g）+O₂（g）2SO₃（g）     ΔH=－196.6 kJ·mol^－1
2NO（g）+O₂（g）2NO₂（g）    ΔH=－113.0 kJ·mol^－1
则反应NO₂（g）+SO₂（g）SO₃（g）+NO（g）ΔH=      kJ·mol^－1。
一定条件下，将NO₂与SO₂以体积比1:2置于恒温恒容的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有           。
a．体系密度保持不变
b．混合气体颜色保持不变
c．SO₃和NO的体积比保持不变
d．每消耗1 mol SO₃的同时生成1 mol NO₂
测得上述反应平衡时NO₂与SO₂体积比为1:5，则平衡常数K＝            。
（2）CO可用于合成甲醇，反应方程式为CO（g）+2H₂（g）CH₃OH（g）。CO在不同温度下的平衡转化率与压强的关系如图所示。实际生产条件控制在250℃、1.3×10⁴kPa左右，选择此压强的理由是        。

（3）下图是一种用NH₃脱除烟气中NO的原理。

①该脱硝原理中，NO最终转化为H₂O和     （填化学式）。
②当消耗1 mol NH₃和0.5 molO₂时，除去的NO在标准状况下的体积为     L。
（4）NO直接催化分解（生成N₂和O₂）也是一种脱硝途径。在不同条件下，NO的分解产物不同。在高压下，NO在40℃下分解生成两种化合物，体系中各组分物质的量随时间变化曲线如图所示，写出NO分解的化学方程式               。

煤粉中的氮元素在使用过程中的转化关系如下图所示：

（1）②中NH₃参与反应的化学方程式为          。
（2）③中加入的物质可以是          （填字母序号）。
a.空气       b.CO         c.KNO₃         d.NH₃
（3）焦炭氮中有一种常见的含氮有机物吡啶（），其分子中相邻的C和N原子相比，N原子吸引电子能力更          （填“强”或“弱”），从原子结构角度解释原因：        。
（4）已知：N₂(g) ＋ O₂(g)===2NO(g)    ΔH =" a" kJ·mol^-1
N₂(g) ＋ 3H₂(g)===2NH₃(g)    ΔH =" b" kJ·mol^-1
2H₂(g) ＋ O₂(g)===2H₂O(l)    ΔH =" c" kJ·mol^-1
反应后恢复至常温常压，①中NH₃参与反应的热化学方程式为          。
（5）用间接电化学法除去NO的过程，如下图所示：

已知电解池的阴极室中溶液的pH在4~7之间，写出阴极的电极反应式：          。
用离子方程式表示吸收池中除去NO的原理：          。

中国环境监测总站数据显示，PM_2.5、SO₂、NOx等是连续雾霾过程影响空气质量显著的污染物，其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此，对它们进行研究具有重要意义。请回答：
（1）将PM_2.5样本用蒸馏水处理制成待测试样。若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^+	NH	SO	NO	Cl^－
浓度(mol/L)	4×10^−^6	6×10^−^6	2×10^−^5	4×10^−^5	3×10^−^5	2×10^−^5

根据表中数据计算PM_2.5待测试样的pH ＝             。
（2）NOx是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：

N₂(g)＋O₂(g)2NO(g)   △H＝             。
（3）消除氮氧化物和硫氧化物有多种方法。
Ⅰ.NH₃催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图所示：

①由图可知SCR技术中的氧化剂为             。
②用Fe做催化剂时，在氨气足量的情况下，当=1:1时，脱氮率最佳，已知每生成28g N₂放出的热量为QkJ，该反应的热化学方程式为             。
Ⅱ.工业上变“废”为宝，吸收工业中SO₂和NO，可获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下（Ce为铈元素）：

①装置Ⅰ中的主要反应的离子方程式为             。
②装置Ⅲ还可以使Ce⁴⁺再生，若用甲烷燃料电池电解该装置中的溶液，当消耗1mol CH₄时，
理论上可再生             mol Ce⁴⁺。
Ⅲ.用活性炭还原法可以处理氮氧化物。如发生反应：
C(s)＋2NO(g)N₂(g)＋CO₂(g) △H＝Q kJ/mol。
在T₁℃时，反应进行到不同时间测得各物质的浓度如下：

时间(min) 浓度(mol/L)	0	10	20	30	40	50
NO	1.00	0.58	0.40	0.40	0.48	0.48
N2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36
CO2	0	0.21	0.30	0.30	0.36	0.36

①T_l℃时，该反应的平衡常数K＝             。
②30 min后，只改变某一条件，反应重新达到平衡，根据上表中的数据判断改变的条件可能是________（答一种即可）。

(18分）
Ⅰ．浓硝酸与浓盐酸混合过程中会产生少量的气体单质X、化合物M和无色液体，化合物M中所有原子均达到8电子的稳定结构。2molM加热分解生成lmol X和2mol无色气体Y，Y遇到空气呈现红棕色。
（1）镁与气体X反应产物的电子式为________。
（2）浓硝酸和浓盐酸反应的化学方程式为________。
（3）化合物M水解生成两种酸，为非氧化还原反应，该反应的化学方程式为________。
Ⅱ．石油铁储罐久置未清洗易引发火灾，经分析研究，事故由罐体内壁附着的氧化物甲与溶于石油中的气态氢化物乙按1:3反应生成的黑色物质丙自燃引起。某研究小组将一定量的丙粉末投人足量的浓盐酸中发生反应，得到4.8g淡黄色沉淀和气体乙，乙在标准状况下的密度为1.5179g/L，过滤后向滤液（假设乙全部逸出）中加人足量的NaOH溶液，先出现白色沉淀，最终转变为红褐色沉淀，过滤、洗涤、灼烧后的固体质量为24g，已知气体乙可溶于水。请回答下列问题：
（1）甲的化学式为________。
（2）写出丙中非金属元素的离子结构示意图________。
（3）丙在盐酸中反应的化学方程式：________。(离子方程式表示）
（4）请设计合理的实验方案验证不同温度对丙与盐酸反应速率的影响
（5）为消除火灾隐患，下列措施可行的是________。

A．石油入罐前脱硫

B．定期用酸清洗罐体

C．罐体内壁涂刷油漆

D．罐体中充入氮气

汽车尾气中CO、NO_x以及燃煤废气中的SO₂都是大气污染物，对它们的治理具有重要意义。
（1）氧化一还原法消除NOx的转化如下：

①反应I为NO +O₃=NO₂+O₂，生成标准状况下11.2 L O₂时，转移电子的物质的量是  mol。
②反应Ⅱ中，当n( NO₂)：n[CO(NH₂)₂]=3：2时，氧化产物与还原产物的质量比为______
（2）使用“催化转化器”可以减少尾气中的CO和NOx，转化过程中发生反应的化学方程式为CO+ NOx →N₂ +CO₂（未配平），若x=1.5，则化学方程式中CO₂和N₂的化学计量数比为    。
（3）吸收SO₂和NO，获得Na₂S₂O₄和NH₄NO₃产品的流程图如下（Ce为铈元素）。装置Ⅱ中，酸性条件下，NO被Ce⁴⁺氧化的产物主要是NO₃^－、NO₂^－，请写出生成等物质的量的NO₃^－和NO₂^－时的离子方程式   .

（4）装置Ⅲ的作用之一是用质子交换膜电解槽电解使得Ce⁴⁺再生，再生时生成的Ce⁴⁺在电解槽的    （填“阳极”或“阴极”），同时在另一极生成S₂O₄^2一的电极反应式为     。
（5）已知进入装置Ⅳ的溶液中，NO₂^－的浓度为ag．L^－1，要使1m³该溶液中的NO₂^－完全转化为NH₄NO₃，至少需向装置Ⅳ中通人标准状况下的氧气       L（用含a代数式表示，结果保留整数）。

（共18分）
(Ⅰ)无机盐A是医学上常用的镇静催眠药，由两种元素组成。将其溶于水，通入适量黄绿色气体B，然后向反应后的溶液中加入四氯化碳并振荡、静置，溶液分层，下层液体呈橙红色。分液后取上层溶液，经元素分析，溶质为漂白粉的主要成分之一，往此溶液通入CO₂和NH₃可获得纳米材料E和铵态氮肥F。
（1）无机盐A中阳离子的结构示意图        。
（2）工业上制取漂白粉的化学反应方程式        。
（3）CO₂和NH₃两气体中，应该先通入溶液中的是    （填化学式），写出制备E和F的离子反应方程式
(Ⅱ)某研究小组为了探究一种浅绿色盐X（仅含四种元素，不含结晶水，M(X)﹤908 g·mol^-1）的组成和性质，设计并完成了如下实验。

取一定量的浅绿色盐X进行上述实验，充分反应后得到23.3g白色沉淀E、28.8g红色固体G和12.8g红色固体H。
已知：（1）浅绿色盐X在570℃、隔绝空气条件下受热分解为非氧化还原反应。
（2）常温下B呈液态且1个B分子含有10个电子
请回答如下问题：
（1）写出B分子的电子式        。
（2）已知G溶于稀硝酸，溶液变成蓝色，并放出无色气体。请写出该反应的离子方程式为        。
（3）X的化学式是    ，在隔绝空气、570℃温度下加热X至完全分解的化学反应方程式为        。
（4）一定条件下，NH₃与黑色固体C发生氧化还原反应得到红色固体和气体丙（丙是大气主要成分之一），写出一个可能的化学反应方程式    ，设计一个实验方案探究 红色固体的成分        。

(10分)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，只得到一种地壳中含量最多的金属单质和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____________。
（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______________。
（5）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)

（16分)氮及其化合物在化学实验中有广泛应用：
（1）请写出实验室用Cu和稀硝酸反应制备NO的离子方程式：                  ；
（2）请设计实验，检验某可溶性固体物质中含有NH₄⁺的操作、现象、结论：    ；
（3）实验室可用(NH₄)₂Cr₂O₇受热分解产生N₂、Cr₂O₃和H₂O来制备N₂，请写出该分解反应的化学方程式：                  ；
（4）有人发现重铬酸铵分解产物不仅含N₂、Cr₂O₃和H₂O，还含有NH₃和O₂，并指出伴随有显著的副反应发生：2(NH₄)₂Cr₂O₇2Cr₂O₃+4NH₃↑+2H₂O+3O₂↑；设计如下图所示实验装置，并通过实验方法验证了NH₃和O₂的存在(忽略空气中O₂的干扰)。

限选试剂：Na₂S溶液、Na₂SO₃溶液、FeSO₄溶液；
限选仪器：试管、玻璃导管、漏斗、烧杯、胶头滴管
①图中试管口玻璃纤维的作用是                   ；
②根据实验目的，选择一种试剂和最佳的仪器补全该实验装置（在方框中画图并标注所选试剂）；
③写出该法验证NH₃和O₂存在的实验原理的化学方程式：                           。