高中化学磷填空题

化学与环境密切相关．近年来雾霾问题已成为百姓所关注的主要问题，今年入秋以来，我国大部分地区更是“霾伏”四起，部分地区持续出现中度至重度霾，环境治理刻不容缓。回答下列问题：
（1）下列有关说法正确的是              
A．光化学烟雾是氮氧化物与碳氢化合物受紫外线作用后产生的有毒烟雾
B．PH小于7的雨水都是酸雨
C．PM2.5含量的增加是形成雾霾天气的重要原因之一
D．大气中CO₂含量的增加会导致臭氧空洞的加剧
（2）某化学实验小组测得某地区的雾霾中可能含有如下几种无机离子：Na⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、SO₄^2﹣、NO₃^﹣、Cl^﹣．对该地区雾霾处理后获得试样溶液进行了如下的实验：

已知：3NO₃^﹣+8Al+5OH^﹣+18H₂O═3NH₃↑+8[Al（OH）₄]^﹣
请回答下列问题：
①试样溶液加入过量NaOH溶液后生成沉淀Ⅰ的化学式是                ．生成气体Ⅰ的离子方程式为                    ，检验该气体的方法是                     。
②根据实验结果，推测出雾霾中一定含有的离子有             ，若要确定原试样溶液存在的其它阴离子，可在试样溶液中先加入足量的         溶液，再取上层清液加入          溶液。
（3）若该实验小组测得另一地区雾霾试样中可能含有H⁺、NH₄⁺、Mg²⁺、Al³⁺、Fe³⁺、CO₃^2﹣、Cl^﹣、NO₃^﹣中的几种．①若加入锌粒，排空法收集到无色无味气体；②若加入NaOH溶液，产生白色沉淀，且产生的沉淀量与加入NaOH的物质的量之间关系如图所示．则下列说法不正确的是       

A．溶液中一定不含CO₃^2﹣，可能含有SO₄^2﹣和Cl^﹣
B．溶液中n（Mg²⁺）=0.1mol
C．溶液中的阴离子的物质的量为0.35mol 
D．n（H⁺）：n（Al³⁺）：n（Mg²⁺）=1：1：1

（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           。

HNO₃与金属反应时，还原产物可能是NO₂、NO、N₂O、N₂和NH₃中的一种或几种。某同学取一定量的Al、Fe混合物，与2.0L极稀的HNO₃充分反应，假设HNO₃的还原产物全部为铵盐。在反应后的溶液中，逐滴加入4mol/L的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生的沉淀的物质的量的关系如图所示。分析图像回答问题：

（1）与HNO₃反应后Fe元素的化合价是      。
（2）DE段发生反应的离子方程式为：          。
（3）B点对应的沉淀的物质的量为      mol.
（4）原硝酸溶液的物质的量浓度为      mol/L.

（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        。

氮元素是地球大气中含量最多的元素。
（1）氮元素和碳元素一样也存在一系列氢化物并有广泛应用。例如：NH₃、N₂H₄、N₃H₅、N₄H₆……。
①写出该系列氢化物的通式：              。
②N₄H₅Cl的同分异构体有       种。
（2）NH₃、OH^－、H₂O结合质子(H^＋)的能力由强到弱的顺序是           ，其理由用两个反应的离子方程式表示为NH₄^＋＋OH^－= NH₃＋H₂O和                  。
（3）在碱性介质中，用N₂H₄与NO₂可组合制成燃料电池，产物中无污染物，试写出该电池正极的电极反应式                      。
（4）①CaCO₃和适量稀HNO₃溶液反应时，每产生4.4g气体（不考虑气体溶解），放热a kJ，则该反应的热化学方程式为___________________。
②上述反应至无气泡逸出后，取适量残留溶液，插入pH传感器并逐滴滴入碳酸钠溶液，测得pH变化曲线如图所示。

请用离子方程式表示B－C段发生的反应：                       。

以天然气为原料合成氨是当下主流合成氨方式，其过程简示如下：

（1）甲烷脱硫的主要目的是                                。
（2）甲烷一次转化发生反应：CH₄(g)+H₂O(g) CO(g)+3H₂(g）   。在20L的密闭容器中充入CH₄(g)、H₂O(g)各1mol,CH₄的平衡转化率与温度、压强的关系如图。压强P₁      （选填＞、＜、=）P₂；若3min后在150℃、压强为P₂时达到平衡，平均反应速率v(H₂)=           。

（3）传统的化学脱碳法是用热碳酸钾溶液洗气，用什么方法可以使洗气后的碳酸钾溶液再生以循环使用？                                   。
铜洗能较彻底脱碳脱硫。醋酸亚铜溶于过量氨水形成的铜洗液，可吸收H₂S、O₂、CO、CO₂等，该铜洗液吸收CO₂的化学方程式：                                    。
（4）n(N₂）：n(H₂)="1" : 3原料气进入合成塔，控制反应条件之外采取什么措施提高原料气利用率？                                                                    。
（5）NaCl、NaBr、NaI混合溶液中滴入AgNO₃溶液至c(Ag⁺)=0.07 mol·L^-1，溶液中浓度比
c(Cl^-)：c(Br^-)：c(I^-）=        ：       ：1。

	AgCl	AgBr	AgI
Ksp	2×10^-10	5×10^-13	1×10^-16

 

（1）联氨（N₂H₄）是一种高能燃料。工业上可以利用氮气和氢气制备联氨。
已知：N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l） △H=" +" 50.6kJ·mol^-1； 2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（l） △H="-571.6" kJ·mol^-1
则①N₂H₄（l）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l） △H=    kJ·mol^-1
②N₂（g）+2H₂（g）=N₂H₄（l） 不能自发进行的原因是    。
③用次氯酸钠氧化氨，可以得到N₂H₄的稀溶液，该反应的化学方程式是     。
（2）在纳米钴的催化作用下，N₂H₄可分解生成两种气体，其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。若反应在不同温度下达到平衡时，混合气体中各组分的体积分数如图所示，则N₂H₄发生分解反应的化学方程式为     。

（3）N₂H₄与亚硝酸反应可生成氮的另一种氢化物，在标准状况下，该氢化物气体的相对分子质量为43.0，其中氮原子的质量分数为0.977。该氢化物受撞击后可完全分解为两种单质气体。该氢化物分解的化学方程式为    。
（4）氨氧化法制硝酸工业尾气中的NO、NO₂气体可用氨水吸收，反应方程式为6NO＋4NH₃===5N₂十6H₂O，6NO₂＋8NH₃===7N₂＋12H₂O。若尾气中NO和NO₂共18 mol被氨水完全吸收后，产生了15.6 mol N₂，则此尾气中NO与NO₂的体积比为      。

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。

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，最低可以还原到－3价。某同学取一定量的铁铝合金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4 mol·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：

（1）请写出该合金中铁与硝酸反应的离子方程式                。
（2）图中OC段没有沉淀生成，此阶段发生反应的离子方程式为                。
（3）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            。
（4）B与A的差值为           mol。
（5）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。

氨气是一种重要的化工产品，工业上可以按照下图所示流程生产氨气：

（1）原料气之一氮气的工业制取方法是               ，写出氨气的工业用途（任答一点）              。
（2）写出合成塔中发生的反应的化学反应方程式             。在冷却塔中对混合气体进行冷却，冷水的入口       （答m或n）。
（3）设备C的作用               。其分离器中的过程对整个工业合成氨的意义              （试结合平衡移动原理回答）。
（4）在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)，已知1000K时该反应的平衡常数K=0.627，若要使CO的转化超过80%，则起始物中c(H₂O)：c(CO)不低于         （精确到小数点后一位）。

（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：                           。

(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)

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            ；

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在电炉中高温(～1550℃)下通过下面三个反应共熔得到。
①4Ca₃(PO₄)₂(s)+10C(s)＝12CaO(s)+2P₄(s)+10CO₂(g）ΔH₁=＋Q₁kJ·mol^-1
②CaO(s)+SiO₂(s)＝CaSiO₃(s） ΔH₂=－Q₂ kJ·mol^-1
③CO₂ (g)＋C(s)＝2CO(g)    ΔH₃=＋Q₃kJ·mol^-1
已知：CaSiO₃的熔点(1546℃)比SiO₂低。
写出由磷酸钙矿制取白磷总的反应方程式____________。
（2）白磷在热的浓氢氧化钾溶液中歧化得到一种次磷酸盐(KH₂PO₂)和一种气体         （写化学式）。
（3）磷的重要化合物NaH₂PO₄可通过H₃PO₄与NaOH溶液反应获得。工业上为了使反应的主要产物是NaH₂PO₄，通常将pH控制在         之间(已知磷酸的各级电离常数为：K₁ = 7.1×10⁻³   K₂ = 6.3×10⁻⁸    K₃ =4.2×10⁻¹³  lg7.1≈0.9  lg6.3≈0.8  lg4.2≈0.6) 。Na₂HPO₄溶液显碱性，若向其溶液中加入足量的CaCl₂溶液，溶液则显酸性，其原因是                 (用离子方程式表示)。
（4）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：
11P ₄+60CuSO₄+96H₂O= 20Cu₃P+24H₃PO₄+60H₂SO₄
60molCuSO₄能氧化白磷的物质的量是          。

连二次硝酸(H₂N₂O₂)是一种二元酸，可用于制N₂O气体。
（1）连二次硝酸中氮元素的化合价为_____________________。
（2）常温下，用0．01mol·L^-1的NaOH溶液滴定10mL0．01mol·L^-1的H₂N₂O₂溶液，测得溶液pH与NaOH溶液体积的关系如图所示。

①写出H₂N₂O₂在水溶液中的电离方程式：______________。
②b点时溶液中c(H₂N₂O₂)_____（填“＞”、“＜”或 “＝”，下同）c(N₂O₂^2-)。
③a点时溶液中c(Na⁺)____c(HN₂O₂^-)+c(N₂O₂^2-)。
（3）硝酸银溶液和连二次硝酸钠溶液混合，可以得到黄色的连二次硝酸银沉淀，向该分散系中滴加硫酸钠溶液，当白色沉淀和黄色沉淀共存时，分散系中=______。[已知K_sp(Ag₂N₂O₂)=4．2×10^-9，K_sp(Ag₂SO₄)=1．4×10^-5]