高中化学磷试题

铵明矾【NH₄Al(SO₄)₂·12H₂O】是常见的食品添加剂，用于焙烤食品，可通过硫酸铝溶液和硫酸铵溶液反应制备。用芒硝（Na₂SO₄·10H₂O）制备纯碱和铵明矾的生产工艺流程图如图1：


完成下列填空：
31．铵明矾溶液呈     性，它可用于净水，原因是             ；向其溶液中逐滴加入NaOH溶液至过量，可观察到的现象是             。
32．写出过程Ⅰ的化学反应方程式             。
33．若省略过程Ⅱ，直接将硫酸铝溶液加入滤液A中，铵明矾的产率会明显降低，原因是      。
34．已知铵明矾的溶解度随温度升高明显增大。加入硫酸铝后，经过程III的系列实验得到铵明矾，该系列的操作是加热浓缩、     、过滤洗涤、干燥。
35．某同学用图2图示的装置探究铵明矾高温分解后气体的组成成份。
（1）夹住止水夹K₁，打开止水夹K₂，用酒精喷灯充分灼烧。实验过程中，装置A和导管中未见红棕色气体；试管C中的品红溶液褪色；在支口处可检验到NH₃，方法是                 ；在装置A与B之间的T型导管中出现白色固体，该白色固体可能是      （任填一种物质的化学式）；另分析得出装置A试管中残留的白色固体是两性氧化物，写出它溶于NaOH溶液的离子方程式                                     。
（2）该同学通过实验证明铵明矾高温分解后气体的组成成份是NH₃、N₂、SO₃、SO₂和H₂O，且相同条件下测得生成N₂和SO₂的体积比是定值，V（N₂）：V（SO₂）=         。

某固体混合物可能由Al、(NH₄)₂SO₄、MgCl₂、FeCl₂、AlCl₃中的两种或多种组成，现对该混合物做如下实验，所得现象和有关数据如图所示（气体体积数据已换算成标准状况下的体积）：

关于该固体混合物，下列说法正确的是

A．一定含有Al，其质量为4.5g

B．一定不含FeCl2，可能含有MgCl2和AlCl3

C．一定含有MgCl2和FeCl2

D．一定含有(NH4)2SO4和MgCl2，且物质的量相等

是常见的化肥和化工原料，受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
[查阅资料]在260和400时分解产物不同。
[实验探究]该小组拟选用下图所示装置进行实验（夹持和加热装置略）

实验1：连接装置，检查气密性，按图示加入试剂（装置盛0.5000盐酸70.00）。通入排尽空气后，于260加热装置一段时间，停止加热，冷却，停止通入。品红溶液不褪色，取下装置，加入指示剂，用0.2000溶液滴定剩余盐酸，终点时消耗溶液25.00 。经检验滴定后的溶液中无。
（1）仪器的名称是。
（2）滴定前，下列操作的正确顺序是(填字母编号)。
a．盛装0.2000溶液               
b．用0.2000溶液润洗
c．读数、记录       
d．查漏、清洗         
e．排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
（3）装置内溶液吸收气体的物质的量是实验2：连接装置，检查气密性，按图示重新加入试剂。通入排尽空气后，于400加热装置至完全分解无残留物，停止加热，冷却，停止通入。观察到装置、之间的导气管内有少量白色固体。经检验，该白色固体和装置内溶液中有，无。进一步研究发现，气体产物中无氮氧化物。
（4）检验装置内溶液中有，无的实验操作和现象是.
（5）装置内溶液吸收的气体是.
（6）在400分解的化学方程式是.

氨碱法制纯碱包括石灰石分解、粗盐水精制、氨盐水碳酸化等基本步骤。
完成下列计算：
1．质量分数为0.90的石灰石100完成分解产生（标准状况）。石灰窑中，该29120(标准状况），如果石灰石中碳酸钙完全分解，且焦炭完全燃烧，不产生，则焦炭的物质的量为mol。
2．已知粗盐水含 6.80，含3.00。
向粗盐水中加入除镁离子：
然后加入除钙离子。
处理上述粗盐水10，至少需要加g。
如果用碳酸化尾气（含体积分数为0.100、体积分数0.040）代替碳酸钠，发生如下反应：
处理上述10 粗盐水至少需要通入多少（标准状况）碳酸化尾气？列式计算。

3．某氨盐水含氯化钠1521 ，通入二氧化碳后析出碳酸氢钠晶体，过滤后溶液中含氯化铵1070 。列式计算：

（1）过滤后溶液中氯化钠的质量。

（2）析出的碳酸氢钠晶体的质量。

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）。

某研究小组将纯净的气体通入0.1的溶液中，得到了沉淀，为探究上述溶液中何种微粒能氧化通入的，该小组突出了如下假设:
假设一：溶液中的

假设二：溶液中溶解的

（1）验证假设一
该小组涉及实验验证了假设一，请在下表空白处填写相关实验现象

实验步骤	实验现象	结论
实验1：在盛有不含的250.1溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的气体		假设一成立
实验2：在盛有不含的250.1溶液的烧杯中，缓慢通入纯净的气体

（2）为深入研究该反应，该小组还测得上述两个实验中溶液的随通入积的变化曲线入下图

实验1中溶液变小的原因是;时，实验2中溶液小于实验1的原因是（用离子方程式表示）。
（3）验证假设二
请设计实验验证假设二，写出实验步骤，预期现象和结论。

实验步骤、预期现象和结论（不要求写具体操作过程）

（4）若假设二成立，请预测：在相同条件下，分别通入足量的和，氧化相同的溶液（溶液体积变化忽略不计），充分反映后两溶液的前者(填大于或小于)后者，理由是

已知：Fe^2＋能被稀硝酸氧化，反应方程式为：3Fe（NO₃）₂＋4HNO₃（稀）3Fe（NO₃）₃＋NO↑＋2H₂O现将一定量的铁和铜的混合物分为等质量的4份，分别加入等浓度不同体积的质量分数为0.20的稀硝酸（假设反应中稀硝酸的还原产物只有NO），产生气体的体积（标准状况下）与剩余固体的质量如下表：

硝酸体积（mL）	100	200	300	400
剩余固体（g）	18．0	9．6	0	0
放出气体的体积（mL）	2240	4480	6720

（1）由NO与HNO₃的关系可知，稀硝酸的物质的量浓度为_______ mol·L^－1。
（2）稀硝酸的密度为__________g/cm3。
（3）放出2240 mL气体时，反应的离子方程式是_____________________________，放出4480 mL气体时，消耗金属的质量为_______g。
（4）原混合物中铁和铜的物质的量比为__________。
（5）加入400 mL稀硝酸，反应完全后，溶液中NO₃^－的物质的量为________mol。
（6）当溶液中Cu^2＋、Fe^2＋的物质的量浓度相等时，放出气体的体积_________mL（标准状况下）。

磷酸分子间脱水会形成多种聚磷酸，它们的钠盐是广泛使用的食品添加剂。将48gNaOH与58.8g固态纯H₃PO₄在一定温度下加热，得到79.8g固体A和27g水，则A可能是

A．Na3PO4	B．Na4P2O7
C．Na4P2O7和Na5P3O10	D．Na3PO4、Na4P2O7和Na5P3O10

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。

某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL，平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉，最多能溶解19.2 g(已知硝酸只被还原为NO气体)。向另一份中逐渐加入铁粉，产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示。下列分析或结果错误的是

A．原混合酸中NO3^－物质的量为0.4 mol

B．原混合酸中H2SO4浓度为2.0 mol·L^－^1

C．第二份溶液中最终溶质为FeSO4

D．OA段产生的是NO，AB段的反应为Fe+2Fe^3+=3Fe^2+，BC段产生氢气

某研究性学习小组选用以下装置进行实验设计和探究（图中a、b、c均为止水夹）

（1）在进行气体制备时，应先检验装置的气密性。将A装置末端导管密封后，在A装置的分液斗内装一定量的蒸馏水，然后     ，则证明A装置的气密性良好。
（2）用锌粒和稀硫酸制备H₂时应选用装置____作为发生装置（填所选装置的序号字母），实验时可先在稀硫酸溶液中加入少量硫酸铜晶体会使反应速率加快，原因是        。
（3）某同学利用上述装置设计实验证明Cl₂氧化性强于Br₂
①选用的装置连接顺序为：（   ）→（    ）→（   ）（填所选装置的序号字母）；
②从以下试剂中选用该实验所需的试剂为   （填试剂的序号字母）；
a．浓硫酸 
b．浓盐酸 
c．二氧化锰 
d．氯化钠   
e．溴化钠溶液
③实验过程中能说明Cl₂氧化性强于Br₂的实验现象是            ；
（4）另一同学将B、D、E装置连接后，在B装置中加入铜片和浓硝酸制取NO₂，然后进行NO₂气体与水反应的实验，并观察相关现象：
①B装置发生反应的离子方程式为____；
②反应一段时间后D装置中的具支试管乙中收集满NO₂气体，若进行NO₂气体与水反应的实验，应    （填“对a、b、c三个止水夹进行的操作”），然后再适当加热乙；实验现象为          。
③E装置中的NaOH溶液可吸收尾气NO₂，反应生成NaNO₃、NaNO₂和H₂O，反应中生成的NaNO₃和NaNO₂的物质的量之比为         。

雄黄（As4S4）和雌黄（As2S3）是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生。根据题意完成下列填空：
（1）As2S3和SnCl2在盐酸中反应转化为As4S4和SnCl4并放出H2S气体。若As2S3和SnCl2正好完全反应，As2S3和SnCl2的物质的量之比为                 。
（2）As2S3和HNO3有如下反应，As2S3+10H++ 10NO3—="2H3AsO4+" 3S+10NO2↑+ 2H2O
若生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为       。若将该反应设计成一原电池，则NO2应该在     （填“正极”或“负极”）附近逸出。
（3）若反应产物NO2与11.2L O2（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO3，然后与过量的碳反应，所产生的CO2的量            （选填编号）。
a．小于0.5 mol    b．等于0.5mol    c．大于0.5mol    d．无法确定

在1L浓度为0.2mol•L^﹣1Fe（NO₃）₃和1.5mol•L^﹣1H₂SO₄组成的混合溶液中加入39.2g铁粉使其充分反应．下列有关说法正确的是(    )

A．由于氧化性Fe^3+＞H^+，故反应先不产生气体后产生气体

B．反应后产生13.44LH2（标准状况）

C．反应后溶液中Fe^2+和Fe^3+物质的量之和为0.9mol

D．反应后溶液中Fe^3+物质的量为0.8mol

氨氮废水中的氮元素多以NH₄⁺和NH₃·H₂O的形式存在，在一定条件下，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：

下列说法合理的是：

A．该反应的催化剂是NO2¯

B．升高温度，两步反应速率均加快，有利于NH4^+转化成NO3¯

C．在第一步反应中，当溶液中水的电离程度不变时，该反应即达平衡状态

D．1 mol NH4^＋在第一步反应中与1 mol NO2^－在第二步反应中失电子数之比为1:3

（一） 尿素又称碳酰胺，是含氮量最高的氮肥，工业上利用二氧化碳和氨气在一定条件下合成尿素。其反应分为如下两步：
第一步：2NH₃（l）＋CO₂（g）H₂NCOONH₄（氨基甲酸铵）（l）   △H₁= -330．0 kJ·mol^－1
第二步：H₂NCOONH₄（l）H₂O（l）＋H₂NCONH₂（l）  △H₂=" +" 226．3 kJ·mol^－1
某实验小组模拟工业上合成尿素的条件，在一体积为0．5 m³ 密闭容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳，实验测得反应中各组分的物质的量随时间的变化如下图所示：

①已知总反应的快慢由慢的一步决定，则合成尿素总反应的快慢由第     步反应决定。
②反应进行到10 min时测得CO₂的物质的量如上图所示，则用CO₂表示的第一步反应的速率v（CO₂）＝   mol/（L·min）。
③当反应在一定条件下达到平衡，若在恒温、恒容下再充入一定量气体He，则CO（NH₂）₂（l）的质量_________（填“增加”、“减小”或“不变”）。
（二）氨是制备尿素的原料，NH₃、N₂H₄等在工农业生产、航空航天等领域有广泛应用。
氨气溶于水得到氨水，在25℃下，将amol/L的氨水与bmol/L的硫酸以3∶2体积比混合反应后溶液呈中性。用含a和b的代数式表示出氨水的电离平衡常数为_________。
（三）氢气是合成氨的原料。“氢能”将是未来最理想的新能源。
（1）在25℃,101KPa条件下，1 g氢气完全燃烧生成液态水时放出142．9kJ热量，则表示氢气燃烧热的热化学方程式为                                          。
（2）氢气通常用生产水煤气的方法制得。其中C（s）+ H₂O（g）CO（g）+H₂（g），在850℃时平衡常数K=1。若向1升的恒定密闭真空容器中同时加入x mol C和6．0mol H₂O。
①当加热到850℃反应达到平衡的标志有______________ 。

A．容器内的压强不变

B．消耗水蒸气的物质的量与生成CO的物质的量相等

C．混合气的密度不变

D．单位时间有n个H-O键断裂的同时有n个H-H键断裂

②x应满足的条件是                 。
（四）CO₂是合成尿素的原料，但水泥厂生产时却排放出大量的CO₂。华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO₂零排放，其基本原理如图所示：

（1）上述生产过程的能量转化方式是                                      。
（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为CaO和CO₂，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应式为        ，阴极的电极反应式为             。