高中化学磷试题

(10分)实验室模拟合成氨和氨催化氧化的流程如下：


已知实验室可用饱和亚硝酸钠(NaNO₂)溶液与饱和氯化铵溶液经加热后反应制取氮气。
（1）从图中选择制取气体的合适装置：氮气        。
（2）氮气和氢气通过甲装置，甲装置的作用有干燥气体、          、______________。
（3）氨合成器出来经冷却的气体连续通入乙装置的水中吸收氨，        (“会”或“不会”)发生倒吸，原因是：________________________________________。
（4）用乙装置吸收一段时间氨后，再通入空气，同时将经加热的铂丝插入乙装置的锥形瓶内，能使铂丝保持红热的原因是：               ，锥形瓶中还可观察到的现象是：            、产生白烟。用化学方程式解释现象产生的原因           。

在浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂,可以制得纳米级碳酸钙（粒子直径在1~100nm之间）。下图所示A-E为实验室常见的仪器装置（部分固定夹持装置略去），请根据要求回答问题。

（1）实验室制取、收集干燥的NH₃，需选用上述仪器装置的接口连接顺序是（选填字母）：a接_________，_________接_________，_________接h；用A装置制取NH₃的化学反应方程式为                   
（2）用右图所示装置也可以制取NH₃，则圆底烧瓶中的固体可以选用_________（选填字母编号）；

A碱石灰         B生石灰
C无水氯化钙     D无水硫酸铜
E烧碱
（3）向浓CaCl₂溶液中通入NH₃和CO₂气体制纳米级碳酸钙时，应先通入的气体是_____________，试写出制纳米级碳酸钙的化学方程式__________________；
（4）试设计简单的实验方案，判断所得碳酸钙样品颗粒是否为纳米级                        。

a mol FeS与b mol FeO投入到V L、c mol·L的硝酸溶液中充分反应，产生NO气体，所得澄清溶液成分可看做是Fe（NO₃）₃、H₂SO₄的混合液，则反应中未被还原的硝酸可能为
①（a+b）×63 g               ②（a+b）×189 g
③3（a+b） mol                ④mol

A．②④

B．②③④

C．②③

D．①②③④

硝酸在化学工业中有着极其广泛的应用。
（1）将1.25 mol的NO、NO₂、N₂O₄混合物（其中NO的体积分数为0.60）通入水中，在空气充足的条件下完全反应后可获得硝酸的物质的量范围是_______________。
（2）向稀硝酸中加入18.4 mol/L的浓硫酸（98%）作吸水剂并蒸馏得浓硝酸，当其浓度下降到87%（密度1.8 g/cm³）以下时，则失去吸水能力。50 mL 18.4 mol/L的浓硫酸作为吸水剂时，最多可吸水_________ g。
（3）在65%的HNO₃（质量m₁）中加入72%的Mg(NO₃)₂（质量m₂）后蒸馏，分别得到97.5%的HNO₃和60%的Mg(NO₃)₂溶液（其中不含硝酸）。若蒸馏过程中，硝酸、硝酸镁均无损耗，H₂O的损耗占总质量的5%，则蒸馏前投料比＝______________。
（4）硝酸工业中的尾气用烧碱进行吸收产物为NaNO₂、NaNO₃和H₂O。现有含0.50mol氮氧化物的尾气，恰好被一定量的NaOH溶液完全吸收。已知反应后溶液含有0.35molNaNO₂。若将尾气NO和NO₂的平均组成用NO_x表示，则x =             。

(11分)三颈瓶在化学实验中的应用非常广泛，下面是三颈瓶在部分无机实验或有机实验中的一些应用。
（1）在如图所示装置中，进行氨的催化氧化实验：向三颈瓶内的浓氨水中不断通入空气，将红热的铂丝插入瓶子并接近液面。反应过程中可观察到瓶中有红棕色气体产生，铂丝始终保持红热。实验过程中的电离程度____（填“变大”、“变小”或“不变”）

（2）实验室用下图所示装置制备氨基甲酸铵（），其反应化学方程式：2NH₃(g)+CO₂(g) NH₂COONH₄(s)该反应在干燥条件下仅生成氨基甲酸铵，若有水存在则生成碳酸铵或碳酸氢铵。

①写出加入药品之前实验操作的要点_______；反应中若有水存在则生成碳酸氢铵的化学方程式是________________________。
②干燥管中盛放的药品是______。简述左侧三颈瓶装置制取氨气的原理________。
③对比碳酸盐和酸的反应制取CO₂，该实验利用干冰升华产生气体CO₂的有优点有_____.
④有同学认为该实验装置存在安全问题，请问可能面临的安全问题是________。
⑤氨基甲酸氨可用作肥料，其肥效比尿素[CO(NH₂)₂] _______（填“高”或“低”），在潮湿的空气中释放出氨而变成碳酸氢铵。取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7830g，用足量石灰水充分处理后，使样品中碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000g，则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数是_____________。

（18分)Ⅰ.实验室常见的几种气体发生装置如图A、B、C所示：

（1）实验室可以用B或C装置制取氨气，如果用B装置制取氨气其化学反应方程式为             。
（2）气体的性质是选择气体收集方法的主要依据。下列性质与收集方法无关的是______（填序号，下同)。
①密度    ②颜色    ③溶解性   ④热稳定性   ⑤与氧气反应
（3）若用A装置与D装置相连制取并收集X气体，则X可以是下列气体中的________。
①CO₂     ②NO      ③Cl₂       ④H₂     ⑤HCl
其中在D装置中连接小烧杯的目的是                                     。
Ⅱ.某小组以CoCl₂·6H₂O、NH₄Cl、H₂O₂、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X。为确定其组成，进行如下实验 。
（4）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1∶6∶3 ，钴的化合价为________，制备X的化学方程式为               。
已知：X的化学式类似下列化学式
氢氧化二氨合银:Ag（NH₃)₂OH 、硫酸四氨合铜:Cu（NH₃)₄SO₄
（5）氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10% NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V₁ mL c_l mol·L^－1 的盐酸标准溶液吸收。蒸氨结束后取下接收瓶，用c₂ mol·L^－1 NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V₂ mL NaOH溶液。

①盛放5（盐酸标准溶液）的仪器名称               。
②装置中安全管的作用原理是               。
③样品中氨的质量分数表达式为               。

氨基甲酸铵（NH₂COONH₄）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟工业原理制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH₃(g)+CO₂(g)NH₂COONH₄(s)   ΔH＜0
（1）如用下图装置制取氨气，你所选择的试剂是                   。

（2）制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。当悬浮物较多时，停止制备。

注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
①发生器用冰水冷却的原因是：                      、                        。
液体石蜡鼓泡瓶的作用是：                                         。
②从反应后的混合物中分离出产品，为了得到干燥产品，应采取的方法是______   （填写选项序号）。
a．常压加热烘干         b．高压加热烘干        c．真空40 ℃以下烘干
③尾气处理装置如图所示。

双通玻璃管的作用：               ；
浓硫酸的作用：                    、                         。
（3）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品11．73 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为15．00 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为    。

计算题
（1）某元素的同位素X，其氯化物XCl₂。1．11 g溶于水制成溶液后，加入1 mol/L的AgNO₃溶液20 mL恰好完全反应。若这种同位素原子核内有20个中子，求：元素X的Z值和A值？
（2）在某100 mL混合液中，HNO₃和H₂SO₄的物质的量浓度分别是0．4 mol/L和0．1 mol/L。向该混合液中加入1．92 g铜粉，加热，待充分反应后，所得溶液中的Cu²⁺的物质的量浓度是多少？

NH₃及其盐都是重要的化工原料。
（1）用NH₄Cl和Ca(OH)₂制备NH₃，反应发生、气体收集和尾气处理装置依次为         、         、        （填字母）。

（2）恒定温度下在特制的密闭真空容器中充入2molNH₃、1molCO₂，发生反应制备氨基甲酸铵 2NH₃(g)＋CO₂(g)  NH₂COONH₄(s)(假设固体试样体积忽略不计)。若容器体积不变，可以判断该反应已经达到化学平衡的是         （填字母）。
A．υ(NH₃)= 2υ(CO₂)
B．密闭容器中总压强不变
C．密闭容器中混合气体的密度不变
上述反应达到平衡后，若在恒温下压缩容器体积，重新达平衡后混合气体中NH₃的体积分数             （填“增加”、“减小”或“不变”）。
（3）铵盐在水溶液中建立如下水解平衡：NH₄Cl+H₂ONH₃·H₂O+HCl，研究表明，浓度、温度、pH均对铵盐水解程度(即上述反应中中NH₄Cl的转化率)产生影响。某兴趣小组探究某一种因素对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。
试剂与仪器：固体NH₄Cl、蒸馏水、100mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒、药匙、天平、pH计、温度计、恒温水浴槽(可控制温度)。
设计实验方案，pH为拟测定的数据，表中V(溶液)表示所配制NH₄Cl溶液的体积。

物理量 实验序号	V(溶液)/mL	NH4Cl /g	温度/℃	pH	…
1	100	m	T1		…
2	100	m	T2		…
3	100	2m	T2		…

 
请分析，实验1、2的目的是探究               对溶液中NH₄Cl水解程度的影响，实验2、3的目的是探究              对溶液中NH₄Cl水解程度的影响。

拟用下图装置制取如下表中的四种干燥、纯净的气体（图中铁架台、铁夹、加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热，a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂）。能达到实验目的的是

选项	气体	a	b	c	d
A	SO2	硫酸	亚硫酸钠	浓硫酸	NaOH溶液
B	NH3	浓氨水	消石灰	浓硫酸	H2O
C	O2	双氧水	MnO2	H2O	浓硫酸
D	Cl2	浓盐酸	MnO2	NaOH溶液	浓硫酸

 

某常见二价过渡金属的盐A可发生如图所示的变化，其中B为黑色固体氧化物；C、G为气体氧化物；E为固体单质且不与稀H₂SO₄反应；D为气体单质；E与F反应时，除生成A外随F的浓度不同产物可以是C也可以是G。

请完成下列问题：
（1）A的化学式         ，D的化学式                 。
（2）B转化为E时，有多种方法，请写出其中一个反应的化学方程式                   。
（3）C与H₂O反应的化学方程式为_                             。
（4）写出E与足量F的浓溶液反应的实验现象：                                     。
（5）A分解时生成C和D的物质的量之比为          。

已知：Fe²⁺能被稀硝酸氧化，反应方程式：3Fe（NO₃）₂+ 4HNO₃（稀） ="=" 3 Fe（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）放出4480 mL气体时，消耗金属的质量为_______g
（2）稀硝酸的浓度为_______mol·L^－1
（3）计算原混合物中铁和铜的物质的量比为
（4）加入400 mL稀硝酸，反应完全后，溶液中硝酸根离子的物质的量为        。

通过对实验现象的观察、分析推理得出正确的结论是化学学习的方法之一。对下列实验事实的解释正确的是

	现 象	解 释
A	KI淀粉溶液中通入Cl2，溶液变蓝	Cl2能与淀粉发生显色反应
B	浓HNO3在光照条件下变黄	浓HNO3不稳定，生成棕色NO2能溶于浓硝酸
C	某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成	说明该溶液中含有SO4^2^－
D	向盐酸中加入浓硫酸时产生白雾	说明浓硫酸具有脱水性

 

将一定质量的镁、铜组成的混合物加入到稀硝酸中，金属完全溶解（假设反应中还原产物全部是NO）。向反应后的溶液中加入3mol/LNaOH溶液至沉淀完全，测得生成沉淀的质量比原合金的质量增加7.65g，则下列叙述中正确的是

A．当生成沉淀达到最大量时，消耗NaOH溶液的体积为150mL

B．当金属全部溶解时收集到NO气体的体积为0.336L（标准状况下）

C．当金属全部溶解时，参加反应的硝酸的物质的量一定是0.6mol

D．参加反应的金属的总质量一定是9.9g

(15分)某化学课外活动小组通过实验研究NO₂的性质：(已知：2NO₂＋2NaOH =  NaNO₃＋NaNO₂＋H₂O)
任务1：利用下图所示装置探究NO₂能否被NH₃还原(K₁、K₂为止水夹，夹持固定装置略去)。

（1）E装置中制取NO₂反应的离子方程式是                               。
（2）若NO₂能够被NH₃还原，预期观察到C装置中的现象是                 。
（3）实验过程中，未能观察到C装置中的预期现象。该小组同学从反应原理的角度分析了原因，认为可能是：①NH₃还原性较弱，不能将NO₂还原；②在此条件下，NO₂的转化率极低；③              。
（4）此实验装置存在一个明显的缺陷是                     。
任务2：探究NO₂能否与Na₂O₂发生氧化还原反应。
（5）实验前，该小组同学提出三种假设。
假设1：二者不反应；
假设2：NO₂能被Na₂O₂氧化；
假设3：                      。
（6）为了验证假设2，该小组同学选用任务1中的B、D、E装置，将B中的药品更换为Na₂O₂，另选F装置(如图所示)，重新组装，进行实验。

①装置的合理连接顺序是(某些装置可以重复使用)                     。
②实验过程中，B装置中淡黄色粉末逐渐变成白色。经检验，该白色物质为纯净物，且无其他物质生成。推测B装置中反应的化学方程式为                      。