高中化学磷填空题

(14分)氮、磷及其化合物在科研及生产中均有着重要的应用。
（1）某课外学习小组欲制备少量NO气体，写出铁粉与足量稀硝酸反应制备NO的离子方程式：     。
（2）LiFePO₄是一种新型动力锂电池的电极材料。
①下图为某LiFePO₄电池充、放电时正极局部放大示意图，写出该电池放电时正极反应方程式：     。

②将LiOH、FePO₄·2H₂O（米白色固体）与还原剂葡萄糖按一定计量数混合，在N₂中高温焙烧可制得锂电池正极材料LiFePO₄。焙烧过程中N₂的作用是     ；实验室中以Fe³⁺为原料制得的FePO₄·2H₂O有时显红褐色，FePO₄·2H₂O中混有的杂质可能为     。
（3）磷及部分重要化合物的相互转化如图所示。

①步骤Ⅰ为白磷的工业生产方法之一，反应在1300℃的高温炉中进行，其中SiO₂的作用是用于造渣（CaSiO₃），焦炭的作用是     。
②不慎将白磷沾到皮肤上，可用0.2mol/L CuSO₄溶液冲洗，根据步骤Ⅱ可判断，1mol   CuSO₄所能氧化的白磷的物质的量为     。
③步骤Ⅲ中，反应物的比例不同可获得不同的产物，除Ca₃(PO₄)₂外可能的产物还有     。

工业上制取硝酸铵的流程图如下，请回答下列问题：

（1）在上述工业制硝酸的生产中，B设备的名称是             ，其中发生反应的化学方程式为                                                    。
（2）此生产过程中，N₂与H₂合成NH₃所用的催化剂是              。1909年化学家哈伯在实验室首次合成了氨，2007年化学家格哈德·埃特尔在哈伯研究所证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意图如下：

分别表示N₂、H₂、NH₃。图⑤表示生成的NH₃离开催化剂表面，图②和图③的含义分别是                、                    。
（3）在合成氨的设备（合成塔）中，设置热交换器的目的是                     ；在合成硝酸的吸收塔中通入空气的目的是                              。
（4）生产硝酸的过程中常会产生一些氮的氧化物，可用如下两种方法处理：
碱液吸收法：NO＋NO₂＋2NaOH＝2NaNO₂＋H₂O
NH₃还原法：8NH₃＋6NO₂ 7N₂＋12H₂O（NO也有类似的反应）
以上两种方法中，符合绿色化学的是                                   。
（5）某化肥厂用NH₃制备NH₄NO₃。已知：由NH₃制NO的产率是96%、NO制HNO₃的产率是92%，则制HNO₃所用去的NH₃的质量占总耗NH₃质量（不考虑其它损耗）的　      %。
（6）硝酸铵是一种常用的氮肥，在贮存和使用该化肥时，应注意的事项及理由是：

	注意事项	理由
①
②

 

在浓硝酸中放入铜片发生反应：
（1）待反应停止后，若铜有剩余，再加入少量25%的稀硫酸，这时铜片上又有气泡产生，原因是                  （用离子方程式表示）
（2）若将12.8g铜跟一定量的浓硝酸反应，铜耗完时，共产生气体5.6L（标况）。则所消耗硝酸的物质的量是           mol
（3）将收集上述气体的容器倒扣在盛有水的水槽中，并向其中缓慢通入O₂，使其充分反应，若要使水恰好充满容器，理论上需要参加反应的O₂的物质的量是           mol

某试剂厂用银（含杂质铜）和硝酸（含杂质Fe³⁺）反应制取硝酸银。步骤如下

依据上述步骤，完成下列填空：
（1）溶解银的硝酸应该用________硝酸（填“浓”或“稀”）。原因是________ （填序号，下同）
a.减少过程中产生NO_x的量
b.减少原料银的消耗量
c.节省硝酸的物质的量
（2）步骤B加热保温的作用是________。
a.有利于加快反应速率
b.有利于未反应的硝酸挥发
c.有利于硝酸充分反应，降低溶液中c（H⁺）
（3）步骤C中是为了除去Fe³⁺、Cu²⁺等杂质，冲稀静置时发生的化学反应是________。
a.置换反应
b.水解反应
c.氧化还原反应
产生的沉淀物化学式________。

根据下列变化进行推断：

且已知对A加强热产生的气态物质的平均相对分子质量为26．3。
（1）推断A、B、C、D的化学式：A________，B________，C________，D________。
（2）写出①②变化的离子方程式：
①________________________________________________________________；
②________________________________________________________________。

某同学实验探究氨气的还原性并进行系列实验。
（1）将光亮的紫红色铜丝绕几圈后，在酒精灯火焰上加热，等铜丝变黑后，趁热将铜丝插入疏松的氯化铵晶体里，即刻发现有白色烟雾生成，拿出铜丝后，铜丝又转变为光亮的紫红色。在焊接铜器时用氯化铵除去铜器表面的氧化铜即利用了该原理，请完成该反应：

（2）利用下列装置，进行与金属氧化物MxOy反应生成M、H₂、H₂O，通过测量生成水的质量来测定M的相对原子质量。a中试剂是浓氨水。

①仪器a的名称为__________，仪器b中装人的试剂可以是____________.
②按气流方向正确的装置连接顺序为（填序号，装置可重复使用）：___________。
③实验结束时，应首先__________（填序号）。
I．熄灭A装置的酒精灯
II．停止从a中滴加液体
④若实验中准确称取金属氧化物的质量为mg，完全反应后，测得生成水的质量为ng，则M的相对原子质量为__________(用含X、y、m、n的式子表示)。
（3）若金属氧化物MxOy为Fe₂O₃，将反应后固体溶于稀硫酸，然后滴加KSCN溶液没发生明显变化。推测该固体成分可能是（将化学式填人下表，你认为有几种可能填几种）。

硫和氮氧化物是形成酸雨、雾霾等环境污染的罪魁祸首，采用合适的措施消除其污染是保护环境的重要举措。
（1）研究发现利用NH₃可消除硝酸尾气中的NO污染。NH₃与NO的物质的量之比分别为1﹕3、3﹕1、4﹕1时，NO脱除率随温度变化的曲线如图所示：

①用化学反应方程式表示NH₃消除NO的反应原理          （不用注明反应条件）。
②曲线b 对应NH₃与NO的物质的量之比是               。
③曲线a中，NO的起始浓度为6×10^-4mg/m³，从A点到B点经过0．8 s，该时间段内NO的脱除速率为____ mg/（m³·s）。
（2）NO、NO₂混合气体能被NaOH溶液吸收生成NaNO₂和NaNO₃，若吸收的溶液中N的浓度为ag·L^{- 1}，要使1m³该溶液中的完全转化为，至少需通入标准状况下的O₂            L。（用含a的代数式表示，计算结果保留整数）
（3）SO₂被少许NaOH溶液吸收生成能使pH试纸变红的NaHSO₃溶液，工业上可电解NaHSO₃得到重要化工产品Na₂S₂O₄。
①NaHSO₃溶液中离子浓度大小为                 。
②写出生成S₂的电极反应式                   。

(11分)如下图，A、B是中学化学里常用的物质，已知A是化合物，B是单质；E溶液中滴入KSCN溶液呈红色。试回答：

（1）B和A的浓溶液反应的条件是                                 ，简述常温下不易反应的原因                                                          。
（2）写出F和G相互转化的化学方程式
F→G                                                          。
G→F                                                          。
（3）简述L转化为I的现象                                                      ，该反应的化学方程式为                                                                。

（1）滑石一种硅酸盐矿物，其化学式为Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂，用氧化物的形式表示为           。
（2）除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），写出除去杂质的试剂。
①Fe₂O₃(Al₂O₃)              ②NO(NO₂)             
③Cl₂ (HCl)                ④FeCl₃ (FeCl₂)            
（3）用铝箔包裹0.1mol金属钠，用针扎若干小孔，放入水中，完全反应后，用排水取气法收集到标准状况下气体的体积是_________（填字母序号）
a．1.12L          b．＞1.12L          c．＜1.12L

NO分子曾因污染空气而臭名昭著，但随着其“扩张血管、免疫、增强记忆”功能的发现，现在成为当前生命科学研究中的“明星分子”，回答下列问题：
（1）NO的危害在于           。
a．破坏臭氧层               b．参与酸雨和光化学烟雾的形成
c．与人体内血红蛋白结合     d．当它转化为N₂后使空气中O₂含量降低
（2）NH₃与氧气反应可生成NO，化学方程式为            ；若参加反应的NH₃为6 mol，则反应中转移了__________mol电子。
（3）一定条件下NO可转化为N₂O和另一种红棕色气体，化学方程式为            。
（4）将0.05molNO和0.03molO₂气体混合再以适当的速率缓慢通入盛有100mL水的集气瓶中，最终所得溶液中溶质的物质的量浓度为（设溶液体积变化忽视不计）                    。

现有一定量铝粉和铁粉的混合物与一定体积稀硝酸充分反应，反应过程中无气体放出（硝酸的还原产物是NH₄NO₃）。在反应结束后的溶液中，逐滴加入2mol∙L^-1的NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积（mL）与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。

（1）写出OA段反应的离子方程式：____________________________。
（2）B点时溶液中含有溶质的化学式为____________。
（3）a的数值为__________。
（4）原硝酸溶液中HNO₃的物质的量为__________mol。

氮元素在自然界中存在多种价态，结合题干回答下列问题：
23．氮元素原子核外有              个未成对电子，最外层有              种能量不同的电子。
24．氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是              (填编号)。
a．NH₃比PH₃稳定性强
b．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
c．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
25．已知，氯胺NH₂Cl熔点-66℃，NH₄Cl熔点340℃，氯胺的电子式为           ，从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因            。
26．NH₂Cl比HClO稳定性高，易水解，因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂，NH₂Cl发生水解的化学方程式为        。
27．工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO₃^－，当控制溶液pH在10.7左右时，反应过程中生成AlO₂^－、氮气和氨气，若氮气和氨气的体积比为4:1，则还原剂和氧化剂的物质的量之比为        ，若氮气和氨气的体积比为1:1，则除去0.1mol NO₃^－，消耗铝______g。

（共16分）
（1）在标准状况下，由CO₂和SO₂组成的混合气体8.96L，质量是23.6g。此混合物中CO₂和SO₂的物质的量比是  ①   ，SO₂的体积分数是  ②   ， S和O的原子个数比是   ③   。
（2）现有200 ml Fe₂(SO₄)₃的溶液中含Fe³⁺ 5.6g，则溶液中SO₄^2－的物质的量浓度是   ④        。
（3）在反应：3Cu+8HNO₃（稀）=3Cu(NO₃)₂+2NO↑+4H₂O中，得电子的物质是    ⑤     ，参加反应HNO₃的和被还原的HNO₃分子个数比为   ⑥     ，当生成的NO在标准状况下的体积为11.2L时，该反应转移的电子的物质的量为   ⑦    mol。

(原创) (14分)通过对模型、图形、图表的观察，获取有关信息是化学学习的一种重要能力。请按要求回答下列问题：

（1）图1是部分短周期元素原子(用字母表示)最外层电子数与原子序数的关系图。
①Y元素在元素周期表中的位置为               。
②气态氢化物的稳定性：X_____(填“＞”“＜”)Y。
③这五种元素形成的简单离子中，离子半径最大的是_______(填离子符号)。
④Z的氢化物ZH可以和水发生氧化还原反应，其反应方程式为                 。
（2）图2是甲、乙、丙、丁四种物质的转化关系，其中每一步都能一步实现的是__________

	甲	乙	丙	丁
A	FeCl3	FeCl2	Fe2O3	Fe(OH)3
B	Cu	CuO	CuSO4	CuCl2
C	NO	HNO3	NO2	NH3
D	Si	Na2SiO3	SiO2	SiF4

（3）图3表示将足量的CO₂不断通入NaOH、Ba(OH)₂、NaAlO₂的混合溶液中，生成沉淀与通入CO₂的量的关系，则ab段发生反应的离子方程式为_______________________________

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^－1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）DE段发生反应的离子方程式为：_____________________________________ 。
（2）请写出任意一个Al、Fe与极稀HNO₃反应的化学方程式：_______________ 。
（3）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。
（4）原硝酸溶液的物质的量浓度为_______mol/L。