高中化学磷填空题

盐酸、硫酸和硝酸是中学阶段常见的“三大酸”。现就硫酸、硝酸与金属铜反应的情况，回答下列问题：
（1）工业上制备硫酸铜是利用废铜屑经灼烧后，在加热情况下跟稀硫酸反应，有关的化学方程式是：                                 。
不采用铜跟浓硫酸反应来制取硫酸铜的原是                         。
（2）在一定体积的10 mol·L^－1的浓硫酸中加入过量铜片，加热使之反应，被还原的硫酸为0．9 mol。则浓硫酸的实际体积         (填“大于”、“等于”或“小于”)180 mL。
（3）若使剩余的铜片继续溶解，可在其中加入硝酸盐溶液(如KNO₃溶液)，则该反应的离子方程式为                                         。
（4）将8 g Fe₂O₃投入到150 mL某浓度的稀硫酸中，再投入7 g铁粉，充分反应后，收集到1．68 L H₂(标准状况)，同时，Fe和Fe₂O₃均无剩余，为了中和过量的硫酸，且使溶液中铁元素完全沉淀，共消耗4 mol·L^－1的NaOH溶液150 mL。则原硫酸的物质的量浓度为       。

X、Y、Z、W是中学化学中常见的四种气体。已知：X、Y、Z三种气体都能对大气造成污染，在工业上都可以用碱液吸收；X是化石燃料燃烧的产物之一，是形成酸雨的物质；Y是一种单质，它的水溶液具有漂白作用；Z是硝酸工业和汽车尾气中的有害物质之一，呈现红棕色，并能与水反应；W气体的水溶液滴入酚酞变红色。
请回答下列问题：
（1）写出各物质的化学式X    ，Y   ，Z   ，W      ；
（2）X、Y两种气体按物质的量之比1:1的比例通入品红溶液中，品红     ，原因          （用化学方程式表示）；
（3）在Z与水的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为               。
（4）W和Z在催化剂的作用下可以转化成两种无污染的物质，反应方程式：                  。

元素X、Y、Z、W、M、N原子序数依次增大，X与M、W与N分别同主族，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，它们四者原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，在化合物Y₂X₂、Z₂X₄、X₂W₂中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，请回答下列问题：
（1）Y元素在周期表中的位置是__________________________，X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为：_______________（用元素符号表示）。
（2）写出Y₂X₂的电子式____________；Z₂X₄结构式 _______________。
（3）X、Z、W形成的化合物，水溶液一定显酸性的盐是______________，其原因是_____________（用离子方程式表示）,该物质所含化学键的类型是_____________。
（4）均含X、W、M、N四种元素的两种化合物相互反应有刺激性气味气体放出，反应的离子方程式为_______________。
（5）火箭发动机曾经利用Z₂X₄作燃料X₂W₂作助燃剂，产物环保无污染，写出二者反应的方程式___________________。
（6）写出N W₂通入硝酸钡溶液中的离子方程式 ______________。

【原创】Ⅰ．(6分)在某盐甲的溶液中加入NaOH溶液，加热，会产生能使酚酞试液变红的气体乙；若在盐甲溶液中加入铜片和稀盐酸，则会产生无色气体，该气体遇空气变红棕色。
（1）盐甲中阳离子的电子式              。
（2）气体乙使酚酞试液变红原因是                                。(用电离方程式表示)
（3）写出盐甲与铜片和稀盐酸反应的离子的方程式                                     。
Ⅱ．(12分)某种无机矿物的主要成分M含有五种元素，且含有结晶水。为了探究M的化学式，某化学兴趣小组做了下列实验：

（1）M的化学式为         。反应中生成红褐色沉淀的离子方程式为                        。
（2）写出溶液1与过量CO₂反应的离子方程式                                       ；实验中要将红褐色沉淀灼烧后再称量的原因是                                              。
（3）将白色沉淀1充分灼烧可得固体X。固体X与氯气混合加热可能发生氧化还原反应，写出一个可能的化学反应方程             ，并设计实验方案验证该反应的固体的产物                     。
【命题立意】与近几年高考试题相比，预测无机综合题难度可能会有所加大，基于此考虑，本题的第Ⅱ小题综合性较强，难度较大，意在对学生获取和处理信息的能力、分析和解决化学问题的能力和实验探究能力进行综合考查。定性与定量分析的巧妙设计、化学反应的推测、实验设计与评价是本题的主要亮点。

(16分)磷及其化合物在生产、生活中有重要的用途。回答下列问题：
（1）直链聚磷酸是由n个磷酸分子通过分子间脱水形成的，常用于制取阻燃剂聚磷酸铵。
①写出磷酸主要的电离方程式：                       。
②n越大，直链聚磷酸铵的水溶性越               (填“大”或“小”)。
（2）在碱性条件下，次磷酸盐可用于化学镀银，完成其反应的离子方程式。

（3）由工业白磷 (含少量砷、铁、镁等) 制备高纯白磷 ( 熔点44℃，沸点280℃)，主要生产流程如下：

①除砷过程在75 ℃下进行，其合理的原因是          (填字母)。
a．使白磷熔化，提高反应活性   
b．降低白磷的毒性
c．温度不宜过高，防止硝酸分解 
d．适当提高温度，增大反应速率
②生产过程在高纯氮气保护下进行，其目的是                                 。
③除砷过程中，合成洗涤剂起到                作用。
④硝酸氧化除砷时被还原为NO，写出砷转化为砷酸的化学方程式：               。
氧化相同质量的砷，当转化为亚砷酸的量越多，消耗硝酸的量越      (填“多”或“少”)。
⑤某条件下，用一定量的硝酸处理一定量的工业白磷，砷的脱除率及磷的产率随硝酸质量分数的变化如图，砷的脱除率从a点到b点降低的原因是       。

【改编】五种固体物质A、B、C、D、E由下表中不同的阴阳离子组成，它们均易溶于水。

阳离子	Na^+ Al^3+ Fe^3+ Cu^2+、 Ba^2+
阴离子	OH^－Cl^－CO3^2^－NO3^－SO4^－

分别取它们的水溶液进行实验，结果如下：
①A溶液与C溶液混合后产生蓝色沉淀，向该沉淀中加入足量稀HNO₃，沉淀部分溶解，剩余白色固体；
②B溶液与E溶液混合后产生红褐色沉淀，同时产生大量气体；
③少量C溶液与D溶液混合后产生白色沉淀，过量C溶液与D溶液混合后无现象；
④B溶液与D溶液混合后无现象；
⑤将38.4 g Cu片投入装有足量D溶液的试管中，Cu片不溶解，再滴加500mL1.6 mol·L^－1稀H₂SO₄，Cu逐渐溶解，管口附近有红棕色气体出现。
（1）据此推断A、D的化学式为：A              ；D              。
（2）写出步骤①中生成沉淀的反应的离子方程式                                    。
（3）E溶液中各离子的物质量浓度由小到大的顺序为                           。若向E的饱和溶液中通入足量的CO₂，现象是                   ，原因是                              (用化学方程式及必要的文字说明解释)。
（4）步骤⑤中Cu片           （填“能”或“不能”）完全溶解。产生的有害气体可用       吸收。
（5）若用惰性电极电解A和B的混合溶液，溶质的物质的量均为0.1 mol，请在坐标系中画出通电后阳极产生气体的体积(标准状况下)V与通过电子的物质的量n的关系(不考虑气体溶于水)。

(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      。

【改编】SO₂、NO_x、CO₂是对环境影响较大的气体，控制和治理SO₂、NO_x、CO₂是减少酸雨、光化学烟雾和解决温室效应的有效途径。
（1）碳元素在元素周期表的位置：                         。
（2）标况下2.24LSO₂恰好被1L 0.2mol·L^－1的NaOH溶液完全吸收，请写出吸收后溶液中离子浓度由大到小的顺序为                                           。
（3）已知汽车尾气NO与CO净化反应生成无污染气体，3g NO参加该反应放出37.99 kJ热量，请写出该反应的热化学方程式：                                     。
（4）某科研小组想以如图所示装置用原电池将 SO­₂转化为重要的化工原料。

①其负极反应式：                           ，
②当有1mol SO­₂被吸收，则通过质子（H⁺）交换膜的H⁺离子数为                 。
（5）某科研小组用CO₂通过下面反应方程式来生产甲醇，
CO₂(g)＋3H₂(g)CH₃OH(g)＋H₂O(g)  ΔH= —49.0kJ·mol^-1
现将6molCO₂和8molH₂充入一容积为2L的恒温密闭容器中，测得H₂的物质的量随时间变化如下图中实线所示（图中字母后的数字表示对应的坐标）。

回答下列问题：
①此温度下该反应的平衡常数的数值K=           。
②仅改变某一条件再进行实验，测得H₂的物质的量随时间变化如图中虚线所示。与实线相比，虚线改变的条件可能是                         。

以下是氮循环的一部分：

（1）通常状况下，NO₂的颜色是            ；
（2）反应①的化学方程式是                                 ；
（3）NO₂易溶于水，并和水发生化学反应。该反应中，氧化剂是           ；
（4）化合物A的化学式是                ；
（5）治理汽车尾气的一种方法是用催化剂使NO与CO发生反应：
2NO + 2CO = 2CO₂ + N₂。当生成2mol N₂时，被还原的NO为    mol。

【化学——选修2：化学与技术】(15分)
Ⅰ．合成氨工业的主要反应为：N₂(g) + 3H₂(g)2NH₃(g) △H<O，下图是合成氨的简要流程示意图：

（1）沿X路线进入压缩机的物质是             。
（2）氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩的原因是                            ；
（3）下图为氨合成塔，为什么原料气从塔底流经外筒环隙进入，气体在反应前后都要通过热交换器？

Ⅱ．氨是一种重要的化工原料，能制备氮肥、硝酸和纯碱等。
（1）我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，采用联合制碱法，生产流程可简要表示如下：

①写出上述流程中X物质的分子式         。
②沉淀池中发生的化学反应方程式是                     。
③向母液中通入氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通入氨气的作用有     。
a．增大NH₄⁺的浓度，使NH₄Cl更多地析出
b．使NaHCO₃更多地析出
c．使NaHCO₃转化为Na₂CO₃，提高析出的NH₄Cl纯度
（2）某工厂用氨制硝酸，再进一步制NH₄NO₃。已知由NH₃制HNO₃时产率为88％，由NH₃被HNO₃的吸收率为98％。则该工厂用100吨氨最多能制硝酸铵         吨。

氨、硝酸、硝酸铵、硝酸铜是重要的化工产品。工业合成氨与制备硝酸一般可连续生产，流程如下：

请回答下列问题：
（1）吸收塔中通入空气的作用是                 。
下列可以代替硝酸镁加入到蒸馏塔中的是        。

A．浓硫酸

B．氯化钙

C．生石灰

D．硝酸亚铁

（2）制硝酸尾气中的氮氧化物常用尿素[CO(NH₂)₂]作为吸收剂，其主要的反应为：NO、NO₂混合气与水反应生成亚硝酸，亚硝酸再与尿素[CO(NH₂)₂]反应生成CO₂ 和N₂，请写出反应的化学方程式     、       。
（3）在氧化炉里，催化剂存在时氨气和氧气反应：
4NH₃ + 5O₂4NO + 6H₂O  4NH₃ + 3O₂2N₂+ 6H₂O
在不同温度时生成产物如图一所示。在氧化炉里，反应温度通常控制在800℃~900℃的理由是      。
         
（4）如图二所示装置可用于电解NO制备 NH₄NO₃，电解总反应方程式为        ，需补充氨气的理由是                 。
（5）工业上通常用铜与浓硝酸反应制得光谱纯硝酸铜晶体（化学式为Cu(NO₃)₂·3H₂O，摩尔质量为242g/mol）。已知：25℃、1.01×10⁵ Pa时，在密闭容器发生反应：2NO₂N₂O₄，达到平衡时，c(NO₂)="0.0400" mol/L，c(N₂O₄)="0.0100" mol/L。
现用一定量的Cu与足量的浓高纯度硝酸反应，制得5.00 L已达到平衡的N₂O₄和NO₂的混合气体（25℃、1.01×10⁵ Pa），理论上生成光谱纯硝酸铜晶体的质量为________ g。

（本题共12分）合成氨是人类科学技术发展史上的一项重大突破，解决了地球上因粮食不足而导致的饥饿与死亡。
23．氨分子的电子式为_________，氮元素原子最外层电子排布的轨道表示式是________。
24．在一容积为2 L的密闭容器内加入0.2 mol的N₂和0.6 mol的H₂，在一定条件下发生如下反应：N₂(g)＋3H₂(g)2NH₃(g)，反应中NH₃的物质的量浓度的变化情况如下图：

根据上图，计算从反应开始到平衡时，氢气的平均反应速率为___________________。
25．催化剂存在下，NH₃可用来消除NO的污染，生成两种对环境无害的物质。写出反应的化学方程式：           ；该反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为   。
26．pH相同的氨水和氢氧化钠溶液，分别用蒸馏水稀释至原来体积的m倍和n倍，稀释后两溶液的pH仍相同，则m________n（填“>”、“<”或“＝”）；
27．氯碱工业的原料饱和食盐水中含有一定量的铵根离子，在电解时会生成性质极不稳定的三氯化氮，易引起爆炸。为除去饱和食盐水中的铵根离子，可在碱性条件下通入氯气，反应生成氮气。该反应的离子方程式为          。该工艺选择氯气的优点是          。（答出一点即可）

铵盐在工农业生产中有着重要的用途，请根据要求完成下列各题。
Ⅰ.某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取(NH₄)₂SO₄溶液。

（1）仪器连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a                
（2）试从电离平衡角度分析该实验装置A中能产生氨气的原因：                                 。
（3）将装置C中两种液体分离开的操作名称是               。
Ⅱ.为提高氯化铵的经济价值，我国化学家设计了利用氢氧化镁热分解氯化铵制氨气并得到碱式氯化镁[Mg(OH)Cl]的工艺。某同学根据该原理设计的实验装置如图：

请回答下列问题：
（1）装置A中发生反应生成碱式氯化镁的化学方程式为                          。
（2）反应过程中持续通入N₂的作用有两点：一是使反应产生的氨气完全导出并被稀硫酸充分吸收，二是                                             。
（3）由MgCl₂溶液得到MgCl₂·6H₂O晶体，操作为        、          、          
（4）镁是一种用途很广的金属材料，目前世界上60%的镁从海水中提取。
①若要验证所得无水MgCl₂中不含NaCl，最简单的操作方法是：                     。
②由MgCl₂·6H₂O加热制备无水MgCl₂的操作在             氛围中进行，若在空气中加热，则会生成Mg(OH)Cl。

氮族元素中的很多化合物在医疗上有广泛应用，比如NO，少量的NO可以防止血管堵塞。
Ⅰ．氨水在实验室是一种常见的试剂
（1）稀氨水与稀盐酸反应，中和热∆H   —57.3 kJ/mol（选填“>”“<”“=”）
（2）铜氨络合物的制备：烧杯中加入10 mL 0.2 mol·L-1的硫酸铜溶液，再滴加8 mol·L-1的氨水，则有浅蓝色的碱式硫酸铜沉淀生成，继续滴加氨水至沉淀完全溶解，此时即得深蓝色的含有铜氨络离子的溶液。写出铜氨络离子的结构式            。
Ⅱ．麻醉剂的发现和使用，是人类历史上了不起的一项成就，它可使患者在接受治疗时感觉不到疼痛。
（3）“笑气”(N₂O)是人类最早应用于医疗的麻醉剂之一。有关理论认为N₂O与CO₂具有相似的结构(包括电子式)且都为非极性分子，则其空间构型是            型 ；另一种常用麻醉剂氯仿，常因保存不慎而被氧化，产生剧毒物光气(COCl₂)：2CHCl₃ + O₂ =" 2HCl" + 2COCl₂，为防止中毒事故，使用前可用于检验氯仿是否变质的试剂是            。
A．酚酞试液   B．淀粉碘化钾溶液  C．NaOH溶液   D．硝酸银溶液
Ⅲ．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。也用作合成抗癌药（羟基脲）、磺胺药（新诺明）和农药（灭多威）的原料。
（4）羟胺的电子式为             。
（5）以下关于羟胺说法正确的是             。
A．可做抗氧化剂
B．羟胺晶体为分子晶体，其晶体内只有范德华力一种作用
C．根据其结构特征，可推测羟胺难溶于水
D．等物质的量的羟胺和乙烷所含电子数相等
Ⅳ．氮氧化物会污染环境，若用CH₄催化还原氮氧化物可以消除氮氧化物的污染。已知：
①CH₄ (g)＋4NO₂ (g)＝4NO(g)＋CO₂ (g)＋2H₂ O(g) ΔH＝－574 kJ·mol－1
②CH₄ (g)＋4NO(g)＝2N₂ (g)＋CO₂ (g)＋2H₂ O(g) ΔH＝－1160 kJ·mol－1
③H₂O(g)＝H₂O(l) ΔH＝－44.0 kJ·mol－1
（6）写出甲烷气体与NO₂气体反应生成氮气、二氧化碳气体和液态水的热化学方程式：              。                                                                    。

（2014届河北省唐山市高三4月第二次模拟理综化学试卷）
某实验小组欲探究碳与浓硝酸反应的情况。甲同学设计了图1装置，认为若有红棕色气体产生就说明碳与浓硝酸发生了反应。
（1）乙同学认为甲同学的结论是错误的，他的理由是                           (用化学方程式表示)，所以他认为应该检验           (填化学式)的产生来证明碳与浓硝酸反应。为此乙同学查阅相关资料得知“0℃时四氧化二氮为液体”，从而改进了实验装置如图2所示。

（2）为了减少干扰，对于A装置有下面4种操作方案，其中最合理的是（填写数字序号）        。
①将炭与浓硝酸一同放在装置中加热；②先加热浓硝酸，然后将炭投入其中；
③先加热炭，再加入冷浓硝酸；     ④先加热炭，再将炭投入冷浓硝酸。
（3）请用平衡移动原理解释B装置的作用                                     。
（4）C装置中出现的现象是                                                ，经检测C的溶液中还含有少量氮元素，只以NO₃^－形式存在，写出生成该离子的化学方程式                            。