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     。

【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。

（11）某校化学兴趣小组的同学对硝酸盐的受热分解进行探究。他们设计了如下装置分别加热了Ca（NO₃）₂、Cu(NO₃)₂、AgNO₃三种固体。（加热及夹持装置未画出）

（1）甲同学加热的是Ca（NO₃）₂。加热过程发现：装置②中产生气泡，部分石蕊试液被压至装置③中；用带火星的木条检验②中的气体，木条复燃；分析装置①中剩余的固体得知，剩余固体中含有N元素，且显＋3价。请写出Ca（NO₃）₂受热分解后生成产物的化学式：     、      。
（2）乙同学加热的是Cu(NO₃)₂。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中消失。石蕊试液逐渐变为红色，液体几乎不被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。请写出Cu(NO₃)₂受热分解的化学方程式：                    ；
（3）丙同学加热的是AgNO₃。加热过程发现：装置②中也有气泡产生，但在上升的过程中气泡部分消失，剩余的气体也能使带火星的木条复燃。石蕊试液也逐渐变为红色，有少量液体被压至装置③中。装置①中的固体逐渐变为黑色。丙同学据此写出了AgNO₃受热分解可能的两种化学方程式：
（Ⅰ）4AgNO₃ 2Ag₂O＋4NO₂↑＋O₂↑，（Ⅱ）2AgNO₃ 2Ag＋2NO₂↑＋O₂↑。
Ⅰ、Ⅱ中正确的是      ，并说明理由：                                   。
请你设计一个简单的实验证明你的结论是正确的：                            。
（4）由上述3个实验的结果，请你推测硝酸盐受热分解的规律：               。
（5）标况下如丙同学操作，称量ag硝酸银，受热完全分解后，读取量筒体积为bml，求硝酸银的分解率：____________（化简成整数比例关系，可不用化成小数）

将 3a L NO ₂ 气体依次通过盛有下列物质的容器：饱和NaHCO ₃ 溶液、浓硫酸、固体Na ₂ O ₂ ，发生反应的化学方程式是（1）________，（2）________，（3）________。最后用排水法收集残余气体，收集到的气体是________，体积是________L。

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________________________________________________________________。

（1）在硝酸生产过程中所排放出来的废气中含有NO和NO ₂ ，它们污染环境，现用氨催化还原法将它们转化为无毒气体________(填化学式)直接排入空气中，写出有关反应方程式：________、________。
（2）假设NO和NO ₂ 物质的量之比恰好为1∶1，则两者的混合物相当于一种酸酐，写出由烧碱溶液吸收这种酸酐的化学方程式________________________。

将还原性铁粉分别放入冷的浓H ₂ SO ₄ 、浓HNO ₃ 中，开始都有大量气泡生成，后来反应不再发生。已知生成的气体有刺激性气味，H ₂ SO ₄ 中生成的气体呈无色，HNO ₃ 中生成的气体呈红棕色；剩余的固体经检验有磁性。试回答：
（1）Fe的氧化产物是________。(写化学式，下同)
（2）浓H₂SO₄的还原产物是________，浓HNO₃的还原产物是________。

(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                                                                。

a、b、c、d、e是含有一种相同元素的五种物质，可发生如下转化：

其中：a是单质；b是气体且为含氢化合物；c、d是氧化物；e是最高价含氧酸。
（1）如果a是一种淡黄色粉末固体，试推断:（用化学式表示）：
a    ；b    ；e    。写出由c生成d的化学方程式____________________________
（2）如果a为单质且是一种常见气体，试推断这五种物质（用化学式表示）：
a      ；b   ；c     ；并写出由d生成e的化学方程式________________________

A、B、C、D均为中学化学常见的纯净物，A是单质。它们之间有如下的反应关系：

（1）若B是气态氢化物。C、D是氧化物且会造成光化学烟雾污染。写③反应的化学方程式         。
（2）若D物质具有两性，②③反应均要用强碱溶液，④反应是通入过量的一种引起温室效应的主要气体。写④反应离子方程式                                 。
（3）若A是太阳能电池用的光伏材料。C、D为钠盐，两种物质中除钠、氧外的元素均为同一主族，且溶液均显碱性。写出②反应的化学方程式                             。
（4）若A是当今应用最广泛的金属。④反应用到A，②⑤反应均用到同一种非金属单质。C的溶液用于蚀刻印刷铜电路板，写出该反应的离子方程式                                    。

(9分)氮及其化合物在很多方面有重要的用途。
（1）氮的氧化物有多种。现有NO和NO₂的混合气体，其中N 、O元素质量之比为7:12，则该混合气中NO和NO₂的物质的量之比为                    。
（2）氨气的实验室制法有多种，若不加热，制取氨气所用试剂可以用浓氨水和生石灰，产生氨气的原因是：                              ；氨气的检验方法是：                               。
（3）硝酸具有很强的氧化性，王水是浓硝酸与浓盐酸的混合液，可以溶解金、铂等金属。铂溶于王水时产生[PtCl₆] ^2－和一种无色气体，该气体遇空气变为红棕色，写出该反应的离子方程式                       。
（4）氮的一种氢化物肼（即N₂H₄）用作发射卫星的燃料。
已知： N₂ ＋ 2O₂ ＝ 2NO₂           N₂H₄ ＋ O₂ ＝ N₂ ＋ 2H₂O
发射卫星用气体肼为原料，以NO₂为氧化剂，两种物质反应生成氮气和水蒸气，反应中每有4mol电子转移，则生成N₂质量为    g。

饮用水中含有一定浓度的NO₃^一将对人类健康产生危害，NO₃^一能氧化人体血红蛋白中的Fe(II)，使其失去携氧功能。为了降低饮用水中NO₃^一的浓度，某兴趣小组提出如下方案：

请回答下列问题：
（1）已知过滤后得到的滤渣是一种混合物，则在溶液中铝粉和NO₃^一反应的离子方程式为       。
（2）该方案中选用熟石灰调节pH，理由是                 、                 ，在调节pH时，若pH过大或过小都会造成                 的利用率降低。
（3）用H₂催化还原法也可降低饮用水中NO₃^－的浓度，已知反应中的还原产物和氧化产物均可参与大气循环，则催化还原法的离子方程式为                                      _。
（4）饮用水中的NO₃^－主要来自于NH₄⁺。已知在微生物作用的条件下，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：
  
试写出1 mol NH₄⁺ (aq)全部氧化成NO₃^－(aq)的热化学方程式是                     。

工业制硝酸经以下一系列反应：

请回答：
（1）写出反应④的化学方程式                                              ，实验室收集NO的方法是                           。
（2）对于氮的化合物，下列说法不正确的是（选填序号字母）      。
a．氨可用作制冷剂           
b．铵态氮肥一般不能与碱性化肥共同使用
c．硝酸可用于制化肥、农药、炸药、染料、盐类等
d．某浓硝酸中含有溶质2mol，标准状况下，该浓硝酸与足量的铜完全反应能生成1mol NO₂
（3）已知：H₂（g）＋1/2 O₂（g）＝H₂O（g）  △H₁＝-241．8kJ/mol
N₂（g）＋ 3H₂（g）＝2NH₃（g）  △H₂＝-92．0kJ/mol
则34g氨气与氧气反应生成N₂（g）与H₂O（g）时，△H＝       kJ/mol。
（4）氨气在微生物的作用下与氧气反应生成HNO₂，写出该反应的化学方程式               。
（5）氨气是氮肥工业的重要原料，某化肥厂生产铵态氮肥（NH₄）₂SO₄的部分工艺流程如下：

向装有CaSO₄悬浊液的沉淀池中先通氨气，再通CO₂的原因（请从溶解度和溶解平衡角度分析）                                                                 。

（本题共17分）铁元素、氮元素有多种可变价态，在氧化还原反应中常以不同价态出现，根据题中信息，完成下列填空：
28.金属与硝酸反应通常还会生成NO和NO₂，当n(NO): n(NO₂)<1时，产生的气体可以完全被氢氧化钠溶液吸收，写出除去这两种气体的方法，以化学方程式表示          、          
29.室温下，0.1mol/L的亚硝酸、次氯酸钠的电离常数HNO₂：K_i ="7.1×" 10^-4， HClO: K_i ="2.98×" 10^-8，将0.1mol/L的亚硝酸稀释100倍，c(H⁺)=将（填“不变”、“增大”、“减小”）      ；K_i值将（填“不变”、“增大”、“减小”）      。写出HNO₂、HClO、NaNO₂、NaClO四种物质，可能相互之间发生的离子互换反应的离子方程式                         。
30. 亚硝酸钠与氯酸钠都是白色粉末，且都有咸味，但亚硝酸盐都有毒性，通常它们可以通过加入热的白醋鉴别，亚硝酸钠遇到白醋会产生红棕色刺激性气味气体，该气体为     ；实验室鉴别氯化钠和亚硝酸钠的方法之一是测定等浓度NaNO₂、NaClO的pH，其鉴别的理由是                    。
31.现有11.2g铁单质恰好与稀硝酸反应，生成无污染的单质气体，该单质气体为       ，在反应后的溶液中加入铜粉，铜粉可以继续溶解，且无气体生成，铁与稀硝酸的反应产物中一定含有的金属阳离子是     ，若反应后的溶液最多可溶解铜粉6.4g，写出上述过程中铁与稀硝酸反应的化学方程式                                               。

NO_x是汽车尾气中的主要污染物之一。
（1）NO_x能形成酸雨，写出NO₂转化为HNO₃的化学方程式：                    。
（2）汽车发动机工作时会引发N₂和O₂反应，已知键能如下：N₂（g）945 kJ/mol ；O₂（g）498 kJ/mol ；NO（g）630 kJ/mol
写出该反应的热化学方程式:                                        。
（3）在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NO_X的排放。
①当尾气中空气不足时，NO_X在催化转化器中被还原成N₂排出。写出NO被CO还原的化学方程式：                                           。
②当尾气中空气过量时，催化转化器中的金属氧化物吸收NO_X生成盐。其吸收能力顺序如下：₁₂MgO <_2oCaO <₃₈SrO<₅₆BaO。原因是                （已知：元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NO_X的吸收能力逐渐增强）。
（4）通过NO_x传感器可监测NO_x的含量，其工作原理示意图如下:

①Pt电极上发生的是           反应(填“氧化”或“还原”)。
②写出NiO电极的电极反应式:                                   。