- 氨硝酸硫酸
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（12分）羟基磷灰石[Ca5(PO4)3OH]是一种一种重要的生物无机材料。其常用的制备方法有两种：
方法A：用浓氨水分别调Ca(NO3)2和(NH4)2HPO4溶液的pH约为12；在剧烈搅拌下，将(NH4)2HPO4溶液缓慢滴入Ca(NO3)2溶液中。
方法B：剧烈搅拌下，将H3PO4溶液缓慢滴加到Ca(OH)2悬浊液中。
3种钙盐的溶解度随溶液pH的变化如上图所示（图中纵坐标是钙离子浓度的对数），回答下列问题：
（1）完成方法A和方法B中制备Ca5(PO4)3OH的化学反应方程式：
①5Ca(NO3)2＋3(NH4)2HPO4＋4NH3·H2O＝Ca5(PO4)3OH↓＋ ＋
②5Ca(OH)2＋3H3PO4＝
（2）与方法A相比，方法B的优点是 。
（3）方法B中，如果H3PO4溶液滴加过快，制得的产物不纯，其原因是
。
（4）图中所示3种钙盐在人体中最稳定的存在形式是 （填化学式）。
（5）糖沾附在牙齿上，在酶的作用下产生酸性物质，易造成龋齿。结合化学平衡移动原理，分析其原因 。
正确答案
（1）①10NH4NO3 3H2O ②Ca5(PO4)3OH↓＋9H2O
（2）唯一副产物为水，工艺简单
（3）反应液局部酸性过大，会有CaHPO4产生
（4）Ca5(PO4)3OH
（5）酸性物质使沉淀溶解平衡：Ca5(PO4)3OH(s)
樊守青
组合
①
②
③
④
⑤
A
B
(注意：A 在上，B 在下，不可无序乱填)
若混合气体中氮氧质量比恰好为 7∶2，则 A 为______________，B 为______________；n(A)∶n(B)=__________________。
正确答案
组合
①
②
③
④
⑤
A
N2O
N2O3
NO2(或N2O4)
N2O5
N2O
B
NO
N2O
N2O
N2O
O2
N2O N2 1∶1
氮、氧两元素可形成多种化合物，如N2O、NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5。其中，N2O 气体中，n(N)∶n(O)=28∶16=7∶4；其余气体含氧量逐渐升高，因而n(N)∶n(O)＜7∶4。这样，在 N2O 气体中混入 NO、N2O3、NO2(N2O4)、N2O5以及 O2中的一种，皆可使所得混合气体中n(N)∶n(O)＜7∶4。
当n(N)∶n(O)=7∶2＞7∶4 时，只有在 N2O中混入适量 N2才行。设混合气体中 N2O 和 N2的物质的量分别为x和y。则“xN2O＋yN2”中，(28x＋28y)∶16x=7∶2，解得x∶y=1∶1。
（2014届北京市海淀区高三第二学期适应性练习理综化学试卷）
某实验小组同学探究铜与硝酸的反应。
（1）用浓硝酸和水按照不同体积比配成不同浓度的硝酸溶液，各取10 mL硝酸溶液分别与铜片反应，实验记录如下：
铜与稀硝酸反应的离子方程式为 ；若生成标准状况下0．56 L NO气体，反应中被还原的HNO3的质量为 g（小数点后保留两位有效数字）。
依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是 。
（2）为防止有毒气体逸散造成空气污染，该小组同学改进实验装置，如右图所示（夹持仪器略去）。
用该装置进行铜与稀硝酸的反应并验证产生NO气体的性质，实验步骤如下：
Ⅰ．安装好装置后，检查装置气密性。
Ⅱ．打开旋塞C，从B管上端加入所选浓度的硝酸，至铜丝下沿（不接触铜丝）。
Ⅲ．向上移动B管，使A管液面上升至与橡皮塞恰好接触，关闭旋塞C，反应开始。
Ⅳ．当液面重新下降至与铜丝脱离接触时，反应停止。
Ⅴ．打开旋塞C，向下移动B管，使A中迅速进入少量空气，关闭旋塞C，观察现象。
……
①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到 ，说明装置的气密性良好。
②步骤Ⅲ操作的目的是 。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是 ，能确定NO完全被溶液吸收的现象是 。
正确答案
（1）①3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O 1．58
②产物是NO，反应速率较快（不用加热）。
（2）①A、B间形成液面差，且保持不变
② 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。
③重复步骤Ⅴ的操作（或答“向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作”）。
再次重复操作后气体不再变为红棕色。
（1）①铜与稀硝酸反应的离子方程式为3Cu + 8H+ + 2NO3- = 3Cu2+ + 2NO↑+ 4H2O ；
8HNO3 (全部) ~ 2HNO3 (被还原) ~ 2NO
2×63g 2×22．4L
1．58 g 0．56 L
②依据上表，制备NO气体最适宜的是实验II，理由是产物是NO，反应速率较快（不用加热）。
（2）①步骤Ⅰ中检查装置气密性的操作是：关闭旋塞C，从B管上端加入水，若观察到A、B间形成液面差，且保持不变 ，说明装置的气密性良好。
② 步骤Ⅲ操作的目的是 赶走液面上方空气，防止NO被空气中的O2氧化，以便观察生成气体的颜色。
③为使A管内的NO气体完全被溶液吸收，可进一步采取的操作是重复步骤Ⅴ的操作（或答"向下移动B管，使A中迅速进入空气，关闭旋塞C，待气体变为红棕色，反复上述操作"）。能确定NO完全被溶液吸收的现象是再次重复操作后气体不再变为红棕色。
某化肥厂以氨和空气（其中氧气的体积分数为0.2）为原料生产硝酸铵过程如下：
其中反应①为4NH3＋5O2
⑴步骤②中发生了两个反应，将这两个化学方程式合并为一个化学方程式，可表示为_____________
________________________。
⑵若不考虑副反应且各步反应均完全，为使生产过程中不再补充空气，则原料气中氨（包括第③步被硝酸吸收的氨）的体积分数最大值为____________。
⑶假设实际生产中，反应①、②中含氮物质的利用率分别为a、b，反应③中氨的利用率为c、硝酸的利用率为100％，则合成硝酸铵的整个流程中，氨的总利用率是多少？
正确答案
（1）4NO＋3O2＋2H2O＝4HNO3
（2）1/6（或16.7%）
本题考查了在工业流程背景下的化学计算，关键是能够准确的找出各生产原料和产物间的关系，然后根据所找到的比例关系进行相应计算.找关系式的一种方法就是将方程式当作代数式进行相应的消元，得出我们需要的相关物质的关系。
⑴反应②涉及这样几步反应： 2NO+O2 = 2NO2 I
3NO2+H2O = 2HNO3+NO II
I×3+II×2，消去中间物NO2，得 ：4NO+3O2 +2H2O = 4HNO3
⑵整个过程包括这样几步反应：
4NH3＋5O2
4NO+3O2 +2H2O = 4HNO3 ②
NH3＋HNO3 = NH4NO3 ③
①+ ②+③×4，约简得： 2NH3＋+2O2 = NH4NO3 + H2O
由n(NH3)：n(O2)=1：1 推知V(NH3)：V(空气)=1：5
（3）
解法一：假设消耗NH3的总物质的量为1mol，其中用于制取HNO3的NH3的物质的量为x mol，被HNO3吸收的NH3的物质的量为ymol，则有：x＋y＝1、abx＝cy。
解得：x＝
氨的总利用率＝（xab＋yc）／1＝
解法二：假设第①步参加反应的氨气的物质的量为4mol，则：生成硝酸的物质的量4abmol；
第③步需要氨气的物质的量为
(9分)
烟气中NOX是NO和NO2的混合物
（2）如果用溶质质量分数为0.106的Na2CO3水溶液（密度1.1 g/mL）作为NOx吸收剂，该碳酸钠溶液物质的量浓度为____________mol/L。
1000 m3（1）中所述烟气尽可能被（2）中所述Na2CO3水溶液吸收，至少需要 L Na2CO3水溶液（保留2位小数），烟气中NOx （填“能”或
正确答案
（1）25.088 1.12NA （2）1.1 （3）3.64 不能（1分）
略
（7分）NO2溶于水生成HNO3和NO，工业上利用这一反应原理制取HNO3 。
3NO2+H2O＝2HNO3+NO （第一次吸收）
但这一步NO2的吸收率只有2/3，还余下1/3的NO。为了更多地吸收NO2，工业上通常把生成的NO再次氧化为NO2，再次用水吸收
2NO+O2＝2NO2 （第一次通O2）
3NO2+H2O＝2HNO3+NO （第二次吸收）
如此循环，可以使NO2全部转化为HNO3 。
现有3升NO2，如果按上述方法进行循环氧化吸收：
（1）则第二次吸收后，NO2的总吸收百分率为 （可以用分数表示，下同），第二次通入O2的体积为 升，第三次吸收后还剩余NO 升。
（2）第n次吸收后剩余NO的体积为 升（用含n的代数式表示）。
（3）如果要使3升N
（所有气
正确答案
（10分）（1）8/9， 1/6 ， 1/9 。 （2） 1/（3n-1）。 （3）3/4。
略
Cl2和NO2在室温下可以化合成一种新的气态化合物C，为了测定C的分子组成，进行以下实验：取总体积为5L的混合气体，测定反应后气体总体积V，随着Cl2在混合气中所占体积分数X的变化而发生变化的规律。实验测知当Cl2所占体积分数为20％或60％时，反应后的气体总体积均为4L。
（1）写出反应的化学方程式；
（2）试讨论当X取不同值时，反应后气体总体积V随X变化的函数关系。
正确答案
(1)Cl2+2NO2=2ClNO2
(2)
(1)Cl2+2NO2=2ClNO2
(2)NO2过量时 Cl2+2NO2=2ClNO2 体积减少
1 2 2 1
5x 5x
Cl2过量时 Cl2+2NO2==2ClNO2 体积减少
1 2 2 1
5(1-X) 2.5(1-X)
根据你学习的有关氨的知识，完成下面的问题。
（1）合成氨对化学工业具有重要意义。写出氨的两种重要用途_________；__________。
（2）实验室制备氨气，下列方法中最适宜选用的是______________。
①固态氯化氨加热分解
②固体氢氧化钠中滴加浓氨水
③氯化氨溶液与氢氧化钠溶液共热
④固态氯化氨与氢氧化钙混和加热
正确答案
（1）制化肥 制硝酸（液氨作制冷剂） （2）②④
试题分析：（1）氨气是中学中唯一的碱性气体，重要的用途是制造化肥、合成硝酸以及作为制冷剂等；
（2）氯化氢分解生成氨气和氯化氢，气体冷却后又生成氯化铵，①不正确；氢氧化钠溶于水放出大量的热量，且增大溶液中OH－浓度，进一步促进氨水分解生成氨气，②正确；氯化氨溶液与氢氧化钠溶液共热，生成的氨水浓度太小，得不到氨气，③不正确；④是实验室制取氨气的，正确，答案选②④。
点评：该题难度不大，属于基础性试题。氨气的用途需要熟练记住。关于氨气的制备除了掌握实验室制取的原理以外，还可以利用氨水的不稳定性，通过分解生成。
（7分）磷单质及其化合物的、有广泛应用。
（1）同磷灰石[主要成分]在高温下制备黄磷（P4）的热化学方程式为：
4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)=3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g) ；
上述反应中，副产物矿渣可用来
（2）三聚磷酸可视为三个磷酸分子（磷酸结构式见右图）之间脱去两个水分子产物，其结构式为 。三聚磷酸钠（俗称“五钠”）是常用的水处理剂，其化学式为
（3）次磷酸钠（NaH2PO2）可用于化学镀镍。
化学镀镍的溶液中含有Ni2+和H2PO2－，在酸性等条件下发生下述反应：
Ni2+ + H2PO2－+ → Ni++ H2PO3－+
请配平该离子方程式。
正确答案
（1）水泥；
（2）
（3）2Ni2+ + 1H2PO2－+ 1H2O → 2 Ni+ +1H2PO3－+ 2 H+
（1）水泥的成分之一即CaSiO3副产物
（2）磷酸分子间脱去水分子可得：
（3）Ni的化合价由+2价降至+1价，P由+1价升至+3价，根据化合价的升降守恒可得：2Ni2+ + 1H2PO2－+_____ → 2 Ni+ +1H2PO3－+______；再根据电荷守恒及溶液为酸性溶液可知，反应物有H2O，产物离子为H+，再根据电荷守恒得：2Ni2+ + 1H2PO2－+ ___H2O → 2 Ni+ +1H2PO3－+2H+，再由H原子守恒可知：2Ni2+ +1H2PO2－+1H2O →2Ni++1H2PO3－+2H+
NOx是汽车尾气中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨，写出NO2转化为HNO3的化学方程式：_____________。
(2)在汽车尾气系统中装置催化转化器，可有效降低NOx的排放。
①当尾气中空气不足时，NOx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NOx生成盐。其吸收能力顺序如下：12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是_______________，
元素的金属性逐渐增强，金属氧化物对NOx的吸收能力逐渐增强。
正确答案
(1)3NO2＋H2O=2HNO3＋NO
(2)①2CO＋2NO催化剂,N2＋2CO2 ②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素。同一主族元素从上到下，原子半径逐渐增大
(1)本小题根据所学课本知识可快速解答。(2)①利用氧化还原反应中得失电子守恒可得出。②根据Mg、Ca、Sr和Ba的质子数，得知它们均为ⅡA族元素，同一主族的元素，从上到下，原子半径逐渐增大。
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