磷元素及其化合物试题 高考化学考前专项复习（含解析）

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磷元素及其化合物
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1．大多数离子液体含有体积很大的阴、阳离子(如图所示)。其中X、Y、Z为原子序数依次增大的短周期非金属元素，X、Z同主族。下列说法正确的是
A．Z的氯化物的分子式一定为ZCl3 B．气态氢化物的熔沸点：Z＞Y＞X
C．电负性：Y＞X＞Z D．此阴离子中Y、Z均满足8电子稳定结构
2．用如图装置进行实验。下列现象能证明空气中O2的含量的是：
A．红磷燃烧，产生白烟 B．瓶中液面先下降，后上升
C．瓶中液面最终上升至1处 D．水槽中液面下降
3．H3PO3易溶于水，它的结构式可表示为：，在盛有H3PO3溶液的试管中加入AgNO3溶液，则析出黑色金属银沉淀，并在试管口有红棕色气体生成。下列说法错误的是
A．H3PO3是具有还原性的二元强酸
B．它与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐
C．用化学方程式表示H3PO3和AgNO3溶液的反应：2H3PO3+AgNO3=Ag↓+NO↑+2H3PO4
D．表示 Na2HPO3水溶液呈碱性的离子方程式：
4．某班同学就施用化肥的“利与弊”为题进行辩论，正方观点是施用化肥有利，正方的下列观点中不科学的是
A．施用化肥可使农作物增产
B．化肥的肥效快
C．施用化肥不会造成环境污染
D．复合肥能给农作物提供几种营养元素
5．下列反应的化学或离子方程式错误的是
A．制的离子方程式：
B．白磷与溶液反应：
C．与足量的溶液反应的离子方程式：
D．雌黄制备雄黄的方程式：
6．下列试剂在实验室中的保存方法合理的是
A．磷的同素异形体均用冷水贮存 B．将浓硝酸与氢碘酸存放在同一药品橱内
C．用带胶塞的试剂瓶保存苯酚 D．保存溶液时加入适量稀硫酸
7．为正盐，其中P为价O为价，能将溶液中的还原为，可用于化学镀银。反应的离子方程式为。下列说法正确的是
A．上述反应中，氧化产物是
B．该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶4
C．溶于水破坏离子键、极性共价键和非极性共价键
D．是三元酸，与反应可生成三种盐
8．磷纳米材料在光电领域应用广泛。一种利用液态铋催化白磷制备针状黑磷纳米棒的工艺如图所示，下列说法错误的是
A．该工艺涉及磷的三种同素异形体 B．变化I、Ⅱ、Ⅲ均属于化学变化
C．黑磷可与氧气反应生成五氧化二磷 D．该工艺须在隔绝空气的条件下进行
9．是一种易自燃的气体，能被溶液吸收生成。实验室利用白磷与过量的NaOH溶液制备(反应过程中同时有生成)。下列说法不正确的是
A．熔沸点：
B．制取时，
C．装置中加入白磷前应先通入氮气
D．溶液吸收表现了的氧化性
10．在下列变化中，体系的熵减小的是
A．硝酸铵溶于水 B．乙烯聚合为聚乙烯
C．冰融化成水 D．红磷转化成白磷
二、解答题
11．高技术领域常使用高纯试剂。纯磷酸(熔点为42℃，易吸潮)可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到，纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易形成(熔点为30℃)，高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。某兴趣小组为制备磷酸晶体设计的实验装置如下(夹持装置略)：
回答下列问题：
(1)空集气瓶的作用 。B的进水口为 (填“a”或“b”)。
(2)的作用是 。
(3)空气流入毛细管的主要作用是防止 ，还具有搅拌和加速水逸出的作用。
(4)升高温度能提高除水速度，实验选用水浴加热的目的是 。
(5)磷酸易形成过饱和溶液，难以结晶，可向过饱和溶液中加入 促进其结晶。
(6)过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为 (填标号)。
A． B． C．
(7)磷酸中少量的水极难除去的原因是 。
12．次磷酸钠(NaH2PO2)在食品工业中用作防腐剂、抗氧化剂，也是一种很好的化学镀剂。
(1)NaH2PO2中P的化合价为 价。
(2)将待镀零件浸泡在NiSO4和NaH2PO2的混合溶液中，可达到化学镀镍(在待镀零件表面形成一层金属镍)的目的，该过程中被氧化为二元弱酸H3PO3，写出该反应的离子方程式 。
(3)次磷酸钠的制备
将黄磷(P4)和过量烧碱溶液混合加热，生成NaH2PO2和PH3(气体)，PH3与NaClO溶液反应可生成次磷酸(H3PO2)，实验装置如图：

①装置A中盛放烧碱溶液的仪器名称为 。
②由装置A中发生化学反应可知，次磷酸(H3PO2)属于 元弱酸。
③装置C中发生反应的化学方程式为 。
④已知相关物质的溶解度如表：
25℃ 100℃
NaCl 37g 39g
NaH2PO2 100g 667g
充分反应后，将A、C中溶液混合，再将混合液(含极少量NaOH)加热浓缩，有大量杂质晶体析出，然后 (填操作名称)，得到含NaH2PO2的溶液，进一步处理得到粗产品。
⑤反应结束后，向装置内通入N2的目的是 。
(4)次磷酸钠的纯度测定
先取1.0g粗产品配成100mL溶液，再取25.00mL所配溶液于锥形瓶中，酸化后加入过量的碘水。充分反应后，剩余碘水恰好可消耗溶液(相关反应方程式为：，)，则产品纯度为 。(已知：NaH2PO2相对分子质量为88)
13．已知：P4(白磷)+3NaOH+3H2ONaH2PO2+PH3↑。PH3有强还原性，是无色、有毒且能自燃的气体。某同学用如图所示装置制取少量NaH2PO2，相关操作步骤(不是正确顺序)为①打开K，先通入N2一段时间；②向三颈烧瓶中加入丁醇和白磷；③检查装置气密性；④打开K，再通入N2一段时间；⑤关闭K，打开磁力搅拌器加热至50~60℃，滴加NaOH溶液。
请回答下列问题：
(1)装置B的作用是 。
(2)写出该装置中的一处明显错误： 。
(3)该实验操作步骤的正确顺序是 (填标号)。
(4)先通入N2一段时间的目的是 。
(5)向三颈烧瓶中加入丁醇和白磷，其中加入丁醇的主要目的是 。
(6)PH3在装置C中可被氧化成磷酸，该反应的化学方程式为 ，装置D的作用为 。
(7)取产品mg溶于稀硫酸配成250mL溶液，取25.00mL于锥形瓶中，然后用0.02mol/LKMnO4标准溶液滴定，滴定终点的现象是 ；达到滴定终点时消耗VmLKMnO4标准溶液，则产品的纯度为 %(用含m、V的代数式表示)。
参考答案：
1．C
【分析】X、Z同主族，从图中可以看出，X能形成3个共价键，其原子的最外层有5个电子，Z原子形成的6个共价键中，有一个是配位键，则Z原子的最外层也有5个电子，从而得出X为N元素、Z为P元素，则Y为F元素。从而得出X、Y、Z为N、F、P元素。
【详解】A．Z为P元素，其氯化物的分子式为PCl3或PCl5，A不正确；
B．X、Y、Z为N、F、P元素，HF、NH3分子间都能形成氢键，非金属性F＞N＞P，则HF形成的氢键键能大于NH3，所以气态氢化物的熔沸点：HF＞NH3＞PH3，B不正确；
C．X、Y、Z为N、F、P元素，非金属性F＞N＞P，则电负性：F＞N＞P，C正确；
D．此阴离子中F原子满足8电子稳定结构，但P原子形成6对共用电子，原子的最外层电子数为12，D不正确；
故选C。
2．C
【详解】A．红磷燃烧，产生白烟，不能证明空气中O2含量，故选项错误。
B．瓶中液面先下降，是因为红磷燃烧放出大量的热；后上升，是红磷与空气中的氧气发生了化学反应，不能证明空气中O2含量，故选项错误。
C．瓶中液面最终上升至1处，说明氧气约占空气体积的，能证明空气中O2含量，故选项正确。
D．水槽中液面下降，是因为红磷燃烧放出大量的热，使装置内气体体积膨胀。故选项错误。
故选C。
3．A
【详解】A．由H3PO3的结构式可以看出，其分子中含有2个-OH，且中心原子达到8电子稳定结构，则其为二元酸，磷对应的含氧酸都为弱酸，能将AgNO3还原，则其具有还原性，所以H3PO3是具有还原性的二元弱酸，A错误；
B．H3PO3分子中含有2个-OH，为二元弱酸，则它与NaOH反应只生成Na2HPO3和NaH2PO3两种盐，B正确；
C．H3PO3和AgNO3溶液反应，生成黑色金属银沉淀，在试管口有红棕色气体(NO2)生成，则瓶内生成NO，H3PO3表现出还原性，被氧化为H3PO4，化学方程式为：2H3PO3+AgNO3=Ag↓+NO↑+2H3PO4，C正确；
D．Na2HPO3为强碱弱酸盐，在水溶液中发生水解使溶液呈碱性，离子方程式：，D正确；
故选A。
4．C
【详解】A．施用化肥的目的就是使农作物增产，A正确；
B．化肥含营养素少，但量多见效快，农家肥含营养素种类多，但量少，见效慢，B正确；
C．由于化肥中含有氮、磷等元素容易使水体富营养化，会造成赤潮或水华现象，所以应该合理的使用化肥，C错误；
D．化学式中含有营养元素N、P、K中的任何两种或三种的叫复合肥，所以复合肥能给农作物提供几种营养元素，D正确；
故选C。
5．C
【详解】A．溶于水生成、NO，离子方程式为：，故A正确；
B．白磷与溶液反应生成、，离子方程式为，故B正确；
C．为一元酸，与足量的溶液反应的离子方程式：，故C错误；
D．雌黄（As2S3）和SnCl2、HCl制备雄黄（As4S4）的方程式为：，故D正确；
故选C。
6．D
【详解】A．红磷无需保存在冷水中，A项错误；
B．浓硝酸和氢碘酸均会挥发，且二者能发生氧化还原反应，B项错误；
C．苯酚为有机物，会腐蚀橡胶，C项错误；
D．保存溶液时加入适量稀硫酸可以抑制铝离子水解，D项正确；
故答案为：D。
7．A
【详解】A．该反应中中P失电子被氧化生成H3PO4，氧化产物为H3PO4，A正确；
B．该反应中还原剂为，氧化剂为Ag+，氧化剂和还原剂的物质的量之比为4：1，B错误；
C．NaH2PO2溶于水生成Na+和，破坏离子键，C错误；
D．H3PO2为一元酸，与NaOH反应生成一种盐，D错误；
故答案选A。
8．B
【分析】由题给流程可知，变化I为红磷固体隔绝空气加热得到液态白磷，变化Ⅱ为液态白磷受热转化为气态白磷，变化Ⅲ为液态铋做催化剂条件下气态白磷受热转化为黑磷纳米棒。
【详解】
A．红磷、白磷和黑磷都是磷元素形成的不同种单质，互为同素异形体，则该工艺涉及了磷元素的三种同素异形体，A正确；
B．液态白磷受热转化为气态白磷时，没有新物质生成，属于物理变化，不属于化学变化，B错误；
C．黑磷能在氧气燃烧生成五氧化二磷固体，C正确；
D．白磷在空气中易自燃，所以该工艺须在隔绝空气的条件下进行，D正确；
故选B。
9．B
【详解】A．可形成分子间氢键，因此熔沸点：，A项正确；
B．白磷与过量的NaOH溶液制备，同时有生成，P的化合价既有升高，又有降低，白磷中P元素从0价降低到中的-3价，白磷中P元素从O价升高到中的＋1价，根据得失电子守恒可得，制取时，，B项错误；
C．易自燃，加入白磷前应先通入氮气，排尽装置中的空气，C项正确；
D．溶液吸收，生成，铜元素的化合价降低，表现了的氧化性，D项正确；
故选B。
10．B
【详解】A．硝酸铵溶于水，混乱度增大，导致熵增大，A错误；
B．乙烯聚合为聚乙烯，混乱度减小，熵减小，B正确；
C．冰融化成水，固体变为液体，混乱度增大，熵增大，C错误；
D．红磷转化为白磷，熵增大，D错误；
故答案选B。
11．(1) 安全瓶 b
(2)干燥气体
(3)防止暴沸
(4)使溶液受热均匀
(5)磷酸晶体
(6)B
(7)磷酸分子中含羟基，可与水分子间形成氢键
【分析】空气通过氯化钙除水，经过安全瓶后通过浓硫酸干燥除水，然后通过五氧化二磷，干燥的空气流入毛细管对烧瓶中的溶液进行搅拌，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用，将85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸。
【详解】（1）空集气瓶的作用是安全瓶；由仪器构造可知，仪器A为圆底烧瓶，仪器B为直形冷凝管，泠凝水应从b口进、a口出，形成逆流冷却，使冷却效果更好。
（2）纯磷酸制备过程中要严格控制温度和水分，因此五氧化二磷的作用为干燥气体。
（3）空气流入毛细管可以对烧瓶中的溶液防止暴沸，同时还具有加速水逸出和防止溶液沿毛细管上升的作用。
（4）升高温度能提高除水速度，而纯磷酸制备过程中要严格控制温度，水浴加热可以避免直接加热造成的温度过快升高与温度的不可控性，使溶液受热均匀。
（5）过饱和溶液暂时处于亚稳态，当加入一些固体的晶体或晃动时可使此状态失去平衡，过多的溶质就会结晶，因此可向磷酸的过饱和溶液中加入磷酸晶体促进其结晶。
（6）纯磷酸纯化过程中，温度低于易形成(熔点为)，高于则发生分子间脱水生成焦磷酸，纯磷酸的熔点为42℃，因此过滤磷酸晶体时，除了需要干燥的环境外，还需要控制温度为30 42℃，这个区间内答案选B。
（7）磷酸的结构式为：，分子中含羟基，可与水分子间形成氢键，因此磷酸中少量的水极难除去。
12．(1)+1
(2)
(3) 分液漏斗 一 趁热过滤 将生成的PH3全部排入C中充分吸收，增大次磷酸钠产率
(4)63.36%
【分析】目标产物的制备：
由实验装置图可知，实验前，应用氮气排除装置中的空气，防止黄磷被氧化，装置A中黄磷与氢氧化钠溶液反应生成次磷酸钠和磷化氢，装置B为空载仪器，做安全瓶，起防倒吸的作用，装置C中磷化氢与次氯酸钠溶液共热反应制备目标产物，装置D中盛有的酸性高锰酸钾溶液用于吸收磷化氢，防止污染空气。
【详解】（1）由化合价代数和为0可知，次磷酸钠中磷元素的化合价为+1价，故答案为：+1价；
（2）由题意可知，溶液中镍离子与次磷酸根离子反应生成亚磷酸、氢离子和镍，反应的离子方程式为Ni2++ H2PO+H2O =H3PO3+Ni+H+，故答案为：Ni2++ H2PO+H2O =H3PO3+Ni+H+；
（3）①由实验装置图可知，装置A中盛放烧碱溶液的仪器为分液漏斗；
②由装置A中发生化学反应可知，次磷酸(H3PO2)属于一元弱酸；
③由实验装置图可知，装置C中发生的反应为磷化氢与次氯酸钠溶液共热反应制备次磷酸，反应的化学方程式为；
④由表格中的数据可知，次磷酸钠的溶解度随温度变化较大，则充分反应后，将A、B中溶液混合，将混合液采用蒸发浓缩，有大量晶体析出时，趁热过滤，滤液再冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到次磷酸钠，故答案为：趁热过滤；
⑤反应结束后，向装置内通入N2的目的是：将生成的PH3全部排入C中充分吸收，增大次磷酸钠产率。
（4）由题给方程式可得：次磷酸钠的物质的量为0.100mol/L×0.03L—0.100mol/L×0.024L×=0.0018mol，则1.00g粗产品的纯度为×100%=63.36%。
13．(1)防倒吸
(2)装置C中应长导管进，短导管出
(3)③②①⑤④
(4)排尽装置内的空气，防止PH3自燃引起爆炸
(5)作分散剂，使反应物充分混合，加快反应速率
(6) PH3+4NaClO=H3PO4+4NaCl 检验PH3是否被吸收干净
(7) 滴入最后半滴KMnO4标准溶液后，溶液由无色变为红色，且半分钟内不褪色
【详解】（1）装置B为安全瓶，作用是防倒吸；
（2）该装置中的一处明显错误是装置C中应长导管进，短导管出；
（3）由题意可知，该实验操作步骤的正确顺序是③检查装置气密性，实验中有气体生成，防止装置漏气；②向三颈烧瓶中加入丁醇和白磷；①打开K，先通入一段时间，排尽装置中的空气，防止自燃引起爆炸；⑤关闭K，打开磁力搅拌器加热至50~60℃，滴加NaOH溶液，NaOH和白磷反应制取少量；④打开K，再通入一段时间，排尽滞留在装置中的；
（4）PH3有强还原性，是无色、有毒且能自燃的气体，先通入N2一段时间的目的是排尽装置内的空气，防止PH3自燃引起爆炸；
（5）向三颈烧瓶中加入丁醇和白磷，其中加入丁醇的主要目的是作分散剂，使反应物充分混合，加快反应速率；
（6）PH3在装置C中可被氧化成磷酸，该反应的化学方程式为PH3+4NaClO=H3PO4+4NaCl，装置D的作用为检验PH3是否被吸收干净；
（7）溶液为紫红色，滴定终点的现象是滴入最后半滴标准溶液后，溶液变为红色，且半分钟内不褪色。和反应生成和，根据得失电子守恒可得关系式：，则mol，产品的纯度为。
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