届高三化学第一轮复习第十章氮族元素.docx
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届高三化学第一轮复习第十章氮族元素
第十章氮族元素
31.氮和磷
1.化合物X、Y在一定条件下发生下反应:
X+Y→Z+H2O。
若Z是一种单质,则Z可能是()
A.FeB.CC.N2D.F2
2.膦(PH3)又称磷化氢,在常温下是一种无色有大蒜臭味的有毒气体,电石气的杂质中常含之。
它的分子是三角锥形。
以下关于PH3的叙述正确的是()
A.PH3是极性键构成的非极性分子B.PH3分子中存在未成键的电子对
C.PH3是一种强氧化剂D.PH3比NH3更稳定
3.三氟化氮(NF3)是一种新型电子材料,它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应,其反应的产物有HF、NO和HNO3。
则下列说法错误的是
A.反应过程中,被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1:
2
B.NF3是一种无色、无臭的气体,因此NF3在空气中泄漏时不易被察觉
C.一旦NF3泄漏,可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染
D.若反应中生成1.0molNO,转移的电子数目为6.02×1023
4.U常见化合价有+4和+6,硝酸铀酰[UO2(NO3)2]加热可
发生如下分解:
UO2(NO3)2→UxOy+NO2↑+O2↑,在600K时,将气体产物集于试管并倒扣水中,水充满试管。
则生成的铀的氧化物化学式是()
A.UO2B.UO3C.2UO2·UO3D.UO2·2UO3
5.砒霜中毒事件时有发生,砒霜的主要成分是三氧化二砷(As2O3),医生通常给砒霜中毒患者服用一定剂量的氧化剂解毒。
下列有关叙述正确的()
A.砷元素常见价态有+3、+5、+7 B.砷酸(H3AsO4)的酸性强于磷酸
C.砷化氢(AsH3)比NH3稳定 D.砷的+3价化合物的毒性强于+5价化合物
图31-1
6.2007年诺贝尔化学奖是表彰在表面化学领域取得的成就。
某反应在Pd/Al2O3/Ba催化剂表面吸附与解吸作用的机理如右图31-1所示(图中HC表示碳氢化合物,nitrate指硝酸盐),图示机理是指()
A.汽车尾气催化转化机理B.钢铁生锈机理
C.合成氨工业催化氧化机理D.氢氧燃烧电池电极反应机理
7.现有10mLNO和NO2混合气体,其平均相对分子量为36.4,通入一定量的O2后,还是10mLNO和NO2混合气体,但平均相对分子量为39.6,通入O2的体积是()
A.1mLB.3mLC.5mLD.10mL
8.有混合气体x,它是由NO、H2、CO2组成,通入足量的Na2O2层后,变成混合气体y,将y用电火花引燃使其充分反应,只得到浓度为70%的HNO3溶液,无其他任何气体,则x中NO、H2、CO2的体积之比为()
A.1∶1∶1B.1∶2∶7C.3∶2∶2D.2∶4∶7
9.已知图31-2每一方框中的字母代表一种反应物或生成物(图中部分反应物或生成物没有列出)。
其中,化合物石灰氮是由Ca、N、C等三种元素组成的盐,它以前是一种常用的肥料,其含钙、碳的质量分数分别为50%、15%。
反应①是石灰氮的完全水解,其产物之一可方便地制成一种氮肥。
通常状况下,C为气体。
图31-2
请按要求回答:
⑴写出石灰氮的化学式;
⑵写出反应①的化学方程式;
⑶除反应②、③、④、⑤是应用于工业生产外,还有两个反应是运用于工业生产的反应,是和(填序号),它们反应的化学方程式分别是和。
10.贮气袋中存有有色气体,可能是NO2、CH4、CO2、HCl、NH3、Br2蒸气等气体中的几种,进行以下操作:
①通少许于水中,得无色溶液;②通少许于AgNO3溶液中,有沉淀产生;③通少许于澄清石灰水中,无浑浊现象;④通过装有水的洗气瓶中,导出的气体再通入澄清石灰水,产生浑浊。
则:
由①可判断,一定存在;一定不存在。
由②可判断,一定存在;一定不存在;由③、④可判断,一定存在;可能存在的是。
11.拟在实验室里利用空气和镁粉为原料制取少量氮化镁。
已知实验中可能会发生下列反应:
①2Mg+O22MgO;②3Mg+N2Mg3N2;③2Mg+CO22MgO+C
④Mg+H2OMgO+H2↑⑤Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑
可供选择的装置和药品如图31-3所示(镁粉、还原铁粉均已干燥,装置内所发生的反应是完全的,整套装置的末端与干燥管相连)。
图31-3
回答下列问题;
(1)在设计实验方案时,除装置A、E外,还应选择的装置(填字母代号)及其目的分别__________;
(2)连接并检查实验装置的气密性。
实验开始时,打开自来水的开关,将空气从5L的储气瓶压入反应装置,则气流流经导管的顺序是(填字母代号)____________________;
(3)通气后,如果同时点燃A、F装置的酒精灯,对实验结果有何影响?
_____,原因是__________;
(4)请设计一个实验,验证产物是氮化镁:
______________________________________________________________________
12.一种工业尾气中含有NO和NO2(通常表示为NOx),NOx是空气中主要污染物之一。
处理尾气的方法较多。
方法一:
氨气还原法:
NH3+NOx→N2+H2O(未配平),
方法二:
用碱液吸收2NO2+2NaOH→NaNO2+NaNO3+H2O,NO+NO2+2NaOH→2NaNO2+H2O
(1)NOx中x的取值范围为________;
(2)NOx中n(NO)/n(NO2)=_________(用含“x”的代数式表示);
(3)当x=1.75时,若用方法一消除NOx,则应通入氨气与NOx体积比(同温同压)V(NH3)/V(NOx)≥______;
(4)若气体中除含NOx(NO和NO2)外,还含有体积分数为y的N2O4,用方法二处理1mol这种气体,气体完全被吸收。
计算:
①满足气体完全被吸收的y和x的关系式②若y=0.2,求生成NaNO3和NaNO2的质量
32.氨和铵盐
1.NH5与水反应可以生成H2,以下有关NH5的说法中正确的是()
A.NH5中既含有离子键,又有共价键B.NH5与NaOH反应生成两种可燃性气体
C.NH5的水溶液呈酸性D.NH5既能与HCl反应生成盐又能与NaOH反应生成盐
2.金属钠能溶解于无水液氨中,形成蓝色的液氨溶液,反应是Na+nNH3=Na++e(NH3)n-(电子的氨合物显蓝色)。
小心蒸去NH3,可得白色固体NaNH2,反应是2Na+2NH3
2NaNH2+H2↑,下列叙述中,不正确的是()
A.钠的液氨溶液有强还原性B.液氨不发生电离
C.液氨是非电解质D.蒸发钠的液氨溶液时,蓝色会逐渐褪去
3.在aLAl2(SO4)3和(NH4)2SO4的混合物溶液中加入bmolBaCl2,恰好使溶液中的SO42-离子完全沉淀;如加入足量强碱并加热可得到cmolNH3气,则原溶液中的Al3+离子浓度(mol/L)为()
A.(2b-c)/aB.(2b-c)/2aC.(2b-c)/3aD.(2b-c)/6a
4.已知,C2H5NH2的化学性质与NH3相似,硝酸乙基铵〔(C2H5NH3)NO3〕是一种盐,熔点为12℃。
下列有关硝酸乙基铵的说法错误的是()
A.常温下硝酸乙基铵可以做溶剂B.硝酸乙基铵水溶液呈碱性
C.常温下硝酸乙基铵可以作为原电池的电解质D.硝酸乙基铵是强酸弱碱盐
5.某工厂用CaSO4、NH3、H2O、CO2制备(NH4)2SO4,其工艺流程如图32-1
图32-1
下列推断不合理的是()
A.直接蒸干滤液得到纯净的(NH4)2SO4B.生成1mol(NH4)2SO4至少消耗2molNH3
C.CO2可被循环使用D.往甲中通CO2有利于(NH4)2SO4生成
6.一定条件下:
4NH3+3F2==NF3+3NH4F下列说法中,正确的是()
A.氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶3B.NF3的还原性比NH3强
C.NH3的每个原子最外层都是8电子稳定结构D.NH4F不稳定,受热易分解
7.从某些性质看(CN)2和Cl2,NH3和H2O,NH4+和H3O+,NH2-和OH-各组内两两相似,据此判断下列反应其中正确的是( )
①(CN)2+2OH-=OCN-+CN-+H2O②2Na+2NH3=2NaNH2+H2↑
③CuO+2NH4Cl=CuCl2+2NH3+H2O④NH4Cl+NaNH2=2NH3↑+NaCl
A.①② B.③④ C.①④ D.都正确
8.图32-2是课外活动小组的同学设计的4个喷泉实验方案。
下列有关操作不可能引发喷泉现象的是()
A.挤压装置①的胶头滴管使CCl4全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
B.挤压装置②的胶头滴管使NaOH溶液全部进入烧瓶,片刻后打开止水夹
C.用鼓气装置从装置③的a处不断鼓入空气并打开止水夹
D.向装置④的水槽中慢慢加入足量浓硫酸并打开止水夹
9.A、B、C、D、E、F、G是中学里常遇到的一些物质,它们之间有如下转化关系,有些必要的信息已在框图中注明:
回答下列问题:
(1)D的空间构型为,C的电子式为______________F溶液名称是____________
(2)在实验室中制取气体A的离子方程式是.
(3)写出A+D→C的化学方程式,氧化剂与还原剂物质的量之比为____
(4)写出:
F+B→E的离子方程式___________________________________________。
10.X、Y、Z为三种元素核电荷数依次增大,且X、Y、Z的原子核外电子层数之和为5。
已知X是原子结构最简单的元素,Y原子最外电子层上的电子数是其电子层数的2倍,Z元素是植物生长的重要营养元素。
请回答下列问题:
(1)写出Z的名称。
(2)Y元素的单质中有一种称为足球烯的分子Y60,它可能最易发生的反应是。
A.消去反应B.取代反应C.加成反应D.聚合反应
(3)Z与X可形成多种化合物,其中Z2X4的电子式,Z2X4还可以以配位键与X结合得到结构很稳定的粒子,请写出该反应的离子方程式________________。
(4)Z的最高价氧化物对应水化物甲与其气态氢化物乙反应可生成盐丙。
丙对水的电离起作用(填“抑制”、“促进”),丙中离子浓度大小顺序为。
(5)若X的燃烧热为MkJ·mol-1,试写出该反应的热化学方程式:
。
11.实验室用N2、H2合成氨气,并用酚酞试液检验生成的氨气,用锌与盐酸反应制取氢气;用NaNO2饱和溶液与NH4Cl饱和溶液共热制取氮气:
NaNO2+NH4Cl=NaCl+NH4NO2,NH4NO2N2↑+2H2O。
制取装置如图32-4所示:
图32-4
(1)装置A用于制取_____________________
(2)装置E中分液漏斗上方常用导管与圆底烧瓶相通,作用是_________。
(3)装置E与装置C直接相连,连接时导管口连接方法为e接____。
装置C的另一接口与其他仪器装置相连接时,导管口的连接顺序为:
另一接口___接__,__接____,___接_____。
(4)装置D的作用为_________。
装置F导出的气体的成分为_____________。
(5)装置G内滴有酚酞的试液,用于检验氨气的生成,该装置中导管口能否插入液面以下_____(填“能”或“不能”),理由是_________________。
图32-5
12.在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和(NH4)2SO4固体混合物,加热充分反应,图32-5表示加入的混合物质量和产生的气体体积(标准状况)的关系。
试计算:
(1)NaOH溶液的物质的量浓度。
(2)当NaOH溶液的体积为140mL,固体混合物的质量是51.6g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)为____________L。
(3)当NaOH溶液的体积为180mL,固体混合物的质量仍为51.6g时,充分反应后,生成气体的体积(标准状况)为___________L。
33.硝酸
1.硝酸是一种重要的工业原料,下列关于硝酸的说法中正确的是()
A.硝酸见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中B.常温下,Al、Fe不能与浓硝酸反应
C.硝酸能发生硝化、磺化、酯化反应D.王水体积比3∶1的将浓硝酸和浓盐酸的混合物
2.丹麦物理学家玻尔将他钟爱的金制诺贝尔奖章用王水溶解成“金溶液”:
Au+HNO3+3HCl=AuCl3+NO+2H2O,AuCl3+HCl=HAuCl4(四氯合金酸),纳粹分子对这种溶液毫无所知。
战争结束后,玻尔又根据以下反应,炼出黄金并铸出更加灿烂夺目得奖章:
2HAuCl42HCl↑+Cl2↑+Au,表现出科学家对祖国的无比热爱和非凡智慧。
玻尔的以上操作中应用的化学原理正确的是()
A.盐酸有很强的还原性 B.金离子(在配离子[AuCl4]-中)有很强的还原性
C.王水有很强的氧化性D.氯气是上述反应中的氧化剂
3.某稀硝酸能与5.4g铝恰好反应,当这份酸在与铁反应时,最多消耗铁的量为()
A.16.8gB.0.4molC.11.2gD.0.2mol
4已知:
2NO2+H2O(冰水)→HNO3+HNO2,结合已有知识推断,下列结论正确的是()
A.HNO2比HNO3更不稳定B.HNO2的分解产物是NO和H2O
C.HNO2的分解产物是NO2和水D.NO2既是HNO3的酸酐,也是HNO2的酸酐
5某合金(仅含铜、铁)中铜和铁的物质的量之和为ymol,其中Cu的物质的量分数为a,将其全部投入50mLbmol·L-1的硝酸溶液中,加热使其充分反应(假设NO是唯一的还原产物)。
下列说法正确的是()
A.若金属有剩余,在溶液中再滴入硫酸后,金属不会溶解
B.若金属全部溶解,则溶液中一定含有Fe3+
C.若金属全部溶解,且产生336mL气体(标准状况),则b=0.3
D.当溶液中金属离子只有Fe3+、Cu2+时,则a与b的关系为:
b≥80y(1-a/3)
6足量铜与一定量浓硝酸反应,得到硝酸铜溶液和NO2、N2O4、NO的混合气体,这些气体与1.68LO2(标准状况)混合后通入水中,所有气体完全被水吸收生成硝酸。
若向所得硝酸铜溶液中加入5mol·L-1NaOH溶液至Cu2+恰好完全沉淀,则消耗NaOH溶液的体积是()
A.60mLB.45mLC.30mLD.15mL
7某学生用纯净的Cu与过量浓HNO3反应制取NO2,实验结果如图33-1所示,对图中曲线的描述正确的是()
A.OA段表示开始时,反应缓慢,主要由于生成的是NO
B.AB段表示反应速率较快,可能因为产物有催化作用
图33-1
C.BC段表示反应速率最快,在该时间内收集到的气体最多
D.OC线表示随时间增加,反应速率逐渐增大
8下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。
当X无论是强酸还是强碱时都有图33-2转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
图33-2
下列说法中不正确的是()
A.X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.和Cl2的反应是氧化还原反应
D.X是强酸时,C在常温下是气态单质
9.下图是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:
(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。
(b)反应①、②是化工生产中的重要反应。
(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。
(d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。
(e)化合物J由两种元素组成,其
相对分子质量为32。
请按要求填空:
(1)反应③的化学方程式。
(2)C的结构式;H的化学式。
(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式。
(4)化合物J的化学式。
图33-4
10.常温下,浓HNO3与Cu反应后形成Cu(NO3)2溶液,Cu2+以[Cu(H2O)4]2+的形式存在,呈蓝色;而反应中产生的NO2溶解在HNO3中而使溶液呈黄色,黄色与蓝色的混合色即为绿色。
现将该绿色溶液分成两份,进行以下实验:
(1)取一份溶液充分加热,产生出大量红棕色气体,溶液变为蓝色,这是因为
(2)另取一份溶液加水,溶液变为蓝色,这是因为 。
11.在研究性学习中,用稀HNO3与Cu反应来制备NO气体。
有两位学生设计了如图33-4所示两个实验装置(a)和(b)。
回答有关问题:
(1)写出铜与稀硝酸反应的化学方程式:
_______________________。
(2)如果采用(a)装置,若加入20mL6mol·L-1HNO3和2g薄铜片,在反应开始时,可观察到水槽内的导管中水面先慢慢上升到一定高度,此后又回落,然后有气泡从导管口冒出。
试说明产生上述现象的原因:
____________________________________________________。
(3)如果采用(b)装置,请将有关操作补充完全:
①将活塞打开,从U形管的长管口注入稀硝酸,一直注到________为止。
②关闭活塞,用酒精灯在________微热,当反应发生时,立即撤去酒精灯。
③反应在什么情况下可以自动停止?
可以在何处观察到无色的NO气体?
__________________________________________________________________________。
④如果再将分液漏斗的活塞慢慢打开,可立即观察到哪些明显现象?
__________________________________________________________________________。
⑤如果需再获得NO与已生成的NO2鲜明对照的实验效果,应________(填操作)。
12.在NO3-离子浓度为4mol·L-1硝酸铜和硝酸银的混合液100mL中加入定量的铝粉,充分反应后,过滤,将滤纸上的沉淀干燥后称重为24.8g,将沉淀物置于盐酸中无气体放出。
向滤液中滴入氯化钡溶液无现象,后加入过量氢氧化钠溶液得到沉淀,过滤后,将沉淀加热、干燥得黑色化合物4g。
(1)写出反应中的离子方程式:
_______________________________________________。
(2)求参加反应的铝的质量。
34.有关化学方程式的计算
1.物质X(□)和物质Y(〇)的反应中微粒之间的关系如图34-1所示,对该反应的描述,下列反应方程式正确的是()
A.3X+8Y→X3Y8
B.3X+8Y→3XY2+2Y
图34-1
C.3X+6Y→X3Y6
D.X+2Y→XY2
2.铁溶于一定浓度的硝酸时,反应的离子方程式为:
aFe+bNO3-+cH+=dFe2++fFe3++gNO↑+hNO2↑+kH2O下列有关推断中,不正确的是()
A.反应中每消耗5.6 g Fe,转移(2d+3f)/amol e-B.当a不变时,f随着b的增大而增大
C.HNO3的氧化性大于Fe3+D.c-b = 3g+h
3.“神舟五号”载人飞船成功升空和回收备受世界瞩目。
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该反
应配平后N2的化学计量数为()
A.1 B.2 C.3 D.4
4.已知:
在10mL盐酸、氯化铝和氯化铁的混合溶液中,各阳离子的物质的量浓度相等,氯离子的物质的量浓度为7mol·L-1,向此溶液中加入1mol·L-1的NaOH溶液,至沉淀质量不再变化,此时所需NaOH溶液的体积为()
A.70mLB.80mLC.50mLD.40mL
5.Na2O、HCl、Al2O3三种物质在水中完全反应后,溶液呈中性,则参加反应的Na2O、HCl、Al2O3物质量之比可能为()
A.3:
2:
1B.2:
4:
1C.2:
3:
1D.4:
2:
1
6.将22.4g铁粉逐渐加入到含HNO30.8mol的稀硝酸中,反应生成的气体的物质的量(y)随消耗铁粉的物质的量(x)变化关系如图34-2,正确的选项是()
7.向200mlFeBr2溶液中通入672ml(标准状况)的氯气,充分反应后,所得溶液中氯离子的浓度等于原溶液中溴离子的浓度,则原溶液中FeBr2的物质的量浓度为()
A.0.1mol·L-1B.0.2mol·L-1C.0.15mol·L-1D.0.3mol·L-1
8.某学生用NaHCO3和KHCO3组成的某混合物进行实验,测得如下数据(盐酸的物质的量浓度相等)。
则下列分析推理中不正确的是()
50mL盐酸
50mL盐酸
50mL盐酸
m(混合物)
9.2g
15.7g
27.6g
V(CO2)(标况)
2.24L
3.36L
3.36L
A.盐酸的物质的量浓度为3.0mol·L-1B.混合物中NaHCO3的质量分数为45.7%
C.加入混合物9.2g时盐酸过量D.15.7g混合物恰好与盐酸完全反应
9.某赤铁矿石经处理后检测只含有杂质氧化铜和氧化亚铁,化学研究小组的同学取试样ag,在加热条件下用足量的一氧化碳将其充分还原事,得到金属混合物10克,生成的二氧化碳用过量的石灰水吸收,得到20克沉淀。
(1)a=________
(2)另取ag上述矿石试样溶于200mL2.5mol·L-1的硫酸溶液,充分反应后,计算所得溶液中c(H+)(忽略溶液体积的变化。
)
(3)将
(2)所得溶液以惰性电极电解,当电路中通过0.2mol电子时,停止电解。
试通过计算和推理判断电解过程中阴极上是否一定有金属析出。
(4)通过上述方法制得的金属混合物放置一段时间后,发现表面生锈(铜未生锈),取bg加入1L1mol·L-1的硫酸溶液中(整个反应过程中无气体放出),完全溶解,最终溶液中c(Fe3+)=0.1mol·L-1,c(Cu2+)=0.05mol·L-1,则b的范围是________(假设反应后溶液的体积为1L)
10.已知固体混合物A由NaHCO3、KHCO3、MgCO3、CaCO3四种物质中的两种混合而成,通过计算和推理回答下列问题:
(1)取A与足量的盐酸反应
①若n(A)为定值,生成气体的量即为定值,则A的组成最多可能有种。
②若m(A)为定值,生成气体的量即为定值,则A的可能组成是;;。
(可以不填满,也可以补充)
(2)若先将A加热,剩余固体再与足量的盐酸反应,且先后两次产生的气体分别通过足量的澄清的石灰水生成的沉淀均为10.0g,则n(A)=mol.
..
11.有三份不同质量的铁粉样品①②③,甲、乙、丙三位同学各取一份样品分别与含有
0.8molHNO3的稀硝酸反应,反应后硝酸和铁均无剩余,且硝酸的还原产物只有NO。
据此
回答下列问题:
⑴甲取样品①,反应后的溶液中铁只以Fe3+离子
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