高三化学氮族元素人教版

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高三化学氮族元素人教版

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高三化学氮族元素人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容:
氮族元素
二. 重点、难点:
1. 掌握氮族元素及氮族元素的原子结构特点及性质变化规律。
2. 掌握氮元素的重要化合物NH3及氧化物硝酸、硝酸盐的重要结构与性质、用途。
3. 了解氮的氧化物对大气的污染
4. 了解磷及磷的化合物的性质
三. 具体内容:
(一)氮族元素的结构及性质逆变规律
氮族元素包括N、P、As、Sb、Bi五种元素,在周期表中位于第VA族。它们的最外
层电子数均为5个,它们的原子半径随着核电荷数的增大而逐渐增大。它们在原子结构上的异同处决定了性质的相似性和递变性。
单质的物理性质递变规律有:从氮到铋、单质的密度逐渐增大;固态氮和红磷、白磷均属分子晶体,熔沸点逐渐升高;锑和铋的金属性已较显著,熔、沸点的递变规律与碱金属单质相仿,逐渐降低。砷较特殊,灰砷已呈现一定金属性,但常压下,它在6130C时能升华,加压下测得的熔点是氮族元素的单质中最高的。
氮族元素的相似性和递变性
相似性 递变性
最外层上均为5个电子,均能获得3个电子而达到稳定结构。在最高价氧化物中化合价都是+5价,化学式为R2O5在气态氢化物中,都显-3价,化学式为RH3最高价氧化物的水化物的化学式为 H3RO4或HRO3 氮、磷、砷、锑、铋的单质从非金属过渡到金属。氮、磷与氧气反应的条件不同(难化合)(难化合)所以还原性NP气态氢化物的稳定性NH3、PH3、AsH3、SbH3稳定性逐渐减弱最高价氧化物的水化物的酸性HNO3、H3PO4、H3AsO4、H3SbO4酸性逐渐减弱
说明:① 氮族元素原子的价电子数是5,但主要为+3、+5价。② 氮族元素最高价氧化物的水化物的通式为H3RO4,但硝酸为HNO3比通式少一个水分子。原因是氮原子半径小。
(二)N2单质的结构性质
1. 结构特点:
电子式:,结构式:。分子中三键键能大,分子稳定,化学性质不活泼,但要注意,N2一旦吸收能量变为N原子则性质较活泼。
2. 物理化学性质:
无色无味气体,难溶于水,与空气密度相近。
在高温或放电时可与某些物质反应,N表现为既有氧化性,又有还原性。
(1)与H2的反应:
(2)O2的反应
2NO+O2=2NO2 2NO2 N2O4
(无色) (红棕色) (无色)
3NO2+H2O=2HNO3+NO
4NO2+O2+2H2O=4HNO3
4NO+3O2+2H2O=4HNO3
(3)与某些金属的反应:
3Mg+N2Mg3N2(第ⅡA族金属都可发生类似反应)
(镁在空气中生成微量Mg3N2,镁跟氮气反应比镁跟氧气反应要难得多。因此mg Mg在空气中完全燃烧,所得固体的质量小于m×g,氮化镁为离子化合物,电子式为 Mg2+[:N:]3-Mg2+[:N:]3-Mg2+)
(4)固态:
N游离态N的化合态(生物固氮)
(三)氮的氢化物——氨
1. 结构:
电子式:
结构式 ,空间呈三角锥形,键角107°18′
物理化学性质:无色,有刺激性气味气体,易液化(与Cl2,CO2相同),极易溶于水(1:700),形成氨水。
与水反应:
NH3+H2ONH3·H2ONH4++OH-,水溶液呈弱碱性。氨水的成分是:
NH3、H2O、NH3·H2O(NH3的主要存在形式)、NH4+、OH-、H+(极少)
注:氨水中含大量NH3·H2O,但表示浓度时用NH3的多少(mol,g,%)
2. 与酸反应:
NH3+HCl=NH4Cl(白烟)
2NH3+H2SO4=
实质是NH3+H+=NH4+
3. 与非金属反应:
4NH3+5O24NO+6H2O+Q
8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2
4. NH3的制法:
(1)工业制法:
H2的来源:
C+H2O(气)CO+H2
(2)实验室制法:
2
注:NH3不能用CaCl2,浓H2SO4干燥,可用碱石灰干燥,防止NH3与空气对流,便于收集纯净的NH3。
(3)检验,用湿润的红色石蕊试纸,现象是变蓝,或用沾有浓HCl的玻璃棒,接近有白烟。
(四)铵盐:
1. 物理性质:无色晶体,易溶于水
2. 化学性质:受热易分解:
NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O
NH4Cl NH3↑+HCl↑(在容器上部重新结合生成NH4Cl)
NH4NO3,(NH4)2SO4受热分解产物复杂,NH4NO3不能撞击
3. NH4+的检验
用碱液与铵盐共热,放出氨气,NH4++OH-=NH3 +H2O,然后用湿润的红色石蕊试纸,试纸变蓝,证明有NH4+
(五)氮的氧化物
包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5
1. 一氧化氮
无色有毒,不溶于水的气体,能与血红蛋白结合引起中毒。
2NO+O2=2NO2
NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O(除硝酸厂尾气)不能单独与碱作用生成盐,为不成盐氧化物。
制法:
实验室:Cu和HNO3(稀)制NO(只能用排水法收集)
工业上:NH3和O2制NO(氨催化氧化法)
2. 二氧化氮:
(1)物性:红棕色有毒,有刺激性气味的气体
(2)化性:与水反应:3NO2+H2O=2HNO3+NO
(3)转化:2NO2N2O4(由于是无条件转化,只要有NO2,就有N2O4)
(4)氧化性:NO2是一种强氧化剂,能将I-、SO2、H2S等氧化
2KI+4NO2=2KNO3+I2+2NO
SO2+NO2=NO+SO3
H2S+NO2=S+NO+H2O
制法:Cu和HNO3(浓)反应
Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2+2NO2 ↑+2H2O
只能用向上排空气法收集
工业上: NH3→ NO→NO2(制硝酸)
3. N2O5:白色固体,极不稳定,是硝酸的酸酐,具有酸性氧化物的通性。
N2O5+H2O=2HNO3
(六)硝酸(HNO3)
1. 物理性质:
纯HNO3为无色液体,易挥发,形成白雾,有刺激性气味。挥发性随浓度增大而增强,98%以上的为发烟硝酸。浓HNO3与浓盐酸体积比1:3的混合物叫王水,能溶解金和铂。
2. 化学特性
由于HNO3=H++NO3-,所以具有酸的通性,但与金属反应不生成H2。遇石蕊溶液,先变红后褪色。
① 不稳定性
4HNO3=4NO2↑+ O2↑+ 2H2O
生成NO2溶于酸中可使酸呈黄色,所以HNO3应存放在棕色瓶中。
② 强氧化性:无论浓、稀HNO3都有氧化性,浓度越高,氧化性越强。
③ 与金属反应
常温下,浓HNO3与Fe、Al钝化。硝酸与金属的反应复杂,一般硝酸越浓,被还原为NO2;浓度稀,被还原为NO;金属越活泼,N还原的价态越低,可使HNO3还原为N2O、N2或NH3。
3Cu+8HNO3(稀)=+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)=+2NO↑+2H2O
4Zn+10HNO3(较稀)=4Zn(NO3)2+N2O↑+5H2O
4Zn+10HNO3(极稀)=4Zn(NO3)2+NH4NO3 +3H2O
与非金属反应
一般浓HNO3被还原为NO2,稀HNO3被还原为NO,非金属常被氧化为最高价含氧酸或高价氧化物:
C+4HNO3(浓)=CO2↑+4NO2↑+2H2O
S+6HNO3(浓)=H2SO4+6NO2↑+2H2O
3P+5HNO3(稀)+2H2O=3H3PO4+5NO
3. 与还原性化合物反应
3FeO+10HNO3=3Fe(NO3)3+NO↑+5H2O
3Na2S+8HNO3=6NaNO3+3S+4H2O+2NO
4. 与有机物反应
C6H6+HO-NO2C6H5-NO2+H2O
5. 硝酸的制法
(1)工业制法——氨氧化反应
阶段 氨氧化 氧化、吸收
反应原理 4NH3+5O24NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO
设备 氧化炉 吸收塔
注意:
① 循环氧化,相当于NH3全部氧化为HNO3
② 50% HNO3 96%HNO3
③ 尾气吸收
(2)实验室制法:
NaNO3(固)+H2SO4(浓)NaHSO4+HNO3 ↑
硝酸盐的性质:
物理性质:多数为无色晶体,极易溶于水
化学性质:
盐的通性。一般在盐溶液中NO3-不具有强氧化性,当溶液中有强酸时,表现强氧化性。
不稳定性
在高温时,是强氧化剂,受热放出O2。
分解规律:
K~Na:生成亚硝酸盐和O2
Mg~Cu:生成金属氧化物(低价盐变高价氧化物)NO2,O2
Hg~Ag:生成金属单质、NO2、O2
(七)磷、磷酸、磷酸盐
1. 磷
红磷和白磷互为同素异形体。
(1)结构特点:白磷为4个P原子组成的分子晶体。在空间呈正四面体结构,分子式P4,键角60°
(2)物理性质比较
色态 溶解性 着火点 毒性 加热 保存方法
红磷 暗、红色粉末 不溶于水和CS2 240℃ 无 416℃升华 密封
白磷 白色蜡状 不溶于水易溶CS2 40℃ 剧毒 水中(少量的)
(3)化学性质:
4P+5O22P2O5
2P+3Cl22PCl3
PCl3+Cl2=PCl5
2. P2O5
白色固体,具有吸湿性,常做干燥剂。
P2O5+H2O(冷)=2HPO3 偏磷酸、有毒
P2O5+3H2O(热)=2H3PO4 磷酸、无毒
3. 磷酸
物理性质:无色透明晶体,易溶于水,属高沸点酸(制HBr、HI)。
化学性质:
性质稳定,不易分解,在水溶液中存在。
H3PO4H2PO4-+H+
H2PO4-H++HPO42-
HPO42-PO43-+H+
是三元中强酸,无氧化性,可形成三种盐,正盐,一氢盐、二氢盐。除钾、钠、铵盐外,一般不溶于水;二氢盐多数溶于水,且呈酸性;可溶性的,如Na3PO4、K2HPO4呈碱性。
4. 重要的磷酸盐
磷酸钙:
存在于磷矿石中,可制磷肥普钙和重钙,转化为作物易吸收的可溶性Ca(H2PO4)2。
Ca3(PO4)2+4H3PO4=3Ca(H2PO4)2 重钙(亦称重过磷酸钙)
Ca3(PO4)2+2H2SO4=Ca(H2PO4)2+2CaSO4普钙(过磷酸钙)
注意:磷肥不能与石灰、草木灰等碱性肥料混合施用,以免因反应损失肥效。
(1)CO2、NO混合气体通过Na2O2的计算:有关反应为:
① 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
② 2NO+O2=2NO2
若V(CO2)=V(NO),最后得气体为NO2,且V(NO2)=V(原NO)=
若V(CO2)>V(NO),最后得NO2、O2混合气体,其中V(NO2)=V(原NO),
V(余O2)=,故V总=[V(CO2)+V(原NO)]=
若V(CO2)① 当V(CO2)≥V(NO);反应后气体为原混合气体体积的1/2
② 当V(CO2)(2)有关混合气体的计算
在高中化学中,混合气体的计算,由于反应中生成硝酸、气体体积缩小、溶液的液面上升等现象多,许多学生在解决这类题型时,感到束手无策,其主要原因是由于这类题目中有时含有循环计算的问题。有关的化学方程式是:
大体有下列四种形式:
① 只有溶于水或它与另一既不溶于水,又不与之反应的气体混合溶于水,发生的反应为:
<1> 若只有溶于水,则最后剩余气体的体积为原体积的1/3;也可用体积差值法来求解。
<2> 若为上述混合气体,可用体积差值法求出参加反应的体积;也可设杂质气体体积为X,代入化学方程式进行计算。
② 只有与氧气的混合气体溶于水,将上述两个化学方程式进行合并,消除循环项NO,得
这时可能出现下列三种情况:
<1> 若,则两者全部溶于水,无气体剩余;
<2> 若,则过量,4:1部分的体积全部溶于水后,由于还能与水反应,故剩余气体的体积为过量体积的1/3。
<3> 若过量,4:1部分的体积全部溶于水后,剩余气体的体积就是过量的体积。
③为NO与氧气的混合气体溶于水,则消去循环项,得:
(4)
它也可能出现下列三种情况:
<1> 若,则两者全部溶于水,无气体剩余;
<2> 若,则NO过量,4:3部分的体积全部溶于水后,剩余气体的体积即为过量的NO体积。
<3> 若,则过量,4:3部分的体积全部溶于水后,剩余气体的体积即为过量的的体积。
④ 若为三者同时溶于水时:可先将氧气与一氧化氮反应,则据氧气的量的多少,得到的处理结果有三种可能性:
<1> 若最后是正好与NO反应,则最后即为溶于水即用第一种形式处理;
<2> 若过量,则最后为的混合气体溶于水,用第二种形式处理;
<3> 若不足,则最后为的混合气体溶于水,也用第一种形式处理。
有了上述解题思路,我们就可以解决已知体积的溶于水的这方面的问题,也可以倒过来据已知剩余气体的体积求原来气体组成,但在后一种题型中,有一点需要指出的是:最后剩余的无色气体有两种可能性:可能是NO、也可能是,即可得到两组答案,应考虑全面,防止漏解。下面习题供同学们练习:
练习:
1. 在一定条件下将盛有15mL二氧化氮的试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积为 。
2. 在一定条件下,将盛有等体积的二氧化氮和氮气的试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积为原体积的 。
3. 在一定条件下,将盛有15mL一氧化氮和二氧化氮的试管倒立于水槽中,充分反应后剩余气体的体积为8mL,则原来气体体积中一氧化氮的体积为多少?
4. 在一定条件下,将50mL氧气与160mL二氧化氮的混和气体通入倒立于水槽中并盛满水的量筒中,最后剩余气体的体积为多少?
5. 在一定条件下,将100mL一氧化氮气体通入一个盛满水且倒立于水槽中的大量筒中,然后,再通入60mL氧气,则最后的气体体积应为多少?
6. 先后分别将50mL一氧化氮、80mL二氧化氮、60mL氧气通入一个盛满水且倒立于水槽中的大量筒中,求最终剩余气体的体积为多少?
7. 向一个倒置于水槽中的大量筒内通入60mL的的混合气体后,再通入30mL的,最终还剩余无色气体10mL,求原来混合气体中NO的体积为多少?
答案:
1. 5mL;2. 2/3;3. 4.5L;4. 10mL氧气;5. 过量20mLNO;6. 2.5
7.(1)
【典型例题】
[例1]酸性氧化物和碱性氧化物相互作用可生成含氧酸盐,而硫代酸盐也可由酸性的非金属硫化物与碱性的金属硫化物作用制得。如:(硫代亚砷酸钠)
试写出下列反应的化学方程式:
(1)和反应: ;
(2)和反应: ;
(3)和相似,均具有还原性;相似,均具有氧化性。则作用的化学方程式为____________。(河南省复赛题)
解析:由熟知的氧化物的性质可以类推出硫化物的性质,即由的有关性质可推出的性质,并结合已学知识联想类比解答。
答案:
评注:类比是解答信息给予题的有效手段之一。
但是,初学者易犯机械类比的毛病,有的拘泥于类比的原型而不作灵活的变通,有的任意类推而不讲规律的适用范围,结果是“画虎类狗”
[例2] 某元素的最高价氧化物为,该元素的气态氢化物中氢的质量分数为8.82%,已知该元素原子核内中子数比核外电子数多1。试推断:
(1)该元素的名称是______________,在元素周期表中的位置是______________。
(2)该元素的最高价氧化物对应水化物的酸性强弱与同周期元素最高价含氧酸的比较应为(写化学式)__________。(浙江省会考题)
解析:根据最高价氧化物,可知该元素气态氢化物应为。由质量分数计算:,解得。所以,该元素质子数,为磷元素。
答案:(1)磷;第三周期第VA族。
评注:确定R原子量的另一种方法可以由R与H原子个数比计算。
即,已知=1,则。要学会多向思维,形成一题多解意识。
[例3] 某混合气体可能有和水蒸气中的一种或几种,当依次通过澄清石灰水(无浑浊现象)、氢氧化钡溶液(有浑浊现象)、浓硫酸、灼热的氧化铜(变红)或无水硫酸铜(变蓝)时,则可断定该混合气中一定有( )。(杭州市综合测试题)
解析:气体通过澄清的石灰水无浑浊,而通过溶液有浑浊,则证明原混合气体中一定含气体,因HCl与石灰水作用:
,无沉淀产生,且被吸收;通过产生沉淀:,因而有,则一定没有。通过灼热所呈现的现象说明一定存在有。
答案:A。
评注:解本题的关键在于判断气体的存在。有的学生思路不灵活,往往钻进死胡同出不来,而且思路单一,常按固定模式去思考,或者顺着题设的“陷阱”去思考,因而造成错解。
[例4] 向浓中加入足量铜片反应后,被还原的物质的量为( )
A. B. C. 大于,小于 D. 无法确定
解析:定量的与反应后,随溶质的消耗。溶液浓度将由浓变稀,故的还原产物有还有。可见被还原的物质的量将随溶液浓度而发生改变,但借助极端法可确定被还原的物质的量的范围。若全部视为浓,被还原的物质的量为;若全部含在稀硝酸中,被还原,故实际被还原的物质的量范围为。
答案:C。
[例5] 某金属单质跟一定浓度的硝酸溶液反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原硝酸的物质的量之比为时,还原产物可能是( )
A. B. C. D.
解析:由于金属氧化产物的价态不明,故应借助于讨论法求解。若为一价金属,则得到金属失去的,还原产物为;若为二价金属,则得到,还原产物为,若为三价金属,则得,不合理。
答案:C、D。
[例6] 某单质能与足量浓硝酸反应放出气体。若参加反应的单质与的物质的量之比,则该元素在氧化产物中所显示的化合价可能是( )
A. B. C. D.
解析:能被浓氧化的单质除金属外,还可能是某些固态非金属单质。由于单质性质不明,故也应作讨论分析。若属非金属单质,只起氧化剂作用。被还原成时,从单质处得到,单质元素在氧化产物中的价态可能为价。若单质为金属,既起氧化剂作用,并起酸的作用,设金属被氧化为金属硝酸盐,金属呈价,则获得金属失去的,也即,得。
答案:B、C。
[例7] 要除去下列物质中混有的少量杂质(括号内物质为杂质),简述并写出有关的化学方程式。
(1)
(2)
(3)
(4)
解析:除杂质通常是借助被提纯物与杂质性质上的差异,选择适当的简便可行的实验方法,除去杂质,或使杂质转化为被提纯物。(1)通过水洗的方法可除去;(2)去利用固态受热分解成气体的方法可使之除去(注意应选用敞口器皿,以防、冷却再化合)。(3)借的不稳定性,可选用盐酸使分解,使之除去,,再利用(2)除去。(4)、固然可借沸点差异,用低温蒸发液氧、液氮混合物使之分离,但此法在实验室中是难以实现的。最简便的方法是通过灼热的铜网,使与化合,使之除去。
答案:见解析
[例8] 浓氨水可与新制生石灰作用生成氨气。干燥的氨气在高温下能被氧化成。实验室欲用下列仪器装置和药品来制取纯净的氮气。试回答下列问题:
(1)这些装置按气流方向自左至向的连接顺序(填玻管接口A、B、C……)是 。
(2)浓氨水与新制生石灰作用生成氨气的原因是 。
(3)装置①中氧化还原反应的方程式是 ,其中氧化剂是 ,氧化产物是 (填化学式)。
(4)装置④中应选用的干燥剂是(写名称) 。
(5)装置②中浓的作用是 。
解析:据浓氨水与生石灰作用生成氨气的要求,可见气体发生装置应选③,又据“干燥氨气在高温下被氧化成”的实验要求制得的应先经过干燥,然后进入装置①与反应,最后根据“制取纯净的”的要求,收集的中应不含其它杂质气体。而,反应中有水气生成,且通入的不一定全部参与反应,故制出的中必混有、,欲得纯净,必须将它们除去,而除去它们的最理想试剂为浓,由浓的状态(液体)可见应选用装置②放,故装置③后的干燥装置应选④,干燥剂应选用固态的碱石灰或固体。由仪器连按顺序自然可确定玻管接口顺序,应为E接F,G接A,B接D。
浓氨水与新制生石灰作用生成氨气的原因:生石灰与水反应过程中消耗了水,提高了氨水的浓度,且反应放出大量的热。放出的热量促使浓氨水中分解而放出。(另有一原因是反应生成的在水中电离出,促进浓氨水中的电离平衡左移,从而放出。(因平衡移动知识未到位,暂不作要求)。
答案:
(1)F→G→H→A→B→D→C
  (2)
(3)2NH3+3CuON2↑+3H2O+3Cu;CuO;N2
(4)碱石灰
  (5)除去水蒸气和氨气
[例9] 有一瓶白色固体,取少量置于试管中加热,固体逐渐消失,放出水蒸气和其它两种气体,试管内除管口有少量水珠外,没有任何残留物。取0.350g这种固体跟过量的碱液反应,生成一种能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,这些气体正好能和30.0mL0.100mol/L
完全反应;另取0.350g该固体跟足量盐酸反应,放出一种无色、无臭的气体,将这些气体通入过量的澄清石灰水中,得到0.400g白色沉淀。
(1)计算0.350g固体中含有的阴离子和阳离子的物质的量。
(2)根据实验及计算结果确定白色固体是什么?写出判断的依据。(上海市高考题)
解析:
(1)从固体与碱液共热时放出能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体,证明有存在;从固体与酸反应所生成的气体能与石灰水作用产生白色沉淀,证实固体中有。
(2)从固体加热分解后,试管内没有任何残留物,以及生成除水蒸气之外只有两种气体,说明该固体中不含任何固体金属离子和其它酸根离子。所以该固体可能是

的物质的量之比为2:1,在中,的物质的量之比为1:1,该固体中,的物质的量之比为0.006:0.004=1.5:1,所以该白色固体是的混合物。
答案:见解析
评注:完全吸收的反应为:,故有关系式:。
(2)在第2问确定白色固体存在的依据中运用了“平均值法”的原理。
[例10] 有一硫酸和硝酸的混合溶液,取出其中的,加入足量的溶液,可得白色沉淀。将沉淀滤出洗净,烘干后称得质量为。另取这种溶液与溶液恰好完全反应,求混合液中和的物质的量浓度。再取混酸液与粉共热时,将有多少毫升气体产生(标准状况)。
解析:由;可求得,
本题的关键是题(2),同学往往误认为混酸中只有会氧化铜,而忽略了反应生成的在稀中同样具有强氧化(即溶液中的、能起到稀硝酸的作用)仍可氧化铜,故本题用离子反应方程式计算为好。
答案:
(过量)(过量)
【模拟试题】(60min)
一. 选择题(每题只有一个正确选项,共30分)
1. 关于氮族元素的性质,下列推断错误的是( )
A. 从N→Bi获得电子的趋势减弱,失去电子趋势增强。
B. 最高价氧化物为R2O5,其水化物的化学式为HRO3或H3RO4
C. 非金属性:P>As。气态氢化物的还原性:PH3>AsH3
D. 最高价含氧酸的酸性:硒酸>砷酸>锗酸
2. 已知下列事实:① HNO3的酸性比H3PO4强;② HNO3显氧化性,H3PO4不显强氧化性,③ N2与H2能直接化合,P与H2很难直接化合,④ NH3比PH3稳定。其中能说明N元素的非金属比P元素强的是( )
A. ①②③ B. ①②④ C. ①③④ D. ②③④
3. 在体积为VL的密闭容器中通入amolNO、bmolO2,反应后容器中N原子数和O原子数之比为( )
A. B. C. D.
4. 把xmLCO2通过足量的Na2O2后再与ymLNO混合,x与y之和为30mL。设充分反应后气体体积缩小为15ml,则x:y为( )
① 1:1 ② 2:1 ③ 5:4 ④ 7:5 ⑤ 5:7 ⑥ 1:2
A. ①② B. ②③④ C. ①②③④ D. ③④⑤⑥
5. 氮气与其它单质化合,一般需高温,有时还需高压等条件,但金属锂在常温常压下能与N2化合成Li3N。这是因为( )
① 此反应可能是吸热反应;② 此反应可能是放热反应;③ 此反应可能是N2分子不必先分解为原子;④ 此反应可能是N2先分解为原子
A. ①② B. ②④ C. ②③ D. ①④
6. 已知:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O。现有含1molCO、1molNH3和1molNO的气体混合物,某实验的工作者通过下列操作,从其中分离出纯而干燥的CO:① 通过浓烧碱溶液;② 通过浓H2SO4;③ 通入0.5molO2。正确的操作次序是( )
A. ②③① B. ③①② C. ②①③ D. ③②①
7. 15LNO2气体迅速通过水后,收集到7L气体(同温同压),被氧化的NO2有( )
A. 4L B. 6L C. 8L D. 12L
8. 根据工业上制HNO3尾气处理的反应原理:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O;
2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O。下列气体中不可能被过量的NaOH溶液吸收是( )
A. 1molO2和4molNO2 B. 1molNO和4molNO2
C. 1molO2和4molNO D. 4molNO和1molNO2
9. 常温常压下,密闭容器中充入下列气体压强最大的是( )
A. 0.3molHCl和0.3molNH3 B. 0.2molH2和0.1molO2
C. 0.2molNO和0.2molO2 D. 0.2molH2S和0.1molSO2
10. 下列溶液中密度最小的是( )
A. 12mol/L盐酸 B. 98%的硫酸
C. 12mol/L氨水 D. 6mol/L氨水
11. 鉴别Cl2、H2S、NH3、HBr四瓶气体,可供选用的湿润试纸有:① 醋酸铅试纸;②淀粉碘化钾试纸;③ 酚酞试纸(特制);④ 蓝色石蕊试纸;⑤ 红色石蕊试纸。假设每种试纸只能用一次并鉴别出一种气体,选择试纸的正确次序是( )
A. ②①⑤④ B. ⑤③①② C. ⑤④②③ D. ①②④⑤
12. 0.5molNH4NO3在一定条件下可分解成HNO3和16.2gH2O以及另外一种气态物质,该气态物质可能是( )
A. NO B. N2O C. N2O3 D. N2
13. 下列各组物质受热分解时,不一定产生NH3的是( )
A. NH4NO3 B. NH4HCO3 C. (NH4)3PO4 D. NH4Cl
14. 为除去镀在铝表面的铜镀层可选用的试剂是( )
A. 稀HNO3 B. 浓HNO3 C. 浓H2SO4 D. 浓盐酸
15. 1.92gCu和一定量的浓HNO3反应,随着铜的不断减少,反应生成的气体颜色也逐渐变浅;当铜全部反应时,共收集到标况下的气体1.12L,则反应中消耗的HNO3的物质的量是( )
A. 0.12mol B. 0.1mol C. 0.11mol D. 0.2mol
二. 选择题(每题有1~2个正确选项,共24分)
16. 某金属单质跟一定浓度的HNO3反应,假定只产生单一的还原产物,当参加反应的单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2:1时,还原产物是( )
A. NO2 B. NO C. N2O D. N2
17. 下列试剂① 浓氨水;② 氯水;③ 液溴;④ 浓硝酸;⑤ 浓盐酸;⑥ 溴化银,其中必须用棕色试剂瓶装的有( )
A. 全部 B. ②④⑥ C. ②③⑤⑥ D. ①④⑥
18. 下列各组离子能大量共存的是( )
A. I-、H+、NO3-、K+ B. SO42-、H+、Fe2+、Cl-
C. ClO-、I-、Na+、K+ D. Fe2+、NO3-、Cl-、Na+
19. 已知:3NO2+2NaOH=2NaNO3+NO+H2O,NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O。在盛amolNO和bmolNO2及cmolO2的密闭容器中,加入VL某浓度的烧碱溶液后,密闭容器中压强几乎为0,则NaOH的物质的量浓度为(mol/L)( )
A. B. C. D.
20. 市面上销售的金首饰是否属于纯金,可取样品与某试剂进行反应,根据现象即可判断,该试剂是( )
A. 盐酸 B. 硝酸 C. 王水 D. 硫酸
21. 下列离子方程式中错误的是( )
A. 硫酸氢钠与氢氧化钡溶液以物质的量之比1:1反应;
H++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+H2O
B. 稀NH4Cl溶液中加入稀NaOH溶液:NH4++OH-=NH3↑+H2O
C. FeBr2溶液中通入足量Cl2: 2Fe2++2Br-+2Cl2=2Fe3++Br2+4Cl-
D. NaHCO3溶液和稀盐酸加热反应:HCO3-+H+CO2↑+H2O
22. 将NH4HCO3在试管中加热,使放出的气体依次通过盛有足量Na2O2、CaO的容器,最后得到的气体是( )
A. H2O B. CO2 C. O2 D. NH3
23. 下列说法正确的是( )
A. 凡是铵盐均能与苛性钠共热产生NH3
B. NH4HCO3受热分解产生的气体经碱石灰干燥后可得纯净的NH3
C. NH3溶于水后,水溶液中存在大量的NH4+
D. NH3可在空气中燃烧生成NO
24. As2S3和As2O3性质相似、均具有还原性;Na2O2和Na2S2性质相似,均具有氧化性,当As2S3与Na2S2相互反应时,生成的盐可能是( )
A. NaAsS3 B. Na2AsS4 C. Na3AsS3 D. Na3AsS4
25. 往浅绿色的溶液中逐滴加入稀盐酸时,溶液的颜色变化应该是( )
A. 变浅 B. 加深 C. 没有变化 D. 变棕黄色
26. 有关3BrF3+5H2O=HBrO3+Br2+9HF+O2↑反应的叙述正确的是( )
A. 还原剂与氧化剂的物质的量之比为5:3
B. HBrO3和HF是还原产物
C. 生成1molO2时转移了6mole-
D. BrF3既是氧化剂,又是还原剂
27. 将7g含Mg、Zn、Fe三种金属的混合物与50ml稀H2SO4恰好都完全反应,产生的H2在标准状况下为5.6L,则此三种金属的物质的量之和为(mol)( )
A. 0.1 B. 0.125 C. 0.25 D. 0.5
三.(本大题共4小题,共19分)
28.(4分)配平下列方程式
(1) P4O+ Cl2—— POCl3+ P2Cl6
(2) Mn2++ S2O82-+ H2O—— SO42-+ MnO4-+
29.(4分)(1)将木炭屑与浓HNO3共热产生的气体等分为①②两份。① 份先导入蒸馏水再导入石灰水中;② 份直接导入石灰水。则①份中石灰水 ②份中石灰水 。
(2)氙(Xe)有一种化合物XeO3,但极不稳定,易转化为单质氙而呈强氧化性。将适量XeO3投入60ml 0.1mol/L的Mn2+的水溶液中刚好完全反应,放出的唯一气体氙单质在标准状况下体积为112ml。则①反应后的溶液中,Mn元素的化合价为 。②反应后溶液的颜色为 。
30.(5分)有A、B、C三种气体,A无色,在一定条件下能与氧气反应生成B,B不溶于水,但可与氧气反应生成C。A、C两种气都溶于水,所形成的溶液酸、碱性恰好相反, 则:① A是 ,B是 ,C是 。
② 写出下列反应的方程式:A→B 。
③ 气体C溶于水后得到的溶液与A反应 。
31.(6分)一无色气体,可能由CO2、HCl、NH3、NO2、NO、H2中的一种或几种所组成。将此无色气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶,发现气体减少一部分体积。继续通过装有固体Na2O2的干燥管,发现从干燥管出气管端出来的气体,颜色显红棕色,再将该气体通入盛满水倒立于槽的试管内,最后试管里仍然为一装满试管液体。由此我们认为:① 原气体一定含有 ,一定不会有 ;② 由最终结果可知原气体中一定含有的几种气体体积之比为: 。
四.(本大题共2小题,共14分)
32.(4分)在标准状况下,用以下气体做喷泉实验,请根据情况,填写烧瓶中溶液的物质的量浓度(假设溶质不能扩散出去)
(1)用HCl气体,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为 。
(2)用NH3气体,喷泉结束后,水充至烧瓶容积的2/3处,则溶液的物质的量浓度为 。
(3)用NO2气体,喷泉结束后,水充至烧瓶容积的2/3处,则溶液的物质的量浓度为 。
(4)用NO2和O2;按4:1体积之比的混合气体,喷泉结束后,水充满烧瓶,则溶液的物质的量浓度为 。
33.(10分)利用如图的装置收集几下8种气体:① H2;② Cl2;③ CH4;④ HCl;⑤NH3;⑥ NO;⑦ H2S;⑧ SO2。
(1)若烧瓶是干燥的,则由B口进气可收集的气体有 。若把装置由A口进气收集的有 。
(2)若在烧瓶内充满水,可收集的气体有 ,气体应由 口进入。
(3)若烧瓶中装入适量的浓H2SO4,可以用它来干燥的气体有 ,气体应从 口进入。
五.(本题共两小题,共13分)
34.(6分)在密闭容器中,放入Mg(NH4)2CO3和NaOH两种固体,将容器加热至200℃,经充分反应后,排除其中的气体,冷却,称得剩余固体的质量为Ng。问原容器中和NaOH各多少g?
35.(7分)硝酸与金属反应,其还原产物随金属的活泼性和HNO3浓度不同,可分别为N2O、NO、NO2和NH4NO3等。已知6.5g某金属与过量稀硝酸反应(并无气体放出),反应后所得溶液加入过量热碱溶液可放出一种气体,其体积为560ml,试推测出该金属。

试题答案
一.
1. C 2. C 3. A 4. C 5. C 6. B 7. C 8. D 9. B 10. C
11. B 12. D 13. A 14. B 15. C
二.
16. C 17. B 18. BD 19. D 20. B 21. BC 22. CD 23. AB
24. AD 25. D 26. CD 27. C
三.
28.(1)2,12;2,3 (2)2,5,8;10,2,16H+
29.(1)变浑浊;无明显现象 (2)+7;紫红色
30. ① NH3,NO,NO2 ②
③ NH3+HNO3=NH4NO3
31. ① NH3、CO2、NO;NO2、HCl、H2 ② V(NH3):V(CO2):V(NO)=n:3:2(n>0)
四.
32.(1)0.045mol/L (2)0.045mol/L (3)0.045mol/L (4)0.036mol/L
33.(1)2、4、7、8;1、3、5 (2)1、3、6;A (3)1、2、3、4、6、8;B
五.
34. 若NaOH不足,m(NaOH))=N(g) m[]=M-N(g)
若NaOH过量:m(NaOH)=
m[]=
35. 据题意,发生的化学反应为
8M+10nHNO3=8M(NO3)n+nNH4NO3+3nH2O
nNH4NO3+nNaOH=nNaNO3+nNH3↑+nH2O得
关系式:8M~nNH3。设金属的原子量为M,n为M的化合价,则有
M=32.5n
讨论得n=2时,M=65,金属锌符合题意。

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