2022届高考化学二轮自主复习要点训练氮族元素

第24讲氮和磷第八章氮族元素要点感悟……04随堂试训……10目录要点感悟

1.氮族元素的原子结构（内容详见学生用书）

2.氮的氧化物

例2

上世纪80年代后期人们逐渐认识到，NO在人体内起着多方面的重要作用。下列关于NO的说法不正确的是（）

A.NO分子中有极性共价键

B.NO是造成光化学烟雾的因素之一

C.NO是汽车尾气的有害成分之一

D.NO分子所含电子总数为偶数D

［解析］

NO是双原子化合物分子，肯定是含极性键的极性分子，作为汽车尾气的有害成分之一，会带来光化学烟雾、酸雨等一系列环境问题。NO分子所含电子总数为15个。要点感悟

3.氮气的化学性质

例3

氮气与其他单质化合一般需要高温，有时还需高压等条件，但金属锂在常温、常压下就能与氮气化合生成氮化锂，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此反应可能是氮分子不必先分解成为原子④此反应可能是氮分子先分解成为原子

A.①②B.②④C.②③D.①④C要点感悟

［解析］

氮分子中存在N≡N，键能很大，非常牢固，通常情况下很难断裂N≡N键成为氮原子与其他物质反应，如果氮分子能与这种物质容易反应，只可能是氮分子不必先分解为氮原子这种情况；另外化学反应中放热反应一般比较容易发生。综上所述正确选项应为C选项。

4.磷的单质及化合物

例4

磷在氧气中燃烧，可能生成两种固态氧化物。3.1g的单质磷（P）在3.2g的氧气中燃烧，至反应物耗尽，并放出XkJ热量。（1）通过计算确定反应产物的组成（用化学式表示）是

，其相应的质量（g）为

。要点感悟

（2）已知单质磷的燃烧热为YkJ／mol，则1molP与O2反应生成固态P2O3

的反应热ΔH＝

。（3）写出1molP与O2反应生成固态P2O3

的热化学反应方程式：

。

［解析］

（1）磷在氧气中燃烧，可能生成的两种固态氧化物应为P2O5和P2O3,有关反应的化学方程式为4P＋5O22P2O5，4P＋3O22P2O3。由上述化学方程式可知，3.1gP(0.1molP)生成P2O5需1.25molO2，生成P2O3需0.75molO2，现题给氧气量为0.1mol，故应生成上述两种氧化物。要点感悟

设两种氧化物的物质的量分别为a、b，则有解得

m(P2O5)＝0.025mol×142g／mol＝3.55g

m(P2O3)＝0.025mol×110g／mol＝2.75g

（2）单质磷的燃烧热为YkJ／mol，即1molP完全燃烧生成P2O5固体时放出的热量为YkJ。由（1）的结果可知，若有2molP按题给条件燃烧，应有1molP燃烧生成P2O5，另有1molP燃烧生成P2O3，共放出热量20XkJ，所以1molP燃烧生成P2O3放出的热量为(20X－Y)kJ。要点感悟

［答案］（1）P2O3、P2O52.75、3.55

（2）－(20X－Y)kJ／mol

（3）P(s)＋3／4O2(g)1／2P2O3(s)ΔH＝－(20X－Y)kJ／mol随堂试训1.关于氮和磷两种元素的叙述正确的是（）

A.它们的原子最外层电子数相等，它们的最高正价都是＋5价

B.白磷较氮气性质活泼，所以PH3的稳定性要小于NH3C.因为氮原子半径比磷原子半径要小，所以氮的相对原子质量比磷的相对原子质量小

D.磷酸比硝酸稳定，说明磷的非金属性不一定比氮弱A

［解析］

由氮族元素的结构特点可知，它们的最外层电子都是5个，最高正价为＋5，故A正确。气态氢化物的稳定性与单质的活泼性无因果关系，元素的非金属性强弱与其对应的含氧酸的稳定性无因果关系，原子半径的大小与相对原子质量之间也不存在比例关系。随堂试训

2.根据砷元素在元素周期表中的位置，推测砷元素单质及其化合物不可能具有的性质是（）

A.砷元素单质在通常情况下是固体

B.砷元素有－3、＋3、＋5等多种化合价

C.As2O5对应的水化物的酸性比磷酸强

D.砷化氢不稳定C

［解析］根据同主族元素性质的递变性知：H3PO4的酸性比H3AsO4强，PH3的稳定性大于AsH3。正确选项为C。随堂试训

3.收集NO和NO2两种气体（）

A.都可用排水集气法

B.都可用向上排空气集气法

C.NO用向上排空气集气法，NO2用排水集气法

D.NO用排水集气法，NO2用向上排空气集气法D

［解析］

NO能与O2反应，不能用排空气法收集；NO2能与H2O反应，不能用排水法收集，D正确。

第25讲氨铵盐要点感悟……04随堂试训……13目录要点感悟

1.喷泉实验（内容详见学生用书）

2.氨气的化学性质

例2

同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满：①NH3，②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度（）C要点感悟A.①＞②B.①＜②C.①＝②D.不能确定

3.关于氨水的有关问题

例3

在1L1mol·L－1的氨水中（）

A.含有1molNH3分子B.含NH3和NH之和为1molC.含NH3·H2O1molD.含NH3、NH3·H2O、NH之和为1mol

［解析］

两种气体经充分反应后，①中溶液可充满烧瓶，②中溶液可达烧瓶容积的三分之二，①中c(NH3·H2O)＝1／Vm，②中c(HNO3)＝。D要点感悟

［解析］

氨水中含氮粒子共有NH3、NH3·H2O和NH，故由物质守恒可知应选D。

4.有关铵盐的问题

例4NH4H与NH4Cl结构相似，但与水可以反应可生成H2。以下说法正确的是（）

A.H－离子半径比Li＋离子半径小

B.NH4H与水反应生成两种可燃性气体C

［点评］

应注意NH3＋H2ONH3·H2ONH＋OH－均为可逆反应，同时注意计算氨水浓度时，溶质是NH3，而不是NH3·H2O。要点感悟C.NH4H是离子化合物

D.NH4H的水溶液呈酸性

5.氨气的实验室制法例5

实验室用氨气还原氧化铜的方法测定铜的近似相对原子质量，反应的化学方程式为：2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O

［解析］

由题目所给信息：NH4H＋H2ONH3·H2O＋H2↑且NH4Cl是离子化合物，故B、D均不正确；由于H－离子与Li＋离子核外电子层结构相同，但H－核电荷数比Li＋小,所以H－离子半径比Li＋离子半径大。要点感悟

试回答：（1）如果选用测定反应物CuO和生成物H2O的质量［m(CuO)、m(H2O)］时，请用下列仪器设计一个简单的实验方案。①仪器连接的顺序(用字母编号表示，仪器可重复使用)

；d中浓硫酸的作用是

，

；实验完毕时观察到a中的现象是

。要点感悟②列出计算Cu的相对原子质量的表达式

；③下列情况将使测定结果偏大的是

。(以下选择填空不限一个正确答案，均用字母编号填写)a.CuO未全部还原为Cub.CuO受潮c.CuO中混有Cu

（2）如果仍采用上述仪器装置，其他方案可选用测定的物理量有（）

a.m(Cu)和m(CuO)b.m(N2)和m(H2O)c.m(Cu)和m(H2O)d.m(NH3)和m(H2O)

［解析］

（1）①NH4Cl和Ca(OH)2反应可生成NH3，经碱石灰干燥后（不能用浓H2SO4干燥），因为浓H2SO4要吸收NH3，把NH3通入a装置发生主体反应，将反应后生成的水蒸气用C吸收（不能用浓H2SO4吸收），因为还有未反应的NH3也可被浓H2SO4吸收，这样测量水的质量就偏大，多余的NH3用浓H2SO4吸收，同时也防止空气中的水蒸气进入第二个C装置中。②2NH3＋3CuON2＋3Cu＋3H2O（设铜的相对原子质量为x）

3(x＋16)3×18

m(CuO)m(H2O)

或考虑计算铜的相对原子质量的思路是：要点感悟M(Cu)＝M(CuO)－16

如果测量反应前后硬质玻璃管的质量，则可测出反应生成的铜的质量，从测得的氧化铜的质量可计算铜的相对原子质量为：从测得的生成的水的质量，也可计算铜的相对原子质量为：要点感悟要点感悟③要使测定结果偏大，则m(H2O)要偏小，其中（a）导致m(H2O)偏小，（b）导致m(H2O)偏大,（c）相当于m(H2O)偏小。故选a、c。（2）由于气体的质量难于测量，也难于收集，所以（b）（d）是不可选用的。

［答案］

（1）①bcacd吸收未反应的氨防止空气中水分进入固体由黑色转变为红色②③a、c

（2）a、c随堂试训1.有关氨的说法不正确的是（）

A.NH3是4核10电子极性分子，三角锥形，具有还原性

B.NH3极易溶于水，可做喷泉实验，氨气易液化，液氨可用作制冷剂

C.氨气是非电解质，氨水是电解质

D.蘸有浓盐酸的玻璃棒遇氨气可产生白烟C

［解析］

NH3分子中氮元素－3价是最低价态，因此NH3具有还原性，A正确；根据相似相溶原理知极性分子NH3易溶于极性溶剂H2O，氨的蒸发热很大，可作制冷剂，B正确；电解质、非电解质都指化合物，而氨水是混合物，故C不正确；浓盐酸与NH3作用产生白色晶体NH4Cl，故D正确。随堂试训2.实验室里可按图所示的装置干燥、贮存某气体R，多余的气体可用水吸收，则R是（）

A.NO2B.HClC.CH4D.NH3D

［解析］

分析题图所示装置，收集贮存气体R时，储气瓶的进气管短、出气管长，说明气体R的密度比空气小，A、B不正确。因为多余的R气体可用水吸收，该气体应易溶于水，故R为NH3。

第26讲硝酸要点感悟……04随堂试训……13目录要点感悟

1.硝酸的强酸性（内容详见学生用书）

2.硝酸盐的制取

例2

用以下三种途径来制取相等质量的硝酸铜：（1）铜跟浓硝酸反应；（2）铜跟稀硝酸反应；（3）铜先跟氧气反应生成氧化铜，氧化铜再跟硝酸反应。以下叙述中正确的是（）

A.三种途径所消耗的铜的物质的量相等

B.三种途径所消耗的硝酸的物质的量相等

C.所消耗的铜的物质的量是：途径(3)＞途径(1)＞途径(2)D.所消耗的硝酸的物质的量是：途径(1)＞途径(2)＞途径(3)AD要点感悟

［解析］

本题是评价制备方案的优劣。从绿色化学角度看（1）要节约原料；（2）是副产品对环境污染小。（1）Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

（2）3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O

（3）2Cu＋O22CuOCuO＋2HNO3Cu(NO3)2＋H2O

若生成3molCu(NO3)2，可得消耗原料量及生成污染物NOx的量（见下表）：Cu(NO3)2CuHNO3NOx（1）3mol3mol12mol6mol（2）3mol3mol8mol2mol（3）3mol3mol6mol0mol要点感悟

由上表知：（1）耗HNO3最多，生成污染物最多；（3）耗HNO3最少，没有污染物。

3.金属与硝酸的反应

例3

某金属单质跟一定浓度的硝酸反应，假定只有单一的还原产物。当参加反应的金属与被还原的HNO3的物质的量之比为2∶1时，还原产物是（）

A.NO2B.NOC.N2OD.N2C

［解析］

本题主要考查HNO3的氧化性和运用数学工具解决化学问题的能力。由于金属未知，HNO3浓度范围未知，此题的突破口应在“还原产物单一”“单质与被还原的HNO3的物质的量之比为2∶1”上，应用氧化还原反应电子转移守恒。设金属的化合价为＋n，要点感悟HNO3的还原产物中的化合价为x，则：2×（n－0）＝1×（5－x）即x＝5－2n。讨论：①当n＝1时，x＝3，为N2O3，未在选项中出现。②当n＝2时，x＝1，为N2O，选项C符合题意。③当n＝3时，x＝－1，无此价态氮的化合物。由于金属阳离子一般不出现＋4价或以上的价态，故不再讨论。

4.关于浓酸变稀的问题

例438.4mgCu与适量的浓HNO3反应，铜全部作用后，共收集到22.4mL气体(标准状况下)，反应消耗的HNO3其物质的量可能是（）

A.1.0×10－3molB.1.6×10－3molC.2.2×10－3molD.2.4×10－3molC要点感悟

［解析］

本题主要考查HNO3与金属反应时HNO3所起的作用及灵活应用化学方程式的计算能力。由于HNO3适量，随着与Cu的反应，浓度会逐渐降低，因此该过程中实际上发生了两个反应：Cu＋4HNO3（浓）Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O、3Cu＋8HNO3(稀)3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，反应中消耗的HNO3包括两部分：起氧化剂作用和起酸作用，前者被还原成NO2、NO气体，后者以Cu(NO3)2的形式存在。因此可以看作：

HNO3(氧化剂)～NO2(或NO)1.0×10－3mol要点感悟Cu～2HNO3(酸)1.2×10－3mol

所以消耗HNO3共2.2×10－3mol

5.有关硝酸的综合实验

例5

某兴趣小组设计出如下图所示装置来改进教材中“铜与硝酸反应”实验，以探究化学实验的绿色化。（1）实验前，关闭活塞b，试管d中加水至浸没长导管口，塞紧试管c和d的胶塞，加热c。其目的是

。要点感悟

（2）在d中加适量NaOH溶液，c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸。c中反应的化学方程式是

。再由a向c中加2mL蒸馏水，c中的实验现象是

。（3）该小组还用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2。操作步骤为

，实验现象为

；但此实验的不足之处是

。

［解析］

（1）根据题目的叙述可以知道，这样操作的目的是检验装置的气密性，按题目所述若d试管内有气泡，且冷却后导管中有一段水柱，说明气密性良好。（2）c中放一小块铜片，由分液漏斗a向c中加入2mL浓硝酸时要点感悟发生反应为Cu＋4HNO3(浓)Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O；若再由a向c中加2mL蒸馏水，浓硝酸的浓度变小，所以反应变得缓慢，产生的气体颜色变浅。（3）若用上述装置进行实验证明氧化性KMnO4＞Cl2＞Br2，根据氧化还原反应的规律可以得出应先用KMnO4制Cl2，再用Cl2制Br2。所以实验的操作步骤为向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸；其中实验的现象为c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色。但是由于Cl2和Br2均为有毒的气体，所以需要尾气处理。要点感悟

［答案］

（1）检查装置气密性（2）Cu＋4HNO3（浓）Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O

反应变缓，气体颜色变淡（3）向d中加入KBr溶液，c中加入固体KMnO4，由a向c中加入浓盐酸c中有黄绿色气体产生，d中溶液变为黄棕色没有处理尾气随堂试训1.已知下述三个实验均能发生化学反应：下列判断正确的是（）

A.实验①中铁钉只做还原剂

B.实验②中Fe2＋既显氧化性又显还原性

C.实验③中发生是置换反应

D.上述实验证明氧化性：Fe3＋＞Fe2＋＞Cu2＋A①②③将铁钉放入硫酸铜溶液中向硫酸亚铁溶液中滴入几滴浓硝酸将铜丝放入氯化铁溶液中

［解析］

实验①中铁的化合价由0升到＋2价，只作还原剂。随堂试训2.向盛有Fe(NO3)