高考化学一轮复习 第1节 氮和磷练习题 新人教版

氮族元素第一节氮和磷练习题1.(·模拟题)氮族元素与同周期的碳族、卤族元素相比较，下列变化规律正确的是()A.原子半径C<N<OB.非金属性Si<P<ClC.还原性SiH4<PH3<HClD.酸性H2SiO3<H3PO4<H2CO3解析：A项中应是C>N>O；B项根据同周期元素性质递变规律，非金属性Si<P<Cl，B项正确；C项应是SiH4>PH3>HCl；D项应是H2SiO3<H2CO3<H3PO4。答案：B2.(·山师附中月考题)在汽车尾气净化装置里，气体在催化剂表面吸附与解吸作用的过程如图所示。下列说法错误的是()A.NO2是该过程的中间产物B.NO和O2必须在催化剂表面才能反应C.汽车尾气的主要污染成分包括CO和NOD.催化转化总反应为2NO＋O2＋4COeq\o(=,\s\up7(催化剂))4CO2＋N2解析：催化剂吸附尾气，使NO、O2反应生成NO2，CO和NO2在催化剂作用下发生反应4CO＋2NO2=4CO2＋N2，但是NO和O2反应不需要催化剂。答案：B3.(·改编题)Na3N和NaN3都是离子化合物，又知Na3N与水反应生成氨气。下说法中正确的是()A.Na3N与盐酸反应时可生成两种盐B.Na3N在与水反应时作氧化剂C.NaN3中N元素的化合价和Na3N中的N元素相同D.Na＋与N3－的电子层结构都与氖原子相同解析：Na3N是Na＋与N3－形成的离子化合物，而NaN3则是Na＋与N3－(N3－是一个离子团，存在共价键)形成的离子化合物。A项中Na3N与HCl反应生成NaCl、NH4Cl，A项正确；Na3N与H2O发生的是水解反应，B项不正确；NaN3中N元素化合价为－eq\f(1,3)价，Na3N中N元素为－3价，C项不正确；Na3N电子式为Na＋[··eq\o(N,\s\up6(··),\s\do4(··))··Na＋]Na＋，D项错误。答案：AD4.(·模拟题)每年春季是疾病、流行性传染病多发的季节。几年前的SARS至今让人心悸。最新的研究表明：一氧化氮吸入治疗法可快速改善SARS重症患者的缺氧状况，缓解病情。病毒学研究证实，一氧化氮对SARS病毒有直接抑制作用。下列关于一氧化氮的叙述正确的是()A.一氧化氮是一种红棕色的气体B.常温常压下，一氧化氮不能与空气中的氧气直接化合C.含等质量氧元素的一氧化氮与一氧化碳的物质的量相等D.一氧化氮不溶于水，能用排水法收集解析：A项中NO是无色气体；B项中NO极易与空气中O2化合；C项中，假设含16g氧元素，那么NO为1mol，CO也为1mol，C项正确；D项中符合NO的溶解性及收集方法，NO能用排水法而不能用排气法收集。答案：CD5.(·模拟题)把少量NO2气体通入过量小苏打溶液中，再使逸出的气体通过装有足量的过氧化钠颗粒的干燥管，最后收集到的气体是()A.氧气B．二氧化氮C．二氧化氮和氧气D．二氧化氮和一氧化氮解析：发生的反应有①3NO2＋H2O=2HNO3＋NO②HNO3＋NaHCO3=CO2↑＋H2O＋NaNO3③2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2↑④2NO＋O2=2NO2。可假设开始有3molNO2，那么最后收集到1molNO2和0.5molO2。答案：C6.(·改编题)“神舟七号”运载火箭的推进剂引燃后发生剧烈的反应，产生大量高温气体从火箭尾部喷出。引燃后的高温气体成分有CO2、H2O、N2、NO等，这些气体均为无色，但在卫星发射现场看到火箭喷射出大量红烟，产生红烟的原因是()酒泉卫星发射现场A.高温下N2和O2反应直接生成NO2B.NO遇空气生成NO2C.CO2催化NO转变成NO2D.NO与H2O反应生成NO2解析：火箭喷射出CO2、H2O、N2、NO后，NO遇空气迅速生成NO2。产生的红烟是含有NO2的固体小颗粒。答案：B7.(·山东省实验中学月考题)据悉，奥运会上使用的发令枪所用的“火药”成分是氯酸钾和红磷，经撞击发出响声，同时产生白色烟雾。撞击时发生的化学反应方程式为：5KClO3＋6P=3P2O5＋5KCl，则下列有关叙述错误的是()A.上述反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为5∶6B.白色烟雾是生成的P2O5白色固体小颗粒(烟)吸收空气中的水分，生成磷酸小液滴(雾)C.反应中消耗1molP时，转移电子的物质的量为5molD.因红磷和白磷互为同素异形体，所以上述火药中的红磷可以用白磷代替解析：本题是一道STS题，涉及到化学知识在日常生活中的实际应用，较易。氯酸钾和红磷，经撞击发生的化学反应：5KClO3＋6P=3P2O5＋5KCl，KClO3作氧化剂，而P作还原剂，则A正确；P2O5白色固体小颗粒(烟)吸收空气中的水分，生成磷酸小液滴(雾)从而产生白色烟雾；P由0价变到＋5价，则反应中每消耗1molP时，转移电子的物质的量为5mol；虽然红磷和白磷互为同素异形体化学性质相似，但白磷易自燃，所以，上述火药中的红磷不能用白磷代替，否则，会引起火灾。答案：D8.(·模拟题)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5.6LO2(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。则消耗铜的质量为()A.16gB.32gC.64gD.无法计算可见发生变价的元素有Cu和O，那么5.6LO2(0.25mol)得1mole－，Cu消耗0.5mol即32g。答案：B9.(·模拟题)一定条件下，将m体积NO和n体积O2同时通入倒立在水中且盛满水的容器内，充分反应后，容器内残留m/2体积的气体。则m与n的比值可能为()A.6∶5B.4∶5C.8∶3D.3∶8解析：若剩余气体为NO，则有m－eq\f(4,3)n＝eq\f(m,2)，求得m∶n＝8∶3；若剩余气体为O2，则n－3m/4＝eq\f(m,2)，求得m∶n＝4∶5。答案：BC10.(·模拟题)下图为装有活塞的密闭容器，内盛22.4mL一氧化氮。若通入11.2mL氧气(气体体积均在标准状况下测定)，保持温度、压强不变，则容器内气体的密度()A.等于1.369g·L－1B.等于2.054g·L－1C.在1.369g·L－1和2.054g·L－1之间D.大于2.054g·L－1解析：涉及到的NO2和N2O4有关量的计算问题，一般要考虑可逆反应2NO2N2O4的存在对有关量(气体物质的量、体积、密度、相对分子质量等)的影响，这是同学们应重视的一个知识点。依据2NO＋O2=2NO2，NO和O2恰好反应生成NO2。若只有NO2生成，在标准状况下密度为ρ＝46g/22.4L＝2.054g·L－1，但在标准状况下，存在下列可逆反应：2NO2N2O4，由ρ＝m/V，m一定，但V减小，故密度大于2.054g·L－1。答案：D11.(·杭州学军中学月考题)N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等诸多领域用途广泛。某化学兴趣小组同学为探究在实验室制备较为纯净N2的方法，进行了认真的准备。请你参与交流与讨论。查阅资料：N2的制法有下列三种方案：方案1：加热条件下，以NH3还原CuO可制得N2，同时获得活性铜粉；方案2：加热NaNO2和NH4Cl的浓溶液制得N2；方案3：将空气缓缓通过灼热的铜粉获得较纯的N2；实验准备：以实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(有的夹持和加热仪器未画出)。分析交流：(1)若按方案1制得干燥、纯净的N2，且需要的NH3以生石灰和浓氨水作原料，整套制气装置按气流从左到右的顺序连接的顺序是(填写装置序号)________，获得N2的反应原理是(写化学方程式)________________________________________________________________________。(2)若以排水法收集N2，其中会混入水蒸气。但也不宜用排空气法收集，其原因是________________________________________________________________________，你提出的收集方法是__________________________________________________________________。(3)若以方案2制得N2，应选择的发生装置是(填写装置序号)________，为使发生装置能安全进行实验，可在烧瓶中先加入________。(4)上述三个方案中，制得的N2纯度最低的是________，在N2纯度要求不甚严格的情况下，有人建议将方案1和方案3结合使用，你认为其优点是_________________________________。D→D→B→C，然后根据反应物、产物配平化学方程式的过程；(2)与空气式量接近的气体，都不适用于用排空气法收集；(3)方案2为液＋液eq\o(→,\s\up7(△))气体，发生装置应选择A，类比有机实验常涉及的液体加热制取气体防止暴沸，加入碎瓷片；(4)制备实验方案应遵循的最主要原则是：实验简单易行，节省原料，对空气无污染的角度进行评价。D→D→B→C2NH3＋3CuOeq\o(=,\s\up7(△))3Cu＋N2↑＋3H2O(2)N2的相对分子质量28与空气的平均相对分子质量相近，无法排净空气用赶出空气的瘪塑料袋直接收集。(3)A碎瓷片(4)方案3CuO和Cu可循环反复利用，节省药品12.(·模拟题)如图为某同学设计的验证质量为25g的银元(银和铜的合金)完全溶解于一定量的硝酸后生成NO2气体中含有NO的实验装置图，并测定银元中银的质量分数。已知：常温时，NO2与N2O4同时存在；在低于0℃时，几乎只有无色的N2O4的晶体存在。(1)反应前先打开A中的活塞K1，持续通一段时间N2，其理由是。(2)若装置中缺B，其后果是_______________________________________________。(3)反应结束后，打开D中的活塞K2，并通入氧气，银铜合金完全溶解于浓硝酸后生成的NO2气体中含有NO的现象为：____________________________________________________，化学反应方程式为________________________________________________________。(4)C装置的作用是________________________________________________________；E中a仪器所起的作用是__________________________________________________。(5)若该同学将A中完全反应后的溶液倒入烧杯……通过生成AgCl沉淀的方法确定该银元中银的质量分数，其实验方案和操作为：_____________________________________________。解析：该实验的目的是证明生成物中有NO的存在，生成的NO2降温后转化成N2O4晶体，无色NO与O2反应生成红棕色的NO2，验证NO的存在。浓硫酸吸水，防止NO2与H2O反应生成NO干扰实验。答案：(1)排除装置内的空气，防止NO被空气中的O2氧化(2)在C中水蒸气被冷却成液态水，它与NO2或N2O4反应生成NO，干扰NO的验证(3)D瓶内气体由无色变成红棕色2NO＋O2=2NO2(4)把NO2全部转化为N2O4晶体，避免在D装置中对NO的验证产生干扰防止倒吸(5)用蒸馏水洗涤烧瓶2～3次，洗液也倒入烧杯中，然后加入过量的NaCl溶液，过滤、洗涤、烘干、称量AgCl的质量，计算Ag的质量及质量分数13.(·天津八校联考题)如图是部分短周期元素的单质及其化合物间的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去)。已知：(a)A、B、C为单质，且在常温常压下为气体；(b)反应①、③为化工生产中的重要反应，而②为雷雨闪电时发生的反应；(c)化合物D具有漂白性，可由Cl2与NaOH(aq)反应制得；(d)化合物H由两种元素组成，其相对分子质量为32。请回答下列问题：(1)反应①的条件是，其中符合平衡移动原理的反应条件是_________________________________________。(2)上述物质中，________(填字母序号)是造成光化学烟雾的主要因素。(3)反应③中，每有0.2molE完全反应，则转移电子________mol。(4)E与H的性质相似，你预测H的水溶液的pH______7(填“>”、“＝”或“<”)，原因是_______________________________(用离子方程式表示)，在固态时，H为________晶体，其沸点比E________(填“高”或“低”)。(5)反应⑤的化学方程式为___________________________________________________。解析：由反应②发生的条件知F为NO，I是NO2，J是HNO3，C是O2，B是N2。再根据其他转化关系及物质状态知A是H2、E是NH3。反应③中1molNH3转化为NO时失去5mole－，0.2molNH3完全反应时失去1mole－。(4)由NH3的性质与H相似知H的水溶液的pH>7，对比NH3＋H2ONH4＋＋OH－可得N2H4＋2H2ON2H62＋＋2OH－。H是分子晶体。答案：(1)高温、高压、催化剂高压(2)I(3)1(4)>N2H4＋2H2ON2H62＋＋2OH－分子高(5)N2H4＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))N2＋2H2O14.(·徐州市期中考题)Ⅰ.某研究性学习小组的同学认为，空气中存在大量的氮气，镁也可能和氮气反应。他们设计了如右装置进行实验：(1)点燃镁条，镁条燃烧完后取出蒸发皿观察，发现蒸发皿中除有白色固体外还有少量的淡黄色固体。生成淡黄色固体的化学方程式是____________________；能支持该小组同学的观点的实验现象除生成淡黄色固体外还有____________，理由是________________________________。(2)另一小组同学对实验中生成的淡黄色固体产生了兴趣，他们向蒸发皿中的固体滴加少量水，发现有刺激性气味的气体产生，淡黄色固体转变成白色。请写出上述过程中发生的化学反应方程式：________________________________________________________________________。Ⅱ.如图所示，已知：①甲、乙、丙、丁均为前三周期元素的单质。②在一定条件下甲与丙和甲与丁都按物质的量之比1∶3反应，分别生成X和Y，在产物中元素甲呈负价。③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1∶2反应，分别生成Z和W，在产物中元素乙呈负价。则：(1)甲是，乙是。(2)甲与丙反应生成X的化学方程式为________________________________________。(3)乙与丁反应生成W的化学方程式为_________________________________________。解析：Ⅱ.因甲、乙在产物中呈负价，可知两元素为非金属元素，在短周期元素单质中能按物质的量之比1∶3反应的有N2+3H2

2NH3及N2+3MgMg3N2，而按1∶2反应的有O2+2H2

2H2O及2Mg+O2

2MgO。答案：Ⅰ.(1)3Mg+N2

Mg3N2钟罩中的水面上升大大超过钟罩容积的1/5，空气中O2的体积分数约为1/5，CO2的体积分数很小只有和N2反应钟罩中的水面上升才能大大超过钟罩容积的1/5(2)Mg3N2＋6H2O=3Mg(OH)2↓＋2NH3↑Ⅱ.(1)N2O2(2)N2＋3H22NH3(或3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2)(3)O2＋2Mgeq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO(或2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2H2O)15.在实验室中，氮氧化物废气(主要成分NO2和NO)可以用NaOH溶液来吸收，以除去这些废气，其主要反应为：2NO2＋2NaOH=NaNO2＋NaNO3＋H2ONO＋NO2＋2NaOH=2NaNO2＋H2O(1)NO和NO2的混合气体的组成可表示为NOx，该混合气体通入NaOH溶液被完全吸收时，x的值可以为________(填编号)。a.1.1b.1.2c.1.5d(2)若用纯碱溶液处理氮氧化物废气，反应与上述类似，同时放出CO2。①请写出纯碱溶液吸收NO2的化学方程式。_____________________