氮族元素 练习 2025届高三化学二轮复习【解析版】

氮族元素1．(2024·南京金陵中学校考)根据图中氮元素及其化合物的转化关系，判断下列说法不正确的是()A．X是N2O5B．由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应生成N2C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸D．可用NaOH溶液处理多余的NO气体答案D解析图中X是＋5价N的氧化物，则X的化学式为N2O5，故A正确；氨气中氮元素化合价为－3价，二氧化氮中氮元素化合价为＋4价，二者反应生成氮气符合价态归中规律，故B正确；工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，工艺流程为氨气催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，故C正确；NO与NaOH溶液不反应，故D错误。2．砷是第ⅤA族元素。黄砷(As4)是其一种单质，其分子结构与白磷(P4)相似，以下关于黄砷与磷的比较正确的是()A．分子中共价键键角均为109°28′B．黄砷中共价键键能大于白磷C．黄砷易溶于水D．黄砷的熔点高于白磷答案D解析黄砷结构与白磷相似，分子中共价键键角均为60°，故A错误；原子半径：As>P，键长越长，键能越小，黄砷中共价键键能小于白磷，故B错误；黄砷和白磷都是非极性分子，难溶于水，故C错误；二者形成的晶体都为分子晶体，相对分子质量越大，分子间作用力越强，熔点越高，则黄砷的熔点高于白磷，故D正确。3．(2023·江苏模拟)第ⅤA族元素及其化合物应用广泛。工业上用白磷(P4)与Ba(OH)2反应生成PH3和一种盐，该盐可与H2SO4反应制备一元中强酸H3PO2。雌黄(As2S3)和SnCl2在盐酸中反应转化为雄黄(As4S4)和SnCl4(沸点114℃)并放出H2S气体。下列化学反应表示错误的是()A．NO2制HNO3的离子方程式：3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NOB．白磷与Ba(OH)2溶液反应：2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑C．H3PO2与足量的NaOH溶液反应的离子方程式：H＋＋OH－=H2OD．雌黄制备雄黄的方程式：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑答案C4．磷有多种同素异形体，其中白磷和黑磷(每层由曲折的磷原子链组成)的结构如图所示，设NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是()A．3.1g31P中含有的中子数为1.5NAB．31g白磷和黑磷的混合物中含有的P—P数目为3NAC．12.4g白磷与0.6molH2在密闭容器中充分反应，生成的PH3分子数为0.4NAD．6.82g白磷发生反应：11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4，转移的电子数为0.6NA答案D解析3.1g31P中含有的中子数为eq\f(3.1,31)×16NA＝1.6NA，故A错误；一个白磷分子中形成6个P—P，平均每个磷原子形成1.5个P—P，黑磷结构中每个磷原子连接三个磷原子形成3个P—P，平均每个磷原子形成1.5个P—P,31g白磷与31g黑磷中，磷原子物质的量为1mol，平均一个磷原子形成的P—P数目相同，均为1.5NA，故B错误；12.4g白磷物质的量为0.1mol，与0.6molH2在密闭容器中充分反应，反应P4＋6H24PH3为可逆反应，不能进行彻底，故生成PH3分子的数目小于0.4NA，故C错误；11mol白磷发生反应，电子转移120mol,6.82g白磷物质的量为0.055mol,0.055mol白磷发生反应，转移电子的物质的量为eq\f(0.055mol×120,11)＝0.6mol，转移的电子数为0.6NA，故D正确。5．2020年9月，研究人员在金星大气中探测到了磷化氢(PH3)气体。PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备PH3的流程如图所示：下列说法错误的是()A．白磷与浓NaOH溶液反应的化学方程式为P4＋3NaOH＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))PH3↑＋3NaH2PO2B．次磷酸的化学式为H3PO2，属于一元酸C．流程中，PH3属于还原产物D．理论上，1mol白磷可生产2molPH3答案D解析由次磷酸钠化学式可知，次磷酸的化学式为H3PO2，由于氢氧化钠过量所以其属于一元酸，B正确；根据图示可知，发生的反应有P4＋3NaOH＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))PH3↑＋3NaH2PO2、2NaH2PO2＋H2SO4=Na2SO4＋2H3PO2、2H3PO2=PH3↑＋H3PO4，P4～2.5PH3，若起始时有1molP4参加反应，则整个工艺流程中共生成2.5molPH3，D错误。6．(2023·连云港模拟)实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸晶体，实验装置如图。已知：①纯磷酸的熔点为42℃，沸点为261℃，易吸潮。②纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔点为30℃)，高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸。下列实验装置和操作不能达到实验目的的是()A．图甲中使用的CaCl2、浓硫酸、P2O5的目的均为干燥气体B．向图乙得到的过饱和磷酸溶液中加入磷酸晶种，可以促进其结晶C．图丙中冷凝管的进水口是b，蒸馏烧瓶中得到磷酸溶液D．磷酸中少量的水极难除去的原因是磷酸可与水分子间形成氢键答案C解析纯磷酸制备过程需要严格控制温度和水分，CaCl2、浓硫酸、P2O5的目的均为干燥气体，A正确；纯化过程中，在圆底烧瓶中放入磷酸晶种并水浴加热得到磷酸晶体，蒸发水分，在冷凝管中，冷凝水b进a出，蒸馏烧瓶中得到水，C错误；磷酸的结构式为，分子中含有多个羟基，可与水分子间形成氢键，因此理论上磷酸中少量的水极难除去，D正确。7．以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，含少量As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备锑白(Sb2O3)的工艺流程如图所示。下列说法错误的是()已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等。A．“除铜”时，加入的Na2S越多越好，以保证除铜完全B．滤渣1的主要成分是SiO2和SC．“除砷”时有H3PO3生成，则该反应的化学方程式为2AsCl3＋3NaH2PO2＋3H2O=2As↓＋3H3PO3＋3NaCl＋3HClD．为了得到较多的锑白，操作时要将SbCl3缓慢加入大量水中，还要加少量氨水答案A解析辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有As2S3、CuO、SiO2等)中加入盐酸和SbCl5，浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等，滤渣1中除了生成的S之外还有未溶解的SiO2；浸出液中加入Sb，Sb将SbCl5还原为SbCl3；加入Na2S时使Cu2＋沉淀完全，过滤得到的滤渣2为CuS；滤液中加入NaH2PO2除砷，生成亚磷酸和砷单质，SbCl3经过一系列反应得到Sb2O3。由流程可知，“除砷”时AsCl3和加入的NaH2PO2反应生成As和H3PO3，该反应的化学方程式为2AsCl3＋3NaH2PO2＋3H2O=2As↓＋3H3PO3＋3NaCl＋3HCl，C正确。8．中药药剂砒霜(主要成分为As2O3)可用于治疗急性白血病。工业上利用酸性高浓度含砷废水[主要成分是亚砷酸(H3AsO3)和砷酸(H3AsO4)]提取粗As2O3的工艺流程如图所示。已知：As是第四周期第ⅤA族元素；Ca3(AsO3)2微溶于水，Ca3(AsO4)2难溶于水。回答下列问题：(1)H3AsO3中As的化合价是________；比较酸性强弱：H3AsO4________(填“>”或“<”)H3PO4。(2)若试剂①选择H2O2，则“氧化”过程反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比是________。(3)写出“还原”过程发生反应的离子方程式：________________________________________________________________________________________________________。(4)从综合利用的角度看，“滤液②”的主要成分可返回________步骤中循环再利用。(5)As2O3粗产品(含As2O5杂质)中As2O3质量分数的测定：称取mg粗产品溶于适量NaOH溶液，得到含AsOeq\o\al(3－,3)、AsOeq\o\al(3－,4)的混合溶液100mL。取20mL上述溶液与0.02500mol·L－1的I2溶液进行反应(