高二化学氮族元素单元复习人教版知识精讲

高二化学氮族元素单元复习人教版
【同步教育信息】
一. 本周教学内容：
氮族元素单元复习
二. 重点、难点
1. 掌握氮族元素的原子结构特点及其在周期表的位置和性质的变化规律。

2. 掌握氨和铵盐的性质、用途及氨的实验室制法，学会检验铵离子。

3. 掌握硝酸的通性和特性，及氨氧化法制取的化学反应原理，并了解主要生产过程。

4. 了解氮气、磷的同素异形体白磷和红磷的性质和用途。

三.具体内容
2. 知识网络：
请你按下表要求填入你所知道的含有氮元素的物质的化学式：
含氧酸 HNO 3、HNO 2、 碱 NH 3·H 2O 盐 NH 4NO 3
络合物 OH NH Ag ])([23
有机物
C 6H 5—NO 2
32263)(NO H C CH - n ONO O H C ])([32276
（1）氮气
① 结构的稳定性 ② 氧化性——
223H N +32NH
2323N Mg Mg
N 点燃
+
③ 还原性——NO O N 22
2放电
+
④ 2N 的工业制法及氮的固定 （2）氮的氧化物 （3）磷及其化合物 ① 同素异形体 ② 磷的还原性
③ 磷的氧化物——52O P ④ 磷酸及偏磷酸 ⑤ 磷酸盐的性质 （4）氨气及铵盐
① 3NH 的结构及物理性质
② 3NH 的化学性质——还原性，与水，与酸反应 ③ 3NH 的制法及用途 ④ 铵盐的四大特点： <1> 易溶于水，且吸热 <2> 与碱反应 <3> 受热易分解
<4> 水解 ⑤ +
4NH 的检验
（5）硝酸及硝酸盐
① 硝酸的强氧化性、不稳定性、有机反应 ② 工业制硝酸 ③ 硝酸盐的性质 ④ 王水
【典型例题】
[例1] 在一定条件下，某元素的氢化物X 可完全分解为两种单质：Y 和Z ，若已知：
① 反应前的X 与反应后生成的Z 的物质的量之比3:2)(:)(=Z n X n
② 单质Y 的分子为正四面体构型 请填写下列空白。

（1）单质Y 是 ，单质Z 是 （填写名称或分子式） （2）Y 分子共含 个共价键。

（3）X 分解为Y 和Z 的化学方程式为 。

答案：（1）白磷（4P ）；氢气（2H ） （2）6 （3）24364H P PH += 解析：此题的突破口是：单质Y 的分子为正四面体构型。

则单质为正四面体构型应为白磷分子，3PH 能分解，且分解后各物质的量之比符合条件①。

[例2] 将盛有2N 和2NO 混合气体的试管倒立于水中，经过足够的时间后，试管内气体的体积缩小为原体积的一半，则原混合气体中氮气和二氧化氮的体积比是（ ）
A. 1:1
B. 2:1
C. 3:1
D. 1:3 答案：C
解析：依题意及有关反应来考虑。

混合气体中2NO 与水发生反应：O H NO 223+=
NO HNO +32，生成的NO 不溶于水，和2N 混合为剩余气体，其体积为原混合气体的一
半，则)](3
1
)([2)()(2222NO V N V NO V N V +⨯=+，3:1)(:)(22=NO V N V 。

[例3] A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 、I 、J 等10种物质与生命运动相关或与环境、能源等问题有关。

它们之间在一定条件下存在如图所示的关系。

国家，你认为美国政府未能解决导致这种公害的两大主要问题是什么？
（4）写出反应④的离子方程式，并指出该化学反应的意义。

（5）1997年美国三位科学家因发现物质D 具有多种生理学功能而荣获诺贝尔生理学和医学奖。

请问：物质D 是 系统中传递信号的分子，在体内可松弛 ，有助于调节 。

治疗心绞痛的药物硝化甘油之所以具有 的生理作用，是由于硝化甘油在人体体液中的酶作用下缓慢氧化自发释放出D 分子，同时生成CO 2和H 2O 。

写出该氧化还原反应的方程式。

解析：本题考查了N 2及含氮化合物的相互转化，与物理、生物进行了适当的综合。

关键要掌握含N 物质的转化规律。

（1）根瘤菌；均发生“固氮”反应，即将空气中游离态氮转化为化合态氮，并最终为土壤、植物所吸收，促进植物的生长，实现着自然界周而复始的“氮循环”，保持着生态平衡，使生命得以延续；（2）臭氧层被破坏；催化作用；（3）“温室效应”；发电厂、
机动车辆；（4）-
++−−−→−+23422222)(CO NH O H NH CO 微生物，使尿素转化为铵态氮，易被作物吸收；（5）心血管；血管平滑肌；血压；扩张血管；232535)(4O ONO H C +
−→−酶O H CO NO 22101212++。

【模拟试题】
（答题时间：90分钟）
1. 按氧化性由强到弱，半径由小到大的顺序排列的一组微粒为（ ） A. O S P Cl 、、、 B. H Al Mg K +
+
+
+
、、、32 C. Na Mg Al K 、、、 D. S
Cl K Ca 22--++、、、
2. 铜和下列溶液反应，反应前后溶液质量基本不变的是（ ） A. 浓H SO 24 B. 浓HNO 3 C. 稀HNO 3 D. AgNO 3
3. 下列互为同素异形体的是（ ）
A. H SO H SO 2423和
B. 红磷和白磷
C. H O D O 22和
D. O O 23和 4. 鉴别浓HNO 3和稀HNO 3不能选用（ ）
A. Fe
B. Cu
C. 石蕊溶液
D. Cu OH ()2
5. 日光照射，下列物质不发生化学变化的是（ ）
A. 浓HNO 3
B. 氯水
C. 溴化银
D. 氢气和氮气的混合气体 6. 下列反应中，还原剂和氧化剂的物质的量之比是3:2的是（ ） A. Cu 和稀HNO 3 B. Cu 和浓HNO 3 C. NH 3催化氧化 D. NO 2溶于水
7. 某无色混合气体，依次通过浓H SO 24和过氧化钠，气体体积不断减小，最终气体呈红棕色，该混合气体是（ ）
A. NH H O CO 322、、
B. CO NH NO 23、、
C. HCl Cl H 、、22
D. O CO NO 22、、
8. 下列各组物质中，既表现出氧化性，又表现出还原性的是（ ） A. NH NO N NO 322、、、 B. NH NO HNO NO 332、、、 C. N NO N O N O 2225、、、 D. NO N NO N O 2223、、、 9. 下列操作不能用于检验NH 3的是（ ） A. 气体使湿润的酚酞试纸变红
B. 气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝
C. 气体与浓H SO 24生成铵盐
D. 气体与浓盐酸产生铵盐
10. 要除去每种气体中含有的少量杂质（括号内为杂质），把应选择的最适宜装置的序号填写在每一个小题括号内：
A. 装P O 25的干燥管
B. 装碱石灰的干燥管
C. 盛装浓H SO 24的洗气瓶
D. 盛饱和小苏打溶液的洗气瓶
E. 盛饱和食盐水的洗气瓶
F. 盛烧碱溶液的洗气瓶
G. 盛CuSO 4溶液的洗气瓶
H. 盛水的洗气瓶 （1）CO SO 22()（ ） （2）NO NO ()2（ ） （3）NH H O 32()（ ） （4）Cl HCl 2()（ ） （5）HCl H O ()2（ ）
11. 对于氮、磷、砷、锑四种元素，下面说法正确的是（ ） A. 随着核电荷数增大，原子半径减小
B. 随着原子序数增大，气态氢化物稳定性减弱
C. NH PH AsH SbH 3333、、、的水溶液显酸性
D. 酸性减弱的顺序是HNO H PO H AsO H SbO 3343434、、、
12. 在标准状况时，把NO 2和O 2按4:1的体积比混合使其充满一个大试管，把大试管倒立于水中，水面逐渐上升，最后试管中溶液的物质的量浓度（不考虑试管中溶液扩散）为
（ ）
A. 08
.mol L B. 072.mol L C. 01.mol L D. 0036.mol L
二. 填空题：
13. 砷元素的最高价氧化物中含砷为65.19%，则砷的相对原子质量为_____________。

14. 现有A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 八种气体均为无机物，根据下列事实判断各是哪种气体。

（1）A 、B 、D 、F 四种气体是单质。

（2）把A 和B 混合，在光照下发生爆炸，生成气体C 。

（3）A 和D 在一定条件下发生反应生成气体E 。

（4）D 和F 在放电条件下可生成气体G 。

（5）G 与空气混合时，由无色变成红棕色气体H 。

（6）E 与C 反应冒白烟。

（7）H 溶于水生成一种强酸和气体G 。

试写出各种气体的化学式：
A_________，B_________，C_________，D_________，E_________，F________， G_________，H_________。

15. 某种气态氮的氧化物中含氧69.6%，在标准状况下的密度为4107.g L ，则该氧化物的化学式是______________________________。

16. 将31g 红磷和一定量的氯气放入一个密闭容器中点燃使其充分反应。

反应后测得生成
PCl 3和PCl 5的物质的量之比为1:2，则充入密闭容器中氯气的质量是_________。

能表示
这一反应的化学方程式是：_________________________________________________。

17. 酸雨是一种严重的自然灾害，它的形成原因是含硫燃料生成的SO 2被空气中的NO 2所氧化，形成硫酸而随雨雪降到地面，请用化学方程式表明这一过程：_______________。

在这一反应中，_____________氧化剂，它的氧化性比______________还要强。

18. 将N O CO 222、、三种气体按2:1:1的体积比混合，通入灼热的炭层，使其充分反应，反应后所得气体是_____________和__________________，它们的体积比是____________。

19. 用氨氧化法制取NO 是工业制HNO 3的第一步反应，在此反应中，如果有68t 的氨被氧化，则电子转移____________mol 。

20. 常温下302mL NO 和10mL NO 的混合气体通入足量的饱和NaHCO 3溶液中，将逸出的气体通过装有足量Na O 22的干燥管。

（1）从干燥管逸出的气体是_______________，体积是___________mL 。

（2）若NO 2和NO 的体积比大于3:1，则逸出的气体是____________。

（3）若NO 2和NO 的体积比小于3:1，则逸出的气体是____________。

21. 有一真空瓶质量为a g 1，装入CO 2质量为a g 2，若在相同条件下改装N 2称重，则总质量为_____________g 。

三. 计算题：
22. 铜跟5002mL mol L 的硝酸溶液反应，反应停止后，溶液的质量增加了132.g ，求： （1）至少加入多少g 铜？
（2）反应后溶液中的硝酸根离子和氢离子的物质的量浓度各是多少？
23. 在合成氨时，将氨气氧化成硝酸，并制成硝酸铵，在合成中，3NH 氧化中，96%氧化，而后有8%损耗，求制3HNO 的3NH 占总3NH 量的比重。

试题答案
一. 选择题： 1. B 2. A 3. B 、D 4. D 5. D 6. A 7. B 8. D
9. C
10. （1）D （2）H （3）B （4）E （5）A
11. B 、D 12. D
12.
解析：设NO 2的体积为4mL ，O 2为1mL ，试管的体积为5mL （作时也可看作升，但没有5升的试管）
4241
1
0004224000500362223NO O H O HNO C n V L L mol L
mol L
++====....
答案：D
二. 填空： 13. 74.91 14. A. H 2
B. Cl 2
C. HCl
D. N 2
E. NH 3
F. O 2
G. NO H. NO 2 15. 设氧化物化学式为N O x y
mol g mol L L g M /92/4.22107.4=⨯=
式量为92
1692100%696%4
924161428
14
2
y
y x ⨯===
-⨯==.
所以化学式为N O 24
16. 根据题意写出方程式
313
2
2235P Cl PCl PCl +=+点燃
去分母：61324235P Cl PCl PCl +=+点燃
答案：153.8，方程式：61324235P Cl PCl PCl +=+点燃
17. NO SO H O NO H SO 22224++=+ NO H SO 2
24
18. 解析：C O CO +=22∆
1 1
CO C CO 221
2
+=高温
V V V CO CO CO ()
()
()
2211224
总
总
总
原新生=+===
答案：N 2和CO 1:2 19. 解析： 43
3N H -～42
N O +失20e
-
n NH g
g mol
mol ()361
6681017410=⨯⋅=⨯- 13mol NH 转移5mol e -
n e mol mol ()-=⨯⨯=⨯541021067
答案：2107⨯
20. 解析：气体的体积比也等于物质的量之比
()
()
NaHCO HNO NaNO H O CO mL CO mL O mL NO Na O NO mL mL
333222210102
11
20102022
+=++↑−→−−−→−−−−−−+把氧化
原新生
2222NO O NO += 答案：（1）NO mL 220
（2）NO O 22
（3）NO NO 2
21. 解析：n CO a a mol ()221
44
=
-
m m N m a a a g
总
瓶=+=-+⎡⎣⎢⎤⎦
⎥()()
()2211711
三. 计算题：
22. 解：23mol L HNO 是稀HNO 3 （1）
g
mol
g mol Cu m 2.19643.0)(1
=⋅⨯=-
n HNO L mol L
mol ().()
30521=⨯=过量
C NO mol mol NO L mol L
().()
..31020516-=
-=生成消耗的
C H mol mol L
mol L ()...+
=-=1080504
23. 解：454632
2NH O NO H O +=+∆
催化剂
2222NO O NO +=
→+=+NO HNO O H NO 32223工业生产NO ，又与O 2反应，生成NO 2又被H O 2吸收，在工业看作有13mol NH 就生成13mol HNO 设生成HNO 3为a g ，消耗NH 3质量为x
即关系式NH 3——HNO 3 17 63 x a ⋅⋅96%92%
x a
a =
⨯⨯=176396%92%
031.
制a g HNO 3消耗的NH 3为031.a g
制HNO 3所用的NH 3占总耗NH 3的w a
a a
=
+⨯=0310********%53%...
答：制HNO 3消耗的NH 3占总耗NH 3质量的53％。