化学奥赛无机元素化学习题 氮 族 元 素(含答案)

【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题

第十三章氮族元素

1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式。

2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式：

(1) NaNO 3 (2) NH 4NO 3 (3) LiNO 3 (4) Cu(NO 3)2 (5) AgNO 3 3. 试写出下列各物质的热分解方程式：

(1) NH 4Cl (2) NH 4NO 2 (3) (NH 4)2Cr 2O 7 (4) (NH 4)2SO 4 (5) (NH 4)2CO 3 (6) NH 4ClO 4 (7) NH 4NO 3 (8) NH 4HCO 3

4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数：N 2，NH 4+，NaNO 3，N 2H 4，NH 2OH ，NO 2，N 2O 4，NH 4NO 3，N 2O ，NCl 3，Li 3N ，HN 3

5. 为什么硝酸能用于从Na 2CO 3制备CO 2而不能用于从Na 2SO 3制备SO 2？写出相应的反应方程式。

6. 什么叫同素异形体？磷有几种主要的同素异形体？它们的性质主要区别表现在哪些方面？

7. 计算下列各分子中磷的氧化数：PH 3，H 3PO 2，H 3PO 3，H 3PO 4，H 4P 2O 7，PH 4I ，P 4，PCl 3 8. 写出NaH 2PO 4、NaNH 4HPO 4和NH 4MgPO 4的热分解方程式。

9. 试从HO －P －OH 的缩水过程表明焦磷酸，偏磷酸，链状三磷酸，环状三偏磷酸的结构式。

10. 已知H 3PO 2是一元酸，你能推断出此酸的结构式吗？

11. 为什么NCl 3不稳定，易爆炸，而PCl 3则不然？写出它们与水反应的化学方程式。 12. 估计下列各酸的p K 1值：H 2CrO 4，HBrO 4，HClO ，H 5IO 6，HNO 3 13. 试写出下列各物质的反应方程式 (1) Mg + N 2−→ (2) NH 3 +CuO −→

(3) HNO 3光或热

−→−

− (4) PCl 3 + H 2O −→

(5) NaBiO 3 + MnCl 2 + HCl −→ (6) AsH 3 + AgNO 3 + H 2O −→ (7) As 2S 3 + HNO 3(浓) −→ (8) H 3AsO 4 + KI+ HCl −→

14. 为什么用浓硝酸处理固体As 、Sb 和Bi 只能分别生成H 3AsO 4溶液、Sb 2O 5白色沉淀和Bi 3+离子溶液？

15. 试说明为何无NX 5和BiI 5存在。

16. 试解释砷分族的硫化物皆有色且难溶于水的原因。

17. 为什么Ag3PO4黄色沉淀既能溶于醋酸又能溶于浓氨水？

18. 下面的排列顺序是碱性减少的顺序：NH3>N2H4>NH2OH，根据分子结构来解释此顺序。

19. 试解释：为什么有SF6化合物，而OF6不存在；为什么有PCl5化合物而NCl5不存在？

20. 试解释：(1)N2比O2、Cl2稳定(2)红磷比白磷不活泼(3)Bi的熔点特别低

(4)氮的最高共价为4，磷的最高共价为6

21. 在由砷酸盐在酸性介质中与H2S反应制备硫化砷(III)时，为什么说I-可以作为催化剂？用相应的反应方程式说明。

22. 试比较Mg3N2，NCl3，PCl3，BiCl3的水解产物并从中找出规律性。

23. 试解释为何N2比N2+有较大的离解能，而O2比O2+的离解能低。

24. 有一白色固体，溶于水，显弱酸性，加碱中和，再加入I2，则颜色消失，酸化后又有I2的棕黄色出现，试判断固体为何物，并写出反应方程式。

25. 如何鉴别某无色晶体是否为NaNO3、NaNO2或NH4NO3？

26. 某溶液中可能有As3+、Sb3+、Bi3+，如何鉴别？

27. 如何区别下列各组物质：

(1)硝酸盐溶液及亚硝酸盐溶液

(2)磷酸溶液及亚磷酸溶液

(3)固体氯化铵和硝酸铵

28. 如何将含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的混合溶液，彼此分离成含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的三个溶液？

29. 联氨的标准生成热为+50.88kJ⋅mol－1，试计算联氨的燃烧热。

N2H4(l) + O2(g) −→N2(g) + 2H2O(l)

30. 活泼金属能使NO3-还原到NH3。现有25cm3、含有NO3-离子的溶液与活泼金属反应, 放出的氨气通入50.00cm3、0.1500mol⋅dm－3盐酸溶液中, 过量的HCl需要32.10cm3、

0.1000mol⋅dm－3的NaOH完全中和，问此原始溶液中，NO3-离子的浓度为多少？

31. 在酸性条件下，联氨(H2NNH2)被IO3-氧化成N2，IO3-成为I- (注意：联氨是一种弱碱，在酸性溶液中主要以N2H5+离子存在)(1)写出此离子反应方程式(2)假设10.00cm3的联氨溶液，氧化后可以得到30.7cm3的N2（在标准状况下)，问联氨的摩尔浓度是多少？在此氧化反应中需要的KIO3的最小量为多少克？

32. 写出下面的离子反应方程式：

(1)在酸性的亚硝酸溶液中，分别用Br2、MnO4-和Cr2O72-氧化亚硝酸。

(2)硝酸根离子被I－离子还原到NO，而I－离子变成了I3－；被HSO3－还原到NH3。

(3)亚硝酸与氨水反应得到N2。

(4)用附表的数据计算Br2(液)与HNO2反应的平衡常数。

33. 硝酸钠和亚硝酸钠的混合物，溶于水，配成250cm3的溶液。用25.00cm3含

KMnO43.16g⋅dm－3的溶液滴定31.35cm3的上述溶液，恰好使此高锰酸钾溶液退色。另取25cm3原始溶液加入过量的Devarde合金和氢氧化钾蒸馏，把馏出物收集在50.00cm3、0.1mol⋅dm－3的硫酸溶液中，需32.50cm3、0.2mol⋅dm－3NaOH溶液中和过量的硫酸，计算原始溶液中硝酸钠和亚硝酸钠的重量(Devarde合金含：45%Al、5%Zn、50%Cu)

34. 已知在酸性条件下：

HNO2+ H++ e ＝NO + H2O φө = +1.00V

NO3-+ 3H++ 2e = HNO2+ H2O φө = +0.94V

试根据标准电极电势判断HNO2能否与Fe2+，SO32-，MnO4-发生氧化还原反应，若能反应，写出离子反应方程式，并指出HNO2是氧化剂还是还原剂？

35. 计算工业上用氨氧化法制硝酸时，在700℃、0.99atm下，每消耗1m3氨气，理论上可以制得多少千克70%硝酸？

36. 1atm，25℃时，2NH

N2+ 3H2反应达到平衡，有3%氨气分解，求此反

应的平衡常数K c及K p。

37. 为了测定铵态氮肥中的含氮量，称取固体样品0.2471g，加足量NaOH溶液，并进行蒸馏，用50.00cm3、0.105mol⋅dm－3的盐酸吸收，再用0.1022mol⋅dm－3NaOH溶液滴定。“吸收液”中剩余的HCl，消耗了11.69cm3NaOH溶液，计算肥料中氮的百分含量。

38. 取1.55g红磷与充足的空气反应，可生成P2O5多少克？将生成的P2O5溶于250cm3热水中(设体积不变）所得溶液的摩尔浓度是多少？溶液中的[H+]=？可置换的H+离子物质的量浓度是多少？(K1=7.52×10－3)

39. 试求：25℃时下面反应的平衡常数：3HNO2(aq) = H3O+(aq) + 2NO(g) + NO3-(aq)

40. 用1g硫完全溶于过量的液态氨中得到一种气体和一种仅含氮、硫两种元素的化合物，此气体能使醋酸铅试纸变黑色。收集反应中生成的气体，体积为418cm3(在标准状态）推断出此固体的经验式，并写出此反应的方程式。

41. 已知在OH-溶液中，AsO43- + 2H2O + 2e = AsO2-+4OH-，φө = －0.71V，I2 + e=2I-，φө= +0.535V，求反应：AsO2-＋I2 + 4OH- = AsO43- + 2I- + 2H2O的K值。

42. 一般说来，连续的各级电离常数之间相差104或105因子，但是当各个质子来源于分子键上各个不同的部位，这个规则就被打破了。例如聚酸H4P2O7是一个四元酸，离解常数分别为K1=1.4×10－1、K2=1.11×10－3、K3=2.9×10－7、K4=3.6×10－9。已知有0.250mol⋅dm－3H4P2O7，试计算平衡时H3O+，H4P2O7，H3P2O7-，H2P2O72-，HP2O73-和P2O74-等离子浓度。

43. 化合物A是一种无色液体，在其水溶液中加入HNO3和AgNO3时，生成白色沉淀B，B能溶解于氨水而得到一溶液C，C中加入HNO3时B重新沉淀出来。将A的水溶液以硫化氢饱和，得黄色沉淀D，D不溶于稀HNO3，但能溶于KOH和KHS的混合溶液中，得到溶液E。酸化E时D又重新沉淀出来。D又能溶解于KOH和H2O2的水溶液中，得溶液F。F 用Mg(NO3)2和NH4NO3的混合溶液处理时得白色沉淀G，G溶于醋酸，所得溶液以AgNO3溶液处理时，得红棕色沉淀H。试鉴别各字母所表示的物质，并用化学方程式说明各反应过