| 黄冈中学2008届高三第一轮化学单元训练题(九)
氮族元素
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命题人:黄冈中学高级教师
訚喜平
本试卷分第I卷和第Ⅱ卷两部分,共108分。考试时间100分钟
可能用到的相对原子质量:H—1 N—14 O—16 Na—23 Mg—24 Zn—65
第I卷(选择题,共46分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题2分,共16分。每小题只有一个选项符合题意)
1、Murad等三位教授最早提出NO分子在人体内有独特功能,近年来此领域研究有很大发展,因此这三位教授荣获1998年诺贝尔医学及生理学奖。关于NO的下列叙述不正确的是( )
A.NO可以是某些含低价N物质的氧化产物
B.NO不是亚硝酸酸酐
C.NO可以是某些高价N物质的还原的产物
D.NO是红棕色气体
2、某单质分别跟浓硝酸混合出现的情况依次是:①反应生成相应的硝酸盐,②反应生成最高价含氧酸,③单质呈钝化态,④不发生反应。符合上述要求的单质组是( )
A.Cu、Si、Zn、Au B.Ag、P、Al、Pt
C.Fe、C、Sb、Hg D.Cu、S、Fe、Pb
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此反应前可能氮分子先分解成为原子
A.①② B.②④
C.②③ D.①④
4、下列关于氨气的说法正确的是( )
A.氨气的检验方法为:将沾有浓盐酸的玻璃棒或者用沾有湿润的蓝色石蕊试纸玻璃棒靠近容器口
B.氨水能导电,所以NH3是电解质
C.沸点:NH3<PH3<AsH3
D.用水吸收NH3用图9-1所示装置可防止倒吸

5、在一定要件下,Cl2与NH4Cl可发生反应:xCl2+yNH4Cl=yNClx+(x+y)HCl,已知,当消耗6.72 L Cl2(标况下)时,生成0.1 mol氮的氯化物,则它的化学式为( )
A.NCl2 B.NCl3
C.NCl4 D.NCl5
6、0.5 mol NH4NO3在一定条件下可分解生成0.2 mol HNO3和16.2g H2O以及另外一种气态物质,该气态物质可能是( )
A.NO B.N2O
C.N2O4 D.N2
7、科学家发现的C60是一种新的分子,它是空心的具有类似足球的结构,被称为“分子足球”;最近日本科学家确认世界上还存在一种“分子足球N60”,它与C60的结构相似,而且在高温或机械撞击后,其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。对于N60下列说法中正确的是( )
A.N60是化合物,不是单质
B.N60与14N都是氮的同位素
C.N60没有同素异形体
D.N60的发现开辟了能源世界的新天地,将来会成为较好的火箭燃料
8、如图9-2所示,夹子开始处于关闭状态,将液体A滴入试管②与气体B充分反应,打开夹子,可发现试管①内的水立刻沸腾了。则液体A和气体B的组合不可能是下列的( )

A.氢氧化钠溶液、二氧化碳 B.水、氨气
C.氢氧化钠溶液、一氧化氮 D.水、二氧化氮
二、(本题包括10个小题,每小题3分,共30分。每小题有一个或两个选项符合题意。若正确答案只包括一个选项,多选时,该题为0分;若正确答案包括两个选项,只选一个且正确的给1分,选两个都正确的给3分,但只要选错一个,该小题就为0分)
9、设NA表示阿伏加德罗常数,下列说法中正确的是( )
A.0.3 mol NO2溶于水,转移电子数为0.1NA
B.0.1 mol 含NA个电子
C.31 g白磷晶体中含有的P—P键数是1.5 NA
D.标准状况下,11.2 L SO3中含有1.5 NA个氧原子
10、下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( )
A.H+、K+、NO 、I- B.SO 、PO 、K+、Na+
C.ClO-、Na+、K+、I- D.PO 、Cl-、Ba2+、Na+
11、把3体积的NO2气体,依次通过下列3个分别装有①NaHCO3饱和溶液 ②浓H2SO4 ③Na2O2的装置,用排水法把残留气体收集到集气瓶中,集气瓶内气体应是(同温同压下测定)( )
A.1体积NO B.2体积NO2和0.5体积O2
C.2体积O2 D.0.25体积O2
12、下列各组混合气体分别通入水中,其中一种气体消失,另一种气体体积增大的( )
A.H2S、SO2 B.O2、F2
C.NO、NO2 D.HCl、CO2
13、将SO2气体通入BaCl2溶液至饱和,未见有沉淀生成,继续通入另一种气体仍无沉淀产生。则通入的气体可能是( )
A.CO2 B.NH3
C.NO2 D.Cl2
14、下列反应式表示氨既有还原性又有碱性的是( )
A.
B.
C.
D.
15、在容积为672 mL的烧瓶里充满NO、NO2的混合气体,将其倒立在水槽里,再通入280 mL氧气,充分反应后,水充满烧瓶(气体体积已折合为标准状况,不考虑烧瓶中液体向外扩散)。下列有关叙述中正确的是( )
A.总反应为NO+NO2+O2+H2O=2HNO3
B.总反应为4NO+8NO2+5O2+6H2O=12HNO3
C.生成硝酸的物质的量的浓度接近0.03 mol·L-1
D.生成硝酸的物质的量的浓度约为0.045 mol·L-1
16、下列说法中不正确的是( )
A.NO中有少量的NO2:用水洗涤后再干燥
B.白磷应保存在水中,切割白磷应在水下进行
C.N2中有少量的O2:通过灼热的铜网
D.红磷中有少量的白磷:加热到40℃,使白磷自燃
17、含有硫酸铵和硝酸铵的混合溶液A L,加入 a mol NaOH,刚好使氨气全部逸出,加入b mol BaCl2,刚好使 离子全部沉淀,则混合溶液中硝酸铵的物质的量浓度是( )
A. B.
C. D.
18、将4.9克Mg和Fe的混合物溶解在过量的稀HNO3溶液中,完全反应得到标况下气体2.24L,则向反应后的溶液中加入足量的烧碱,则生成沉淀的质量是( )
A.6g B.8g
C.10g D.12g
[提示]
第Ⅱ卷 (共62分)
三、(本题包括2小题,共16分)
19、(6分)在常温压下,注射器甲中装有NO2气体,注射器乙中装有相同体积的空气(图9—3,夹持仪器部分均已略去)

(1)常温下,打开两个止水夹后,同时向外拉动两注射器的活塞,且拉动的距离相同,将会看到U形管中液面a_________(填“升高”、“下降”或“不变”)。试解释这一现象:__________________。
(2)如将注射器甲中的气体换成NH3。U形管中CCl4换成水,仍在常温下,打开两个止水夹后,同时向里推动两注射器的活塞,且推动的距离相同,将会看到U形管中液面a_________(填“升高”、“下降”或“不变”)。试解释这一现象__________________。
20、(10分)欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜-银合金中铜的质量分数,但资料表明:①反应中除生成NO2气体外还会有少量的NO生成;②常温下NO2和N2O混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证确有NO生成,有人设计如图9—4的实验装置。

(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是__________________。
(2)装置B瓶的作用是__________________。
(3)A中的反应停止后,打开D中的活塞K2,并通入氧气,若反应确有NO产生,则D中应出现的现象是_________;实验发现,通入氧气温度的高低对实验现象有较大影响,则为便于观察应通入_________ (填“冷”或“热”)的氧气。
(4)为减小测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是_________。
(5)实验测得下列数据:所用铜-银合金质量15.0g、浓硝酸:40 mL 13.5 mol/L;实验后A中溶液体积40 mL、H+浓度1.0 mol/L。若设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:
①参加反应的硝酸的物质的量为_________;
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数还需要测定的数据是_________。
(6)若实验只测定Cu的质量分数,不验证NO的产生,则在铜-银合金与浓硝酸反应后,只需简单的实验操作就可以达到目的,请简述实验过程__________________。
[答案]
四、(本题包括2小题,共16分)
21、(8分)绿色化学是当今社会人们提出的一个新概念,它可以诠释为环境友好化学。它的核心内涵是在反应过程和化工生产中,尽量减少(或彻底消除)使用和产生有害物质。这就是说,绿色化学的着眼点是使污染消灭在生产的源头,从根本上消除污染。1995年,美国总统克林顿首次设立“总统绿色化学挑战奖”,目的是鼓励、促进化学家们设计、改进化学产品生产过程,使其对环境更加友好,企业经济效益得到更大的提高。为此,美国斯坦福大学Barry Trost教授提出了绿色化学下的原子经济的概念。最理想的原子经济是全部反应物的原子都嵌入期望的最终产物中,不产生任何废弃物,这时的原子经济百分数便是100%。

根据上述材料回答下列有关问题:
(1)下面叙述错误的是( )
A.绿色化学和环境化学都是研究环境保护和治理的
B.绿色化学不是被动的治理环境,而是主动地防止环境污染
C.绿色化学保护了环境,而且也能给予有关企业带来巨大的经济利益
(2)硝酸工业尾气中主要含有NO、NO2气体。下列关于它们的危害的叙述中,正确的是( )
A.形成酸雨
B.破坏臭氧层
C.NO能刺激呼吸道
D.NO2能跟血红蛋白作用生成二氧化氮血红蛋白而引起中毒
E.NO、NO2在空气中形成褐色或黄色的毒性很大的烟雾
工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2,使其转化为化工产品NaNO2。请写出其化学反应方程式__________________,其原子经济百分数为_________。
(3)有人采用下面两种方法制取Cu(NO3)2,
A.方法一:2Cu+O2=2CuO ;CuO+2HNO2=Cu(NO3)2+H2O
B.Cu+4HNO3(浓) Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
C.3Cu+8HNO3(稀) 3Cu(NO3)2+4NO↑+4H2O
其中符合绿色化学概念的方法是__________________。
22、(8分)(1)20世纪30年代,Eyring和Pelze在碰撞理论的基础上提出化学反应的过渡态理论:化学反应并不是通过简单的碰撞就能完成,而是在反应物到生成物的过程中经过一个高能量的过渡态。图9—5甲是白磷(P4)和O2反应生成P4O10。过程中能量变化示意图,请写出白磷(P4)和O2反应生成P4O10的热化学方程式:_________ _________ (△H用含E1和E2的代数式表示,其中E1、E2均大于0)。

(2)白磷(图乙)是正四面体构型的分子,当与氧气作用形成P4O6时,相当于每两个磷原子之间插入一个氧原子(图丙)。当形成P4O10时,相当于在P4O6的分子中每个磷原子又以双键结合一个氧原子(图丁)。

请在图丙的示意图中把磷原子用钢笔或铅笔把磷原子涂黑。
(3)进一步研究表明,化学反应的能量变化(△H)与反应物和生成物的键能有关。键能可以简单的理解为断开1 mol化学键时所需吸收的能量。下表是部分化学键的键能数据:
化学键 |
P—P |
P—O |
O=O |
O=O |
键能(kJ·mol-1) |
198 |
360 |
498 |
x |
已知白磷(P4)的燃烧热为2982 kJ·mol-1,白磷完全燃烧的产物结构如图丁所示,则上表中x=________。
(4)写出1 mol P4与O2反应生成固态P4O6的反应热△H=________________。
[答案]
五、(本题包括2小题,共16分)
23、(6分)物质A~H有如图9—6所示转化关系(部分反应物、生成物没有列出)。其中B的浓溶液与单质X在加热时才能发生反应①,B的稀溶液与足量X发生反应②,向C溶液中滴入KSCN溶液呈血红色。

试填写下列空白:
(1)若A为某硝酸盐,则A→B是利用浓硫酸的________ (填数字序号)。
①强氧化性②吸水性③脱水性④难挥发
(2)反应①的离子方程式是________________。
(3)根据图示信息判断,足量B的浓溶液与单质X共热时________产生E(填“能”或“不能”)。理由是(用上述转化关系中的化学方程式表示) ________________。
(4)已知F与Na2O2反应的物质的量之比为1︰1,试写出反应⑤总的化学方程式是:________________。
24、(8分)图9—7是部分短周期元素的单质及其化合物的转化关系图(有关反应的条件及生成的H2O已略去),已知:(a)A、B、C、D是非金属单质,其中B、C、D在常温常压下是气体。(b)反应①、②是化工生产中的重要反应。(c)化合物E是形成酸雨的污染物之一,化合物K是常用的氮肥。(d)化合物L具有漂白性,可由Cl2与NaOH溶液反应而制得。(e)化合物J由两种元素组成,其相对分子质量为32。

请按要求填空:
(1)反应③的化学方程式________________。
(2)C的结构式________;H的化学式________________。
(3)L的溶液与化合物E反应的离子方程式________________。
(4)化合物J的化学式________________。
[答案]
六、(本题包括2小题,共12分)
25、(8分)已知Mg和稀HNO3反应,还原产物是N2O;若HNO3极稀,则还原产物为NH3,并与过量HNO3反应生成NH4NO3。现有9.6 g Mg与1L 1.1mol·L-1HNO3(过量)充分反应,收集到a L气体(标准状况),同时测得c( )=0.08 mol·L-1(设反应前后溶液体积不变)。求:
(1)a=________;
(2)有________mol HNO3被还原;
(3)反应后溶液的pH=________;
(4)反应后溶液中c( )=________mol·L-1。
[答案]
26、(8分)已知:4NH3+5O2→4NO+6H2O
4NO+3O2+2H2O→4HNO3
设空气中氧气的体积分数为0.20,氮气体积分数为0.80,请完成下列填空及计算
(1)a mol NO完全转化为HNO3需要氧气________mol。
(2)为使NH3恰好完全氧化为一氧化氮,氨一空气混合物中氨的体积分数为________ (保留2位小数)。
(3)20.0 mol的NH3和一定量空气充分反应后,再转化为HNO3
①在图9-8中画出HNO3的物质的量n(A)和空气的物质的量n(B)关系的理论曲线。
②写出当125≤n(B)≤200时,n(A)和n(B)的关系式________________。

[答案]
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