【精品解析】高考二轮复习知识点：氮族元素简介

高考二轮复习知识点：氮族元素简介
一、非选择题
1．（2018·天津）烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是　 　。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号）　 　。
a.碱石灰
b.无水CuSO4
c.P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是　 　。
（5）Ⅱ.NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3 ，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 mol·L 1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 mol·L 1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL。
NO被H2O2氧化为NO3 的离子方程式是　 　。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有　 　。
（7）滴定过程中发生下列反应：
3Fe2++NO3 +4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72 + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为　 　mg·m 3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测试结果　 　。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果　 　。
【答案】（1）除尘
（2）c
（3）
（4）防止NOx溶于冷凝水
（5）2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O
（6）锥形瓶、酸式滴定管
（7）
（8）偏低；偏高
【知识点】氮族元素简介；氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解：（1）A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。（2）碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOX不反应，所以选项c正确。（3）实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱（氢氧化钠）溶液，所以答案为：
。（4）加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOX溶于水中。（5）NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。（6）滴定中使用酸式滴定管（本题中的试剂都只能使用酸式滴定管）和锥形瓶。（7）用c2 mol·L 1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+ ， 终点时消耗V2 mL，此时加入的Cr2O72-为c2V2/1000 mol；所以过量的Fe2+为6c2V2/1000 mol；则与硝酸根离子反应的Fe2+为(c1V1/1000－6c2V2/1000) mol；所以硝酸根离子为(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 mol；根据氮元素守恒，硝酸根与NO2的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来20mL进行实验，所以NO2为5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 mol，质量为46×5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 g，即230(c1V1－6c2V2)/3 mg。这些NO2是VL气体中含有的，所以含量为230(c1V1－6c2V2)/3V mg·L-1 ， 即为1000×230(c1V1－6c2V2)/3V mg·m-3 ， 所以答案为：
mg·m 3。（8）若缺少采样步骤③，装置中有空气，则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量，测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高。
【分析】该题考查化学反应的过程中操作及注意事项、干燥剂的选用、吸气装置的选用、滴定法测离子浓度大小及影响离子浓度测定的因素，该题重点掌握①质量守恒定律及元素守恒定律；②氧化还原滴定的原理及计算方法；③干燥剂的选择：酸性气体选酸性干燥剂或中性干燥剂、碱性气体选碱性干燥剂或中性干燥剂；④操作过程使用的仪器有哪些等知识点
2．（2017·丰台模拟）饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As（Ⅲ）亚砷酸盐和As（Ⅴ）砷酸盐形式存在．
（1）砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为　 　．
（2）根据元素周期律，下列说法正确的是　 　．
a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4
b．原子半径：S＞P＞As
c．非金属性：S＞P＞As
（3）关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe（OH）3，同时生成SO42﹣，导致砷脱离矿体进入地下水．FeS2被O2氧化的离子方程式为　 　．
（4）去除水体中的砷，可先将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ），选用NaClO可实现该转化．研究NaClO投加量对As（Ⅲ）氧化率的影响得到如下结果：
已知：投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是　 　．
（5）强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As（Ⅴ）达到去除As的目的．
已知：一定条件下，As（Ⅴ）的存在形式如表所示：
pH ＜2 2～7 7～11 11～14
存在形式 H3AsO4 H2AsO3﹣ HAsO42﹣ HAsO42﹣、AsO43﹣
pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是　 　．
【答案】（1）
（2）ac
（3）4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+
（4）起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低
（5）HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+
【知识点】氧化还原反应；氮族元素简介；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解：（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5，磷原子结构示意图为 ，故答案为： ；（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正确；b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；
故答案为：a c；（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁，反应的化学方程式为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+，故答案为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+；（4）投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低，故答案为：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低；（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+，
故答案为：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+．
【分析】（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5；（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱；
b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大；
c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；故答案为：ac；（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁；（4）图象中曲线变化和溶液浓度越大盐水解程度越小分析；（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，图中分析可知pH=6时As（Ⅴ）的存在形式为H2AsO4﹣
3．（2017·崇明模拟）氮是生命物质的重要组成元素之一，含氮物质与人类的生活密切相关．
（1）氮原子最外层电子排布式为：　 　；氮离子（N3﹣）核外有　 　种运动状态不同的电子；N4分子的空间结构如图： ，它是一种　 　分子．（填“极性”或“非极性”）
（2）氨气是人工固氮的产物，它极易溶于水（1：700），生成NH3 H2O．请设计实验证明NH3 H2O是弱碱　 　．
（3）向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气，充分吸收后测得溶液呈碱性．则该溶液中NH3 H2O、NH4+、Cl﹣三种微粒的物质的量浓度大小关系为　 　．
（4）铵盐可用作氮肥，实验室检验铵盐中的NH4+时，可取少量铵盐样品于试管中，加入强碱浓溶液，加热，若产生的气体能使　 　，说明有NH4+．
（5）NaN3可用于制造汽车安全气囊，当汽车遇到撞击时，NaN3能迅速分解产生Na和N2．请写出该反应的化学方程式　 　，每生成3mol N2时，转移电子　 　 mol．
【答案】（1）2s22p3；10；非极性
（2）取少量氨水于试管中，滴加酚酞试液，溶液呈红色；向试管中加入少量醋酸铵晶体，振荡，由于铵根离子浓度增大，则溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的红色变浅，证明氨水是弱碱
（3）NH4+＞Cl﹣＞NH3 H2O
（4）湿润的红色石蕊试纸变蓝
（5）2NaN3 2Na+3N2；2
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1）氮原子为7号元素有两个电子层，最外层5个电子，据此书写最外层电子排布式为：2s22p3；氮离子（N3﹣）最外层8个电子，结合核外电子排布分析运动状态不同的电子，原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，氮离子（N3﹣）核外有 10种运动状态不同的电子，N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，每个面为正三角形，为非极性分子，
故答案为：2s22p3；10；非极性；（2）若证明一水合氨在水溶液里部分电离，则说明一水合氨是弱电解质，
所以选用试剂为：酚酞、醋酸铵、一水合氨，
操作方法及现象为：取少量氨水于试管中，滴加酚酞试液，溶液呈红色；向试管中加入少量醋酸铵晶体，振荡，由于铵根离子浓度增大，则溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的红色变浅，根据现象可知：氨水中存在电离平衡，证明氨水是弱碱，
故答案为：取少量氨水于试管中，滴加酚酞试液，溶液呈红色；向试管中加入少量醋酸铵晶体，振荡，由于铵根离子浓度增大，则溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的红色变浅，证明氨水是弱碱；（3）向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气，发生反应生成氯化铵，得到等浓度的NH3 H2O和NH4Cl混合溶液，充分吸收后测得溶液呈碱性，一水合氨电离大于铵根离子水解，溶液中NH3 H2O、NH4+、Cl﹣三种微粒的物质的量浓度大小关系为：NH4+＞Cl﹣＞NH3 H2O，
故答案为：NH4+＞Cl﹣＞NH3 H2O；（4）铵盐与碱反应生成氨气，而氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故向某溶液加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，即该气体为氨气，则该溶液中一定含有NH4+，
故答案为：湿润的红色石蕊试纸变蓝；（5）叠氮化钠（NaN3）撞击后30毫秒内迅速分解为两种单质，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两种单质为钠和氮气，反应的化学方程式为：2NaN3 2Na+3N2，生成3molN2电子转移2mol，
故答案为：2NaN3 2Na+3N2；2．
【分析】（1）氮原子为7号元素有两个电子层，最外层5个电子，据此书写最外层电子排布式；氮离子（N3﹣）最外层8个电子，结合核外电子排布分析运动状态不同的电子，子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，每个面为正三角形；（2）只要确定一水合氨在水溶液里部分电离就能证明一水合氨是弱电解质，可选用酚酞作指示剂，然后向滴入酚酞的一水合氨溶液中加入醋酸铵，若溶液颜色变浅，则证明氨水中存在电离平衡，从而证明NH3 H2O是弱碱；（3）向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气，发生反应生成氯化铵，得到等浓度的NH3 H2O和NH4Cl混合溶液，充分吸收后测得溶液呈碱性，一水合氨电离大于铵根离子水解；（4）铵盐与碱反应生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；（5）叠氮化钠（NaN3）撞击后30毫秒内迅速分解为两种单质，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两种单质为钠和氮气，写出反应的化学方程式即可，结合化学方程式定量关系计算电子转移数．
4．（2018高二下·辽宁期末）磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性元件。
（1）基态铜原子的电子排布式为　 　；高温时氧化铜会转化为氧化亚铜，原因是　 　。
（2）元素周期表第3周期中，第一电离能比P小的非金属元素是　 　（填元素符号）。
（3）N、P、As同主族，三种元素最简单氢化物沸点由低到高的顺序为　 　，原因是　 　。
（4）某直链多磷酸钠的阴离子呈如图1所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶点的氧原子相连，则P原子的杂化方式为　 　，该多磷酸钠的化学式为　 　。
图1 图2
（5）某磷青铜晶胞结构如图2所示。
①则其化学式为　 　。
②该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有　 　个。
③若晶体密度为8.82g·cm-3，最近的Cu原子核间距为　 　pm(用含NA的代数式表示，设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；+1价铜的外围电子布为3d10的全充满结构，因此+1价铜比+2价铜的能量更低更稳定
（2）Si和S
（3）PH3（4）sp3杂化；NaPO3
（5）SnCu3P；12；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氮族元素简介；复杂化学式的确定
【解析】【解答】（1）Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；正确答案是:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（2）同一周期自左向右第一电离能有增大趋势，但磷元素3P轨道为半充满结构，较稳定，第VA族第一电离能大于其相邻元素，P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大，故元素周期表第3周期中，第一电离能比P小的非金属元素是Si和S；
（3）N、P、As同主族，PH3和AsH3结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，因此AsH3的沸点高于PH3；NH3之间存在氢键，因此三者之中NH3的沸点最高，因此，三种元素最简单氢化物沸点由低到高的顺序为PH3（4）根据直链多磷酸钠的阴离子的无极单链状结构，其中磷氧四面体通过共有顶角氧原子相连，磷的成键电子对有4对，则P原子的杂化方式为sp3杂化；P、O原子个数比为1：3。根据化合价代数和为0可知，该物质中P、O、Na原子个数比为1：3：1。所以，该多磷酸钠的化学式为NaPO3。故答案为NaPO3；
(5)①根据晶胞结构图，晶体中P原子位于中心,含有一个磷原子,立方体每个面心含一个Cu,每个Cu分摊给一个晶胞的占 ,立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为 ,据此得到化学式SnCu3P, 因此，本题正确答案是: SnCu3P；
②该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有12个；因此，本题正确答案是:12;
摩尔质量=342g/mol,则一个晶胞质量 g,设立方体边长为x,铜原子间最近距离为a,则a2= + a= x，结合密度 = ，V=x3= = cm3，x= cm， a= x= cm= 1010pm,因此，
本题正确答案是: 1010。
【分析】（1）河外电子排布的原则：最低能量原则，泡利不相容原理，洪特规则；
（2）同周期的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族第一电离能从上到下逐渐减小；
（3）N的氢化物存在氢键，沸点最高，其他两种物质根据相对分子质量大小确定；
（4）对于物质的杂化有如下规律：杂化轨道数= 4 - 双键数，不形成双键：sp3，形成一个双键：sp2，形成两个双键：sp，形成三个双键：不可能,C不可能与同一原子形成四重键；
（5）①每个平面上原子，晶胞占，立方体顶点的占，立方体中心的占1；
②通过观察图像可得有12个；
③通过计算立方体的体积，可得原子间距；
5．（2017高三上·安庆月考）饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As（Ⅲ）亚砷酸盐和As（Ⅴ）砷酸盐形式存在．
（1）砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为　 　．
（2）根据元素周期律，下列说法正确的是　 　．
a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4
b．原子半径：S＞P＞As
c．非金属性：S＞P＞As
（3）关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe（OH）3，同时生成SO42﹣，导致砷脱离矿体进入地下水．FeS2被O2氧化的离子方程式为　 　．
（4）去除水体中的砷，可先将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ），选用NaClO可实现该转化．研究NaClO投加量对As（Ⅲ）氧化率的影响得到如下结果：
已知：投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是　 　．
（5）强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As（Ⅴ）达到去除As的目的．
已知：一定条件下，As（Ⅴ）的存在形式如表所示：
pH ＜2 2～7 7～11 11～14
存在形式 H3AsO4 H2AsO3﹣ HAsO42﹣ HAsO42﹣、AsO43﹣
pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是　 　．
【答案】（1）
（2）ac
（3）4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+
（4）起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低
（5）HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+
【知识点】氧化还原反应；氮族元素简介；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解：（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5，磷原子结构示意图为 ，
故答案为： ；
（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正确；
b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；
c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；
故答案为：a c；
（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁，反应的化学方程式为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+，
故答案为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+；
（4）投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低，
故答案为：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低；
（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+，
故答案为：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+．
【分析】（1）磷为15号元素，有3个电子层，各层电子数为2、8、5；
（2）根据同周期元素性质递变规律进行判断；
（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁；
（4）图象中曲线变化和溶液浓度越大盐水解程度越小分析；
（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，图中分析可知pH=6时As（Ⅴ）的存在形式为H2AsO4﹣.
6．氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用．
（1）写出氮原子的原子结构示意图　 　；
（2）氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，利用ClO2和Na2SO3溶液处理氮氧化物的反应过程如下：
NO NO2 N2
反应Ⅱ的离子方程式是　 　；
（3）羟胺（NH2OH）可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代后的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性．
①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH的水溶液中主要离子有
　 　（填离子符号）．
②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性．该物质是
　 　（填化学式），其溶液中离子浓度由大到小的顺序为　 　．
（4）氨水在工业上用作沉淀剂．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10﹣38，Ksp[Al（OH）3]=1.0×10﹣32，向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水．当溶液中Fe3+和Al3+沉淀完全[c（Fe3+）、C（Al3+）均小于1.0×10﹣5mol L﹣1]时，调节溶液的pH应略大于　 　．
【答案】（1）
（2）2NO2+4SO32﹣═N2+4SO42﹣
（3）NH3OH+、OH﹣；NH4NO3；c（NO3﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）
（4）3
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1）氮原子的原子核内质子数为7，用圆圈内的数字表示核内质子数，+号表示原子核带正电；弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，所以其原子结构示意图为 ，故答案为： ；（2）二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气，方程式为2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4，离子方程式为：2NO2+4SO32﹣═N2+4SO42﹣，故答案为：2NO2+4SO32﹣═N2+4SO42﹣；（3）①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH的水溶液存在平衡NH2OH H2O NH3OH++OH﹣，所以溶液中存在的主要离子有NH3OH+、OH﹣，故答案为：NH3OH+、OH﹣；②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性，则该化合物为NH4NO3，为强酸弱碱盐，发生水解反应：NH4++H2O NH3 H2O+H+，溶液呈酸性，溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是c（NO3﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣），故答案为：NH4NO3；c（NO3﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；（4）当Fe3+完全沉淀时，c（Fe3+）=1.0×10﹣5，c（Fe3+） （OH﹣）3=1.0×10﹣38，c（OH﹣）= =1×10﹣11mol/L，c（H+）= =10﹣3mol/L，pH=3，当Al3+完全沉淀时，c（Al3+）=1.0×10﹣5，c（Al3+） （OH﹣）3=1.0×10﹣32，c（OH﹣）= =1×10﹣9mol/L，c（H+）= =10﹣5mol/L，pH=5，
所以调节溶液的pH应略大于3，
故答案为：3．
【分析】（1）氮原子的原子核内质子数为7，核外有2个电子层，第一层上有2个电子，第二层上有5个电子；（2）二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气；（3）①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，根据氨水溶液中的一水合氨电离的方法判断；②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性，则该化合物为NH4NO3，该盐为强酸弱碱盐水解呈酸性，据此分析各离子浓度；（4）根据Fe（OH）3、Al（OH）3的溶度积常数，分别计算当Fe3+、Al3+完全沉淀时，求出溶液中c（OH﹣），再求出c（H+），以此计算出溶液应调节的pH．
7．2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想．运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物．已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键．
（1）该氮氢化合物的电子式为　 　．
（2）若该物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，写出该反应的化学方程式　 　．
（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl．试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式　 　．
（4）氮可以形成多种离子，如N3﹣，NH2﹣，N3﹣，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于NH4+的性质．
①写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式　 　．
②NH2﹣的电子式为　 　，N采用　 　杂化方式，粒子空间构型为　 　．
【答案】（1）
（2）N2H4+2H2O2=N2+4H2O
（3）N2H4+2HCl=N2H6Cl2
（4）N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O；；sp3；V型
【知识点】原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氨的性质及用途；氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1）该氮氢化合物中N（H）= =4，故分子中N（N）= =2，该氮氢化合物为N2H4，分子中氢原子之间形成1对共用电子对，氢原子与氮原子之间形成1对共用电子对，其电子式为 ，故答案为： ；（2）N2H4与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，则生成氮气与水，该反应化学方程式为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，故答案为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O；（3）N2H4分子中每个N原子都含有1对孤对电子，故1molN2H4与2molHCl反应生成N2H6Cl2，反应方程式为N2H4+2HCl=N2H6Cl2，故答案为：N2H4+2HCl=N2H6Cl2；（4）①N2H62+中N的化合价为+4价，N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的，故N2H62+相当于二元酸，故在碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O，故答案为：N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O；②NH2﹣的电子式为 ，结构中原子杂化轨道和甲烷结构类似，N原子采取sp3杂化，粒子空间构型为V型，故答案为： ；sp3；V型．
【分析】（1）该氮氢化合物中N（H）= =4，故分子中N（N）= =2，该氮氢化合物为N2H4，分子中氢原子之间形成1对共用电子对，氢原子与氮原子之间形成1对共用电子对；（2）N2H4与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，则生成氮气与水；（3）N2H4分子中每个N原子都含有1对孤对电子，故1molN2H4与2molHCl反应生成N2H6Cl2；（4）①N2H62+中N的化合价为+4价，N2H62+是由中性分子 N2H4 结合2个质子形成的，相当于故N2H62+相当于二元酸，碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O；
②NH2﹣的电子式为： ；结构中原子杂化轨道和甲烷结构类似，据此分析．
8．N是重要的非金属元素，尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物．
（1）尿素[CO（NH2）2]是人类利用无机物合成的第一种有机物．
①尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为　 　；
②尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵，若与碱性肥料混合施用，会造成氮元素损失，请用离子方程式解释其原因　 　；
③已知：20℃时，H2CO3：Ka1=4.2×10ˉ7、Ka2=5.6×10ˉ11；NH3 H2O：Kb=1.7×10ˉ5，碳酸氢铵溶液中HCO3ˉ、NH4+、OHˉ、H+四种离子浓度由大到小的顺序为　 　
（2）羟胺（NH2OH）可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂．
①利用羟胺的还原性，可以除去含Fe2+中的Fe3+，氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体，写出反应的离子方程式　 　②制备NH2OH HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如图所示：
ⅰ步骤中，发生反应的化学方程式为　 　；
ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐，误食会中毒．可用电解法将工业废水中少量的NO2ˉ转化为N2以降低其危害．写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为　 　．
【答案】（1）；NH4++OH﹣=NH3 H2O=NH3↑+H2O；c（NH4+）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
（2）2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+；Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；2NO2﹣+8H++6e﹣=N2+4H2O
【知识点】氮族元素简介；物质的分离与提纯
【解析】【解答】解：（1）①原子的电子层数越多，其原子半径越大，相同周期的元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径最大的元素是C元素，其原子结构示意图为 ，故答案为： ；②碱性条件下，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，一水合氨不稳定易分解生成氨气和水，所以其离子方程式为：NH4++OH﹣=NH3．H2O=NH3↑+H2O，故答案为：NH4++OH﹣=NH3．H2O=NH3↑+H2O；③电离平衡常数越大，其电离程度越大，则其离子水解程度越小，根据电离平衡常数知，电离程度大小关系是NH3 H2O＞H2CO3＞HCO3﹣，则水解程度CO32﹣＞HCO3﹣＞NH4+，所以碳酸氢铵溶液呈碱性，溶液中还存在碳酸根离子等，所以HCO﹣3、NH+4、OH﹣、H+四种离子浓度由大到小c（NH4+）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），故答案为：c（NH4+）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；（2）①羟胺被氧化生成氮气和水，反应的离子方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+，故答案为：2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+；②二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水，反应化学方程式：Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；电解时，得电子的微粒在阴极上发生还原反应，电解亚硝酸根离子溶液时，阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO2﹣+8H++6e﹣=N2↑+4H2O，故答案为：Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；2NO2﹣+8H++6e﹣=N2+4H2O．
【分析】（1）①尿素[CO（NH2）2]氮原子半径最大；②碱性条件下，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，一水合氨不稳定易分解生成氨气和水；③电离平衡常数越大，其电离程度越大，则其离子水解程度越小；（2）①羟胺被氧化生成氮气；②二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水；电解时，得电子的微粒在阴极上发生还原反应，电解亚硝酸根离子溶液时，阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水．
9．如图是氮循环示意图，请回答下列问题．
①自然界中的固氮和人工固氮的共同点是将氮元素由游离态转化为　 　．
②雷电固氮反应的化学方程式是　 　，其中氮元素被　 　（填“氧化”或“还原”）．
③根据循环图判断下列说法不正确的是　 　．
a．氮元素均被氧化
b．工业合成氨属于人工固氮
c．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
d．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环．
【答案】化合态；N2+O2 2NO；氧化；a
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：①将氮元素由游离态转化为化合态氮元素的过程称为氮的固定，故答案为：化合态；②放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，反应方程式为：N2+O2 2NO，氮元素化合价升高，被氧化，故答案为：N2+O2 2NO；氧化；③a．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，如硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故a错误；
b．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故b正确；
c．氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故c正确；
d．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2 2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故d正确．
故答案为：a．
【分析】①氮的固定是游离态氮元素变化为化合态氮元素；②雷电固氮反应是氮气和氧气放电反应生成一氧化氮，氮元素被氧化；③a．氮的循环中铵盐或铵变化为亚硝酸盐的过程中氮元素被还原；
b．人工固氮是利用工业生产合成氨；
c．上述转化关系可知含氮无机物可以转化为蛋白质；
d．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如大气中的氮气转化氮的氧化物，氧元素参与，转化为铵盐，氢元素参加．
10．图1为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图．
（1）实验室制取氨气．
①化学方程式是　 　．
②用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是　 　 ．
（2）完成下列化学方程式：体现N元素的还原性：
a．汽车尾气中产生的NO：N2+O2 2NO．
b．氨的催化氧化：　 　．
（3）NO2易溶于水．标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见图2．
①NO2溶于水的化学方程式是　 　．
②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，通入标准状况下氧气的体积为　 　．最终试管中所的硝酸的物质的量浓度为　 　．
③为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是　 　．
（4）写出除掉Fe2O3中的SiO2的离子方程式　 　写出制取漂白粉的化学方程式　 　．
【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨气极易溶于水
（2）4NH3+5O2 4NO+6H2O
（3）3NO2+H2O=2NHO3+NO； mL； mol/L；6NO2+8NH3=7N2+12H2O
（4）SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
【知识点】氮族元素简介；氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解：（1）①铵盐和碱反应生成氨气，实验室用固体氯化铵和固体氢氧化钙反应制备氨气，反应的方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸，故答案为：氨气极易溶于水；（2）b．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，化学方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O，氨气中﹣3价N升高为+2价，体现还原性，故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O；（3）①二氧化氮可以和水之间反应，反应物NO2中N元素化合价降低为+2价，升高为+5价，生成硝酸和一氧化氮，反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2NHO3+NO；②标况下V mLNO2的物质的量n= = ，设消耗的氧气的物质的量为xmol，生成的硝酸的物质的量为ymol，根据化学方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知：
4NO2 + O2 +2H2O= 4HNO3
4 1 4
xmol ymol
则有：
解得：x= mol
y= mol
故所消耗的氧气的体积V（O2）= mol×22.4L/mol= L= mL；由于最终溶液充满整个试管，故所得硝酸溶液的体积为VmL，则硝酸溶液的浓度C= = mol/L．故答案为： mL； mol/L；③NO2和氨气发生归中反应生成氮气和水，故化学方程式为：6NO2+8NH3=7N2+12H2O，故答案为：6NO2+8NH3=7N2+12H2O；（4）Fe2O3是碱性氧化物，能和酸反应；而SiO2是酸性氧化物，能和碱反应，故能用碱溶液除去Fe2O3中的SiO2，离子方程式为：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉，化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．故答案为：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
【分析】（1）①实验室用固体氯化铵和固体氢氧化钙反应制备氨气；②依据氨气极易溶于水的性质解答；（2）b．化合价升高的元素体现还原性，氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应中体现氨气的还原性；（3）①二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；②求出V mLNO2的物质的量，设消耗的氧气的物质的量为xmol，生成的硝酸的物质的量为ymol，然后根据化学方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算；③NO2和氨气发生归中反应生成氮气．（4）Fe2O3是碱性氧化物，能和酸反应；而SiO2是酸性氧化物，能和碱反应；氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉．
11．（2016高二上·西安期末）次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：　 　．
（2）H3PO2中，磷元素的化合价为　 　．
（3）NaH2PO2是正盐还是酸式盐？其溶液显　 　性（填弱酸性、中性、或者弱碱性）．
（4）H3PO2也可以通过电解的方法制备．工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子，阴离子通过）：
①写出阴极的电极反应式　 　．
②分析产品室可得到H3PO2的原因　 　．
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是　 　杂质．该杂质产生的原因是：　 　．
【答案】（1）H3PO2 H2PO2﹣+H+
（2）+1
（3）弱碱性
（4）2H++2e﹣=H2↑；阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；PO43﹣；H2PO2﹣或H3PO2被氧化
【知识点】电解原理；氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1.）H3PO2是一元中强酸，溶液中部分电离出氢离子，所以其电离方程式为H3PO2 H2PO2﹣+H+，故答案为：H3PO2 H2PO2﹣+H+；
（2.）H3PO2中，总化合价为0，其中氢元素为+1价，氧元素为﹣2价，则P元素的化合价为+1价，故答案为：+1；
（3.）由于H3PO2是一元中强酸，所以NaH2PO2为一元强碱和一元中强酸形成的正盐，所以该盐溶液由于成H2PO2﹣发生水解呈弱碱性，方程式为H2PO2﹣+H2O H3PO2+OH﹣，故答案为：正盐；弱碱性；
（4.）①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2﹣，其中放电能力最强的是氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，阴极电极反应是溶液中氢离子得到电子发生还原反应，2H++2e﹣=H2↑故答案为：2H++2e﹣=H2↑；②产品室可得到H3PO2的原因是因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2，故答案为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2﹣或H3PO2氧化成PO43﹣，产品中混有PO43﹣，
故答案为：PO43﹣；H2PO2﹣或H3PO2被氧化；
【分析】（1.）根据H3PO2是一元中强酸可知，H3PO2是弱电解质，溶液中部分电离出氢离子，据此写出电离方程式；
（2.）根据化合物中总化合价为0计算出P元素的化合价；
（3.）根据H3PO2是一元中强酸，可以判断NaH2PO2为正盐；
（4.）①根据阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2﹣，氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极上是氢离子得到电子发生还原反应，写出阴极的电极反应式；②根据图示“四室电渗析法”工作原理分析产品室可得到H3PO2的原因；③根据H3PO2及NaH2PO2均容易被氧化分析该装置缺点．
12．氮元素在自然界中存在多种价态，结合题干回答下列问题：
（1）氮元素原子核外有　 　 个未成对电子，最外层有　 　 种能量不同的电子．
（2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是　　 　 　（填编号）．
a．NH3比PH3稳定性强
b．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
c．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
（3）已知，氯胺NH2Cl熔点﹣66℃，NH4Cl熔点340℃，氯胺的电子式为　　 　 　，从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因　 　
（4）NH2Cl比HClO稳定性高，易水解，因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂，NH2Cl发生水解的化学方程式为　 　
（5）工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO3﹣，当控制溶液pH在10.7左右时，反应过程中生成AlO2﹣、氮气和氨气，若氮气和氨气的体积比为4：1，则还原剂和氧化剂的物质的量之比为　　 　 ，若氮气和氨气的体积比为1：1，则除去0.1mol NO3﹣，消耗铝　 　 g．
【答案】（1）3；2
（2）ab
（3）；氯胺NH2Cl为分子晶体，NH4Cl为离子晶体，熔沸点离子晶体高于分子晶体；
（4）NH2Cl+H2O NH3+HClO
（5）16：9；5.4
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子，该原子核外有1s、2s、2p三种能量的电子，所以该原子最外层有2种不同能量的电子；故答案为：3；2；
（2）a．氢化物的稳定性越强，则非金属的非金属性越强，NH3比PH3稳定性强，则N元素非金属性大于P，故正确；
b．非金属单质与氢气反应越容易，则该非金属的非金属性越强，氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合，所以N元素的非金属大于P，故正确；
c．元素最高价氧化物的水化物酸性越强，该元素的非金属性越强，与其氧化性无关，故错误；
d．非金属单质的状态与非金属元素的非金属性强弱无关，故错误；
故选ab．
（3）NH2Cl为共价化合物，N与H原子之间、N与Cl原子之间均为共价键，故电子式为；由于NH2Cl为分子晶体，而NH4Cl为离子晶体，而熔沸点离子晶体高于分子晶体，故两者熔点相差较大，故答案为：氯胺NH2Cl为分子晶体，NH4Cl为离子晶体，熔沸点离子晶体高于分子晶体；
（4）NH2Cl能部分水解生成强氧化性的物质，应为HClO，可起消毒杀菌的作用，方程式为NH2Cl+H2O NH3+HClO，故答案为：NH2Cl+H2O NH3+HClO；
（5）设生成的氮气的物质的量为4mol，则氨气为1mol，由于氮气和氨气是由NO3﹣还原而来，故生成4mol氮气和1mol氨气时NO3﹣共得电子的物质的量为n=4×10mol+8mol=48mol电子，根据得失电子数守恒可知反应掉的铝的物质的量n==16mol，在此反应中，铝做还原剂，物质的量为16mol，而NO3﹣做氧化剂，物质的量为（4mol×2+1mol）=9mol，故还原剂和氧化剂的物质的量之比为16：9；
若氮气和氨气的体积比为1：1，设氮气和氨气的物质的量均为xmol，除去0.1mol NO3﹣，根据氮原子的守恒可知：2x+x=0.1，故x=mol，则生成mol氮气和mol氨气所得到的电子的物质的量为n=mol×2×5+mol×8=mol，根据得失电子数守恒可知消耗铝的物质的量为n==0.2mol，故所需铝的质量m=nM=0.2mol×27g/mol=5.4g．
故答案为：16：9，5.4g．
【分析】（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子；
（2）非金属性强弱的判断方法有：单质之间的置换反应、气态氢化物的稳定性、元素最高价氧化物的水化物酸性；
（3）NH2Cl为共价化合物，为分子晶体，据此写出其电子式；由于NH2Cl为分子晶体，而NH4Cl为离子晶体，导致两者的熔沸点相差较大；
（4）NH2Cl能部分水解重新生成HClO，还生成氨气；
（5）设生成的氮气的物质的量为4mol，则氨气为mol，根据由NO3﹣还原为氮气和氨气的化合价变化可知，生成4xmol氮气和xmol氨气NO3﹣共得40mol+8mol=48mol电子，根据得失电子数守恒求出反应的铝的物质的量，然后根据铝做还原剂，NO3﹣做氧化剂来分析物质的量之比．
二、选择题
13．（2020·梅县模拟）下图是磷酸、亚磷酸、次磷酸的结构式，其中磷酸为三元中强酸，亚磷酸为二元弱酸，则下列说法正确的是（　　）。
A．磷酸( )的电离方程式为：
B．亚磷酸( )与足量NaOH溶液反应生成
C． 溶液呈酸性，是因为 的水解程度比电离程度大
D． 溶液呈碱性
【答案】D
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算；氮族元素简介
【解析】【解答】A．磷酸为三元中强酸，应分步电离，且可逆，电离方程式为H3PO4 H++H2PO ，H2PO H++HPO ，HPO H++PO ，故A不符合题意；
B．亚磷酸为二元弱酸，只能电离出两个氢离子，所以与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3，故B不符合题意；
C．如果 溶液呈酸性，说明 电离程度大于水解程度，故C不符合题意；
D．磷酸含有三个羟基氢为三元酸，亚磷酸含有两个羟基氢为二元酸，而次磷酸只含一个羟基氢，所以应为一元酸，所以 为正盐，且为强碱弱酸盐，溶液中存在次磷酸根的水解，使溶液显碱性，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.磷酸的电离方程式应该分步书写并且可逆；
B.亚磷酸与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3；
C. 水解显碱性，电离显酸性，如果 溶液呈酸性，说明 电离程度大于水解程度。
14．（2017·门头沟模拟）依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N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为+5价对应的氮的氧化物是N2O5，故A正确；
B．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO气体，故B错误；
C．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，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，故C正确；
D．NH3可与NO2反应生成氮气，8NH3+6NO2=7N2+12H2O，故D正确；
故选B．
【分析】A．图象可知X为+5价对应的氮的氧化物；
B．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体；
C．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；
D．氨气中氮元素化合价﹣3价，二氧化氮中氮元素化合价+4价二者反应生成氮气；
15．（2022高二下·成都期中）下列有关碳、氮、氧三种元素的单质及其化合物的说法正确的是（　　）
A．与互为等电子体，具有相同的化学键特征，具有相同的化学性质
B．碳、氮、氧三种元素对应的简单氢化物都可以作为配合物的配体
C．碳、氮、氧三种元素对应的简单氢化物中中心原子的杂化方式都是
D．三种离子的模型相同，离子立体构型相同
【答案】C
【知识点】氮族元素简介；氧族元素简介；碳族元素简介
【解析】【解答】A．CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个π键比N2更容易断，所以一氧化碳比氮气活泼，化学性质不相同，A不符合题意；
B．C的简单氢化物CH4不能提供孤对电子，不能作为配合物中的配体，B不符合题意；
C．CH4含有4个σ键，不含孤对电子，C原子的杂化方式是，NH3中N原子价层电子对数=3+=4且含有1个孤电子对，N原子的杂化方式是，H2O中O原子的价层电子对数为2+=4，O原子为sp3杂化，C符合题意；
D．CO中心原子C上的孤电子对数为 =0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于孤电子对数为0，立体构型为平面三角形，NO中N原子的价层电子对数为3+=3，不含孤电子对，N原子为sp2杂化，VSEPR模型和立体构型都为平面三角形，NO中价层电子对数=2+=3，孤电子对数为1，VSEPR模型和立体构型不同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.CO和N2的化学性质不相同；
B.C原子对应的简单氢化物中心原子上没有孤电子对，不可以作为配合物的配体；
C.三种原子对应的简单氢化物的中心原子的价层电子对数都是4，都是sp3杂化；
D.假设VSEPR模型相同，但是成键电子对数不同，离子立体构型也不会相同。
16．（2021高一上·集贤期末）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．N4属于一种新型化合物 B．N4转化为N2属于物理变化
C．N4的相对分子质量为28 D．N4与N2互为同素异形体
【答案】D
【知识点】氮族元素简介；同素异形体
【解析】【解答】A．N4只由N一种元素组成，属于一种新型单质，A不符合题意；
B．N4转化为N2是不同物质的转变，属于化学变化，B不符合题意；
C．N4的相对分子质量为14×4=56，C不符合题意；
D．N4与N2两者是由N元素组成的不同单质，互为同素异形体，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．由两种或两种以上元素组成的纯净物属于化合物；单质是只由一种元素组成的的纯净物；
B．不同物质的转变，属于化学变化；
C．依据相对分子质量的计算方法；
D．同种元素形成的不同单质互为同素异形体。
17．（2021高三上·广东月考）部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．N2转化成a或b都属于固氮反应
B．a可用于侯氏制碱法制备纯碱
C．室温下，a与d反应能生成b或N2
D．d的浓溶液与炽热的碳反应可生成c
【答案】C
【知识点】氮的固定；氮族元素简介；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．固氮反应指由游离态转化成化合态，a或b都属于化合态，A不符合题意；
B．a是氨气，可用于侯氏制碱法制备纯碱，B不符合题意；
C．a是氨气，d是硝酸，室温下反应生成硝酸铵，C符合题意；
D．d的浓溶液即浓硝酸，与炽热的碳反应可生成二氧化氮、二氧化碳、水，c是二氧化氮，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、固氮反应是将游离态的氮转化为化合态的氮的反应；
B、侯氏制碱法是将CO2通入饱和氨盐水中反应；
C、NH3与HNO3反应生成NH4NO3；
D、浓硝酸具有强氧化性，能与C反应生成NO2；
18．（2021高二下·深圳期末）部分含氮物质的类别与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a与b在一定条件下可发生反应生成
B．汽车尾气中的b物质是汽油不完全燃烧导致的
C．常温下，金属在c的浓溶液中会钝化
D．室温时，d的水溶液一定呈酸性
【答案】A
【知识点】氨的性质及用途；氮族元素简介；氮气的化学性质；硝酸的化学性质
【解析】【解答】A．a为氨气，b为NO，在一定条件下可发生反应生成，A项符合题意；
B．汽油主要含C、H元素，不会生成NO，汽车尾气中的NO产生，是因为在高温和放电情况下，空气中氧气和氮气反应所致，B项不符合题意；
C．常温下，金属在硝酸的浓溶液中会反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，C项不符合题意；
D．室温时，铵盐的水溶液不一定呈酸性，如碳酸氢铵呈碱性，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、a为氨气，b为NO，可以生成氮气；
B、汽油燃烧不会产生一氧化氮；
C、铜和浓硝酸会反应；
D、铵盐不一定都是酸性，有的可以为碱性。
19．（2020高三上·北京月考）2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是（　　）
A．14N与14C互为同位素 B．NH3的热稳定性比HF的强
C．NH3的电子数为10 D．Si3N4中N为+3价
【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素，14N与14C的质子数不同，不互为同位素，A不符合题意；
B. 同周期，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，非金属性：NC. NH3分子的电子数等于质子数为：7+3=10，C符合题意；
D. Si3N4中Si元素的化合价为+4价，N元素的化合价为-3价，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素；
B.元素的非金属性越强，对应的气态氢化物的稳定性越强；
C.分子不带电，核外电子数等于核内质子数；
D.化学式中正负化合价代数和为0。
20．（2018高一下·上海期中）汽车在剧烈碰撞后，安全气囊会弹出并充满一种保护气体。该气体在空气中含量最高，其分子式为（　　）
A．O2 B．CO C．N2 D．CO2
【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】空气中含量最高的气体是氮气，故C符合题意。
【分析】根据空气中含量判断该气体即可。
21．将Li3N固体溶于水中，产生了大量的氨气，下列有关此过程中的说法，正确的是（　　）
A．产生氨气过程无能量变化 B．Li3N中只含有离子键
C．Li3N中含有离子键、共价键 D．产生氨气过程有电子转移
【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．化学反应总是伴随着能量的变化，故产生氨气过程中有能量的变化，故A错误；
B．Li3N是由Li+和N3﹣结合成的离子化合物，只含有离子键，故B正确；
C．Li3N是由Li+和N3﹣结合成的离子化合物，只含有离子键，不含有共价键，故C错误；
C．元素的化合价没有发生变化，故产生氨气过程无电子转移，故D错误，
故选B．
【分析】A．化学反应总是伴随着能量的变化；
B．根据构成微粒进行判断；
C．Li3N是由Li+和N3﹣结合成的离子化合物，只含有离子键，不含有共价键；
C．根据化合价进行判断．
22．关于氮族元素的说法中正确的是（　　）
A．最高正价都是+5价，最低负价都是﹣3价
B．随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大
C．单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大
D．所形成的气态氢化物，以BiH3最不稳定
【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．锑和铋是金属，只有正价，高正价是+5价，没有负价，故A错误；
B．同一主族，从上往下，随着原子序数的增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，故B正确；
C．从上往下，从非金属到金属，从分子晶体到金属晶体，而同一主族元素形成的金属晶体的熔、沸点随着原子序数的增大而减弱．故从氮到锑，单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大；但铋的熔、沸点比锑低，故C错误；
D．从上往下，金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，但Bi是金属，没有氢化物，故D错误，
故选B．
【分析】A．锑和铋是金属，只有正价，没有负价；
B．同一主族，从上往下，随着原子序数的增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大；
C．从氮到锑，单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大；但铋的熔、沸点比锑低；
D．Bi是金属，没有氢化物．
23．下列关于氮及其化合物的说法正确的是（　　）
A．N2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧
B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂
C．NO可用向上排空气法或者排水法收集
D．浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发
【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A、虽然氮气分子的结构较稳定，镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，所以氮气能支持燃烧，故A错误；
B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂，故B正确；
C．NO和空气中氧气反应生成二氧化氮，NO可用排水法收集，不能用向上排空气法收集，故C错误；
D．浓硝酸见光易分解，所以要保存在棕色试剂瓶中，故D错误．
故选B．
【分析】A、氮气能支持部分物质燃烧；
B．氨易液化，常作制冷剂；
C．NO和空气中氧气反应生成二氧化氮；
D．见光易分解的物质应该保存在棕色瓶中；
24．固体A的化学式为NH5，能跟水反应，它的所有原子的电子层结构都跟与该原子同周期的稀有气体原子一样，则下列说法中，不正确的是（　　）
A．1mol NH5中有5NA个N﹣H键（NA为阿伏加德罗常数）
B．NH5中既有共价键、又有离子键，是离子晶体
C．NH5跟水的反应是氧化还原反应
D．NH5跟水反应的化学方程式为：NH5+H2O═NH3 H2O+H2↑
【答案】A
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A.1mol NH5中含离子键和共价键，只有4NA个N﹣H键（NA为阿伏加德罗常数），故A错误；
B．A为NH4H，铵根离子与氢负离子以离子键结合，铵根离子中存在N﹣H键，含离子键的化合物一定为离子化合物，属于离子晶体，故B正确；
C．NH5跟水的反应生成氢气，H元素的化合价变化，为氧化还原反应，故C正确；
D．NH5溶于水，生成一水合氨和氢气，学方程式为：NH5+H2O═NH3 H2O+H2↑，故D正确，
故选A．
【分析】A的化学式为NH5，能跟水反应，它的所有原子的电子层结构都跟与该原子同周期的稀有气体原子一样，则A为NH4H，铵根离子与氢负离子以离子键结合，以此来解答．
25．已知X、Y、Z、W（含同一元素）有如下所示转化关系，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是（　　）X Y Z W．
A．N2 B．NO2 C．NH3 D．NO
【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．氮气氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水生成硝酸，硝酸与氮气不反应，故A错误；
B．二氧化氮中氮元素为+4价，不能连续氧化，故B错误；
C．NH3能与氧气生成NO，NO再与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3与NH3反应生成NH4NO3，NH4NO3是一种易溶于水的盐，故C正确；
D．一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮氧化生成五氧化二氮，五氧化二氮与水反应生成硝酸，但是硝酸与一氧化氮不反应，故D错误；
故选：C．
【分析】X、Y、Z、W（含同一元素），其中X能经过两步氧得Z，Z再与水反应可以生成对应的酸或碱，则X可以含有C、N、S、Na等元素，X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，符合此条件的X只能为NH3，据此解答．
26．（2015高三上·老河口期中）下列关于教材中的各项说法错误的一项是（　　）
A．在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生能量的变化
B．氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
C．在书写热化学方程式时应标明反应物及生成物的状态，无需标明反应温度和压强
D．医疗上用的石膏绷带是利用熟石膏与水混合成糊状后很快凝固的性质
【答案】C
【知识点】反应热和焓变；热化学方程式；氮族元素简介
【解析】【解答】解：A、化学反应的过程就是旧键断裂和新键形成的过程，断键吸收能量，成键释放能量．故A正确；
B、常用氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素，故B正确；
C、不同条件下，反应热的数值不同，所以书写热化学方程式时必须注明温度和压强，常温常压可以不注明，故C错误；
D、石膏绷带就是利用CaSO4 H2O遇水生成糊状CaSO4 2H2O，CaSO4 2H2O很快失水生成CaSO4 H2O从而凝固的原理，故D正确；
故选：C．
【分析】A、化学反应的过程就是旧键断裂和新键形成的过程；
B、氮肥就是含氮元素的化学肥料；
C、不同条件下，反应热的数值不同；
D、石膏绷带就是利用CaSO4 2H2O失水生成CaSO4 H2O从而凝固的原理．
27．（2016高一下·平安期中）下列反应属于氮的固定作用的是（　　）
A．N2和H2一定条件下反应制取NH3 B．硝酸工厂用NH3氧化制取NO
C．NO和O2反应生成NO2 D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸氨
【答案】A
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．N2和H2一定条件下反应制取NH3，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故A正确；
B．硝酸工厂用NH3氧化制取NO，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故B错误；
C．NO和O2反应生成NO2，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故C错误；
D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸氨，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故D错误；
故选A．
【分析】氮的固定是指：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程；游离态是指氮气单质，氮的固定有：人工固氮和天然固氮，人工固氮最典型事例是工业合成氨，天然固氮包括自然固氮和生物固氮，据此进行解答．
28．（2016高三上·安庆期中）如图A～D四种物质均含有同一种元素，A可以是单质也可以是气态氢化物，D是该元素最高价氧化物对应的水化物，则A,B,C,D中共同含有的元素可能是（　　）
A．氯 B．铁 C．碳 D．氮
【答案】D
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．如A为Cl2或HCl二者都不与O2反应，不存在如图转化关系，故A错误；
B．如为Fe，不可能实现如图转化关系，故B错误；
C．如为C，则D可能为H2CO3，不能与Cu发生氧化还原反应，故C错误；
D．如为N，则B为NO，C为NO2，D为HNO3，可与Cu发生氧化还原反应生成NO，故D正确．
故选D．
【分析】由框图转化关系可知，B应为氧化物，D能与Cu反应生成B，说明D应为具有强氧化性的酸，则D可能为浓HNO3或浓H2SO4．
29．（2017高一上·德州期中）下列关于自然界中氮循环示意图（如图）的说法错误的是（　　）
A．氮元素只被氧化
B．豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮
C．其它元素也参与了氮循环
D．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
【答案】A
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】A、硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故A符合题意；
B、植物固氮是在自然界发生的，不需人为的作用，故属于自然的固氮，故B不符合题意；
C、碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2 2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故C不符合题意；
D、氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】根据氮元素在自然界中的循环和固氮等进行分析即可.
三、多选题
30．关于氮的变化关系图如下：
则下列说法正确的是（　　）
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线ⅠⅡⅢ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述并不是所有反应都是氧化还原反应
D．上述反应中①②③均属于氮的固定
【答案】A,B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．工业上生产硝酸的流程是：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应4NH3+5O2 4NO+6H2O路线①，一氧化氮与氧气反应2NO+O2=2NO2 路线②，二氧化氮被水吸收3NO2+H2O═2HNO3+NO路线③，路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，故A正确；
B．在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应：N2+O2 2NO路线Ⅰ；NO不稳定，易被氧气氧化为二氧化氮：2NO+O2═2NO2路线Ⅱ，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2+H2O═2HNO3+NO路线Ⅲ，故B正确；
C．从氮的变化关系图可知：N从N2（0价）→NO（+2价）→NO2（+5价）→HNO3（+5价），都是氧化还原反应，故C错误；
D．上述反应中①空气中的氮气转变为含氮化合物，符合氮的固定的定义，属于氮的固定，②③含氮化合物转变为其它物质，是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，故D错误；
故选AB．
【分析】A．工业上生产硝酸的流程是：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮；
B．自然雷电固氮原理是，在放电条件下，氮气和氧气生成一氧化氮，一氧化氮性质不稳定，迅速被空气中的氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸；
C．氧化还原反应的特征是化合价的升降，可从元素的化合价是否发生变化的角度判断是否属于氧化还原反应；
D．氮的固定是指空气中游离态的氮转化为化合态的氮的过程；
1 / 1高考二轮复习知识点：氮族元素简介
一、非选择题
1．（2018·天津）烟道气中的NOx是主要的大气污染物之一，为了监测其含量，选用如下采样和检测方法。回答下列问题：
Ⅰ.采样
采样步骤：
①检验系统气密性；②加热器将烟道气加热至140℃；③打开抽气泵置换系统内空气；④采集无尘、干燥的气样；⑤关闭系统，停止采样。
（1）A中装有无碱玻璃棉，其作用是　 　。
（2）C中填充的干燥剂是（填序号）　 　。
a.碱石灰
b.无水CuSO4
c.P2O5
（3）用实验室常用仪器组装一套装置，其作用是与D（装有碱液）相同，在虚线框中画出该装置的示意图，标明气体的流向及试剂。
（4）采样步骤②加热烟道气的目的是　 　。
（5）Ⅱ.NOx含量的测定
将v L气样通入适量酸化的H2O2溶液中，使NOx完全被氧化为NO3 ，加水稀释至100.00 mL。量取20.00 mL该溶液，加入v1 mL c1 mol·L 1 FeSO4标准溶液（过量），充分反应后，用c2 mol·L 1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+，终点时消耗v2 mL。
NO被H2O2氧化为NO3 的离子方程式是　 　。
（6）滴定操作使用的玻璃仪器主要有　 　。
（7）滴定过程中发生下列反应：
3Fe2++NO3 +4H+=NO↑+3Fe3++2H2O
Cr2O72 + 6Fe2+ +14H+ =2Cr3+ +6Fe3++7H2O
则气样中NOx折合成NO2的含量为　 　mg·m 3。
（8）判断下列情况对NOx含量测定结果的影响（填“偏高” 、“偏低”或“无影响 ”）
若缺少采样步骤③，会使测试结果　 　。
若FeSO4标准溶液部分变质，会使测定结果　 　。
2．（2017·丰台模拟）饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As（Ⅲ）亚砷酸盐和As（Ⅴ）砷酸盐形式存在．
（1）砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为　 　．
（2）根据元素周期律，下列说法正确的是　 　．
a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4
b．原子半径：S＞P＞As
c．非金属性：S＞P＞As
（3）关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe（OH）3，同时生成SO42﹣，导致砷脱离矿体进入地下水．FeS2被O2氧化的离子方程式为　 　．
（4）去除水体中的砷，可先将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ），选用NaClO可实现该转化．研究NaClO投加量对As（Ⅲ）氧化率的影响得到如下结果：
已知：投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是　 　．
（5）强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As（Ⅴ）达到去除As的目的．
已知：一定条件下，As（Ⅴ）的存在形式如表所示：
pH ＜2 2～7 7～11 11～14
存在形式 H3AsO4 H2AsO3﹣ HAsO42﹣ HAsO42﹣、AsO43﹣
pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是　 　．
3．（2017·崇明模拟）氮是生命物质的重要组成元素之一，含氮物质与人类的生活密切相关．
（1）氮原子最外层电子排布式为：　 　；氮离子（N3﹣）核外有　 　种运动状态不同的电子；N4分子的空间结构如图： ，它是一种　 　分子．（填“极性”或“非极性”）
（2）氨气是人工固氮的产物，它极易溶于水（1：700），生成NH3 H2O．请设计实验证明NH3 H2O是弱碱　 　．
（3）向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气，充分吸收后测得溶液呈碱性．则该溶液中NH3 H2O、NH4+、Cl﹣三种微粒的物质的量浓度大小关系为　 　．
（4）铵盐可用作氮肥，实验室检验铵盐中的NH4+时，可取少量铵盐样品于试管中，加入强碱浓溶液，加热，若产生的气体能使　 　，说明有NH4+．
（5）NaN3可用于制造汽车安全气囊，当汽车遇到撞击时，NaN3能迅速分解产生Na和N2．请写出该反应的化学方程式　 　，每生成3mol N2时，转移电子　 　 mol．
4．（2018高二下·辽宁期末）磷青铜是含少量锡、磷的铜合金，主要用作耐磨零件和弹性元件。
（1）基态铜原子的电子排布式为　 　；高温时氧化铜会转化为氧化亚铜，原因是　 　。
（2）元素周期表第3周期中，第一电离能比P小的非金属元素是　 　（填元素符号）。
（3）N、P、As同主族，三种元素最简单氢化物沸点由低到高的顺序为　 　，原因是　 　。
（4）某直链多磷酸钠的阴离子呈如图1所示的无限单链状结构，其中磷氧四面体通过共用顶点的氧原子相连，则P原子的杂化方式为　 　，该多磷酸钠的化学式为　 　。
图1 图2
（5）某磷青铜晶胞结构如图2所示。
①则其化学式为　 　。
②该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有　 　个。
③若晶体密度为8.82g·cm-3，最近的Cu原子核间距为　 　pm(用含NA的代数式表示，设NA表示阿伏加德罗常数的值)。
5．（2017高三上·安庆月考）饮用水中含有砷会导致砷中毒，水体中溶解的砷主要以As（Ⅲ）亚砷酸盐和As（Ⅴ）砷酸盐形式存在．
（1）砷与磷为同一主族元素，磷的原子结构示意图为　 　．
（2）根据元素周期律，下列说法正确的是　 　．
a．酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4
b．原子半径：S＞P＞As
c．非金属性：S＞P＞As
（3）关于地下水中砷的来源有多种假设，其中一种认为是富含砷的黄铁矿（FeS2）被氧化为Fe（OH）3，同时生成SO42﹣，导致砷脱离矿体进入地下水．FeS2被O2氧化的离子方程式为　 　．
（4）去除水体中的砷，可先将As（Ⅲ）转化为As（Ⅴ），选用NaClO可实现该转化．研究NaClO投加量对As（Ⅲ）氧化率的影响得到如下结果：
已知：投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是　 　．
（5）强阴离子交换柱可以吸附以阴离子形态存在的As（Ⅴ）达到去除As的目的．
已知：一定条件下，As（Ⅴ）的存在形式如表所示：
pH ＜2 2～7 7～11 11～14
存在形式 H3AsO4 H2AsO3﹣ HAsO42﹣ HAsO42﹣、AsO43﹣
pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是　 　．
6．氮及其化合物在生活、生产和科技等方面有重要的应用．
（1）写出氮原子的原子结构示意图　 　；
（2）氮氧化物是造成雾霾天气的主要原因之一，利用ClO2和Na2SO3溶液处理氮氧化物的反应过程如下：
NO NO2 N2
反应Ⅱ的离子方程式是　 　；
（3）羟胺（NH2OH）可看成是氨分子内的1个氢原子被羟基取代后的产物，常用作还原剂，其水溶液显弱碱性．
①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH的水溶液中主要离子有
　 　（填离子符号）．
②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性．该物质是
　 　（填化学式），其溶液中离子浓度由大到小的顺序为　 　．
（4）氨水在工业上用作沉淀剂．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=1.0×10﹣38，Ksp[Al（OH）3]=1.0×10﹣32，向一定浓度的AlCl3和FeCl3的混合溶液中逐滴加入氨水．当溶液中Fe3+和Al3+沉淀完全[c（Fe3+）、C（Al3+）均小于1.0×10﹣5mol L﹣1]时，调节溶液的pH应略大于　 　．
7．2003年10月16日“神舟五号”飞船成功发射，实现了中华民族的飞天梦想．运送飞船的火箭燃料除液态双氧水外，还有另一种液态氮氢化合物．已知该化合物中氢元素的质量分数为12.5%，相对分子质量为32，结构分析发现该分子结构中只有单键．
（1）该氮氢化合物的电子式为　 　．
（2）若该物质与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的气态物质，写出该反应的化学方程式　 　．
（3）NH3分子中的N原子有一对孤对电子，能发生反应：NH3+HCl=NH4Cl．试写出上述氮氢化合物通入足量盐酸时，发生反应的化学方程式　 　．
（4）氮可以形成多种离子，如N3﹣，NH2﹣，N3﹣，NH4+，N2H5+，N2H62+等，已知N2H5+与N2H62+是由中性分子结合质子形成的，类似于NH4+，因此有类似于NH4+的性质．
①写出N2H62+在碱性溶液中反应的离子方程式　 　．
②NH2﹣的电子式为　 　，N采用　 　杂化方式，粒子空间构型为　 　．
8．N是重要的非金属元素，尿素、羟胺、硝酸、亚硝酸钠均为重要的含氮化合物．
（1）尿素[CO（NH2）2]是人类利用无机物合成的第一种有机物．
①尿素中元素原子半径最大的原子结构示意图为　 　；
②尿素在土壤中的脲酶作用下会水解生成碳酸铵或碳酸氢铵，若与碱性肥料混合施用，会造成氮元素损失，请用离子方程式解释其原因　 　；
③已知：20℃时，H2CO3：Ka1=4.2×10ˉ7、Ka2=5.6×10ˉ11；NH3 H2O：Kb=1.7×10ˉ5，碳酸氢铵溶液中HCO3ˉ、NH4+、OHˉ、H+四种离子浓度由大到小的顺序为　 　
（2）羟胺（NH2OH）可看做是氨分子内的1个氢原子被羟基取代的物质，常用作还原剂．
①利用羟胺的还原性，可以除去含Fe2+中的Fe3+，氧化产物是一种性质稳定、无污染的气体，写出反应的离子方程式　 　②制备NH2OH HCl（盐酸羟胺）的一种工艺流程如图所示：
ⅰ步骤中，发生反应的化学方程式为　 　；
ⅱ步骤中使用的NaNO2外观酷似食盐，误食会中毒．可用电解法将工业废水中少量的NO2ˉ转化为N2以降低其危害．写出NO2ˉ在酸性条件下转化为氮气的电极反应式为　 　．
9．如图是氮循环示意图，请回答下列问题．
①自然界中的固氮和人工固氮的共同点是将氮元素由游离态转化为　 　．
②雷电固氮反应的化学方程式是　 　，其中氮元素被　 　（填“氧化”或“还原”）．
③根据循环图判断下列说法不正确的是　 　．
a．氮元素均被氧化
b．工业合成氨属于人工固氮
c．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
d．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环．
10．图1为氮及其化合物的类别与化合价对应的关系图．
（1）实验室制取氨气．
①化学方程式是　 　．
②用水吸收多余的氨气时，如将导管直接插入水中，会产生倒吸现象，产生该现象的原因是　 　 ．
（2）完成下列化学方程式：体现N元素的还原性：
a．汽车尾气中产生的NO：N2+O2 2NO．
b．氨的催化氧化：　 　．
（3）NO2易溶于水．标准状况下将体积为V mL的试管充满NO2后倒扣在水中，见图2．
①NO2溶于水的化学方程式是　 　．
②使试管中NO2恰好完全被水吸收需要缓慢通入氧气，通入标准状况下氧气的体积为　 　．最终试管中所的硝酸的物质的量浓度为　 　．
③为了消除NO2的污染，可将它与氨气在催化剂作用下反应，生成水和一种无污染的物质，该物质是空气的主要成分之一，该反应的化学方程式是　 　．
（4）写出除掉Fe2O3中的SiO2的离子方程式　 　写出制取漂白粉的化学方程式　 　．
11．（2016高二上·西安期末）次磷酸（H3PO2）是一种精细化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：
（1）H3PO2是一元中强酸，写出其电离方程式：　 　．
（2）H3PO2中，磷元素的化合价为　 　．
（3）NaH2PO2是正盐还是酸式盐？其溶液显　 　性（填弱酸性、中性、或者弱碱性）．
（4）H3PO2也可以通过电解的方法制备．工作原理如图所示（阳膜和阴膜分别只允许阳离子，阴离子通过）：
①写出阴极的电极反应式　 　．
②分析产品室可得到H3PO2的原因　 　．
③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是　 　杂质．该杂质产生的原因是：　 　．
12．氮元素在自然界中存在多种价态，结合题干回答下列问题：
（1）氮元素原子核外有　 　 个未成对电子，最外层有　 　 种能量不同的电子．
（2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是　　 　 　（填编号）．
a．NH3比PH3稳定性强
b．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
c．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
（3）已知，氯胺NH2Cl熔点﹣66℃，NH4Cl熔点340℃，氯胺的电子式为　　 　 　，从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因　 　
（4）NH2Cl比HClO稳定性高，易水解，因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂，NH2Cl发生水解的化学方程式为　 　
（5）工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO3﹣，当控制溶液pH在10.7左右时，反应过程中生成AlO2﹣、氮气和氨气，若氮气和氨气的体积比为4：1，则还原剂和氧化剂的物质的量之比为　　 　 ，若氮气和氨气的体积比为1：1，则除去0.1mol NO3﹣，消耗铝　 　 g．
二、选择题
13．（2020·梅县模拟）下图是磷酸、亚磷酸、次磷酸的结构式，其中磷酸为三元中强酸，亚磷酸为二元弱酸，则下列说法正确的是（　　）。
A．磷酸( )的电离方程式为：
B．亚磷酸( )与足量NaOH溶液反应生成
C． 溶液呈酸性，是因为 的水解程度比电离程度大
D． 溶液呈碱性
14．（2017·门头沟模拟）依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N2O5
B．可用排空气法收集NO气体
C．工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D．由NH3→N2，从原理上看，NH3可与NO2反应实现
15．（2022高二下·成都期中）下列有关碳、氮、氧三种元素的单质及其化合物的说法正确的是（　　）
A．与互为等电子体，具有相同的化学键特征，具有相同的化学性质
B．碳、氮、氧三种元素对应的简单氢化物都可以作为配合物的配体
C．碳、氮、氧三种元素对应的简单氢化物中中心原子的杂化方式都是
D．三种离子的模型相同，离子立体构型相同
16．（2021高一上·集贤期末）意大利罗马大学的FulvioCacace等人获得了极具理论研究意义的N4分子。N4分子结构如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．N4属于一种新型化合物 B．N4转化为N2属于物理变化
C．N4的相对分子质量为28 D．N4与N2互为同素异形体
17．（2021高三上·广东月考）部分含氮物质的分类与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法错误的是（　　）
A．N2转化成a或b都属于固氮反应
B．a可用于侯氏制碱法制备纯碱
C．室温下，a与d反应能生成b或N2
D．d的浓溶液与炽热的碳反应可生成c
18．（2021高二下·深圳期末）部分含氮物质的类别与相应氮元素的化合价关系如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．a与b在一定条件下可发生反应生成
B．汽车尾气中的b物质是汽油不完全燃烧导致的
C．常温下，金属在c的浓溶液中会钝化
D．室温时，d的水溶液一定呈酸性
19．（2020高三上·北京月考）2019年，我国青年化学家雷晓光被遴选为“青年化学家元素周期表”氮元素的代言人。下列与氮元素有关的说法正确的是（　　）
A．14N与14C互为同位素 B．NH3的热稳定性比HF的强
C．NH3的电子数为10 D．Si3N4中N为+3价
20．（2018高一下·上海期中）汽车在剧烈碰撞后，安全气囊会弹出并充满一种保护气体。该气体在空气中含量最高，其分子式为（　　）
A．O2 B．CO C．N2 D．CO2
21．将Li3N固体溶于水中，产生了大量的氨气，下列有关此过程中的说法，正确的是（　　）
A．产生氨气过程无能量变化 B．Li3N中只含有离子键
C．Li3N中含有离子键、共价键 D．产生氨气过程有电子转移
22．关于氮族元素的说法中正确的是（　　）
A．最高正价都是+5价，最低负价都是﹣3价
B．随着原子序数的增大，原子半径逐渐增大
C．单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大
D．所形成的气态氢化物，以BiH3最不稳定
23．下列关于氮及其化合物的说法正确的是（　　）
A．N2分子的结构稳定，因而氮气不能支持任何物质的燃烧
B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂
C．NO可用向上排空气法或者排水法收集
D．浓硝酸保存在棕色瓶内是因为硝酸易挥发
24．固体A的化学式为NH5，能跟水反应，它的所有原子的电子层结构都跟与该原子同周期的稀有气体原子一样，则下列说法中，不正确的是（　　）
A．1mol NH5中有5NA个N﹣H键（NA为阿伏加德罗常数）
B．NH5中既有共价键、又有离子键，是离子晶体
C．NH5跟水的反应是氧化还原反应
D．NH5跟水反应的化学方程式为：NH5+H2O═NH3 H2O+H2↑
25．已知X、Y、Z、W（含同一元素）有如下所示转化关系，且X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，则X可能是（　　）X Y Z W．
A．N2 B．NO2 C．NH3 D．NO
26．（2015高三上·老河口期中）下列关于教材中的各项说法错误的一项是（　　）
A．在化学反应中，反应物转化为生成物的同时，必然发生能量的变化
B．氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素
C．在书写热化学方程式时应标明反应物及生成物的状态，无需标明反应温度和压强
D．医疗上用的石膏绷带是利用熟石膏与水混合成糊状后很快凝固的性质
27．（2016高一下·平安期中）下列反应属于氮的固定作用的是（　　）
A．N2和H2一定条件下反应制取NH3 B．硝酸工厂用NH3氧化制取NO
C．NO和O2反应生成NO2 D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸氨
28．（2016高三上·安庆期中）如图A～D四种物质均含有同一种元素，A可以是单质也可以是气态氢化物，D是该元素最高价氧化物对应的水化物，则A,B,C,D中共同含有的元素可能是（　　）
A．氯 B．铁 C．碳 D．氮
29．（2017高一上·德州期中）下列关于自然界中氮循环示意图（如图）的说法错误的是（　　）
A．氮元素只被氧化
B．豆科植物根瘤菌固氮属于自然固氮
C．其它元素也参与了氮循环
D．含氮无机物和含氮有机物可相互转化
三、多选题
30．关于氮的变化关系图如下：
则下列说法正确的是（　　）
A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径
B．路线ⅠⅡⅢ是雷电固氮生成硝酸的主要途径
C．上述并不是所有反应都是氧化还原反应
D．上述反应中①②③均属于氮的固定
答案解析部分
1．【答案】（1）除尘
（2）c
（3）
（4）防止NOx溶于冷凝水
（5）2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O
（6）锥形瓶、酸式滴定管
（7）
（8）偏低；偏高
【知识点】氮族元素简介；氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解：（1）A的过程叫“过滤”，所以其中玻璃棉的作用一定是除去烟道气中的粉尘。（2）碱石灰是碱性干燥剂可能与NOX反应，所以不能使用。硫酸铜的吸水能力太差，一般不用做干燥剂，所以不能使用。五氧化二磷是酸性干燥剂，与NOX不反应，所以选项c正确。（3）实验室通常用洗气瓶来吸收气体，与D相同应该在洗气瓶中加入强碱（氢氧化钠）溶液，所以答案为：
。（4）加热烟道气的目的是避免水蒸气冷凝后，NOX溶于水中。（5）NO被H2O2氧化为硝酸，所以反应的离子方程式为：2NO+3H2O2=2H++2NO3–+2H2O。（6）滴定中使用酸式滴定管（本题中的试剂都只能使用酸式滴定管）和锥形瓶。（7）用c2 mol·L 1 K2Cr2O7标准溶液滴定剩余的Fe2+ ， 终点时消耗V2 mL，此时加入的Cr2O72-为c2V2/1000 mol；所以过量的Fe2+为6c2V2/1000 mol；则与硝酸根离子反应的Fe2+为(c1V1/1000－6c2V2/1000) mol；所以硝酸根离子为(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 mol；根据氮元素守恒，硝酸根与NO2的物质的量相等。考虑到配制100mL溶液取出来20mL进行实验，所以NO2为5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 mol，质量为46×5(c1V1/1000－6c2V2/1000)/3 g，即230(c1V1－6c2V2)/3 mg。这些NO2是VL气体中含有的，所以含量为230(c1V1－6c2V2)/3V mg·L-1 ， 即为1000×230(c1V1－6c2V2)/3V mg·m-3 ， 所以答案为：
mg·m 3。（8）若缺少采样步骤③，装置中有空气，则实际测定的是烟道气和空气混合气体中NOX的含量，测定结果必然偏低。若FeSO4标准溶液部分变质，一定是部分Fe2+被空气中的氧气氧化，计算时仍然认为这部分被氧化的Fe2+是被硝酸根离子氧化的，所以测定结果偏高。
【分析】该题考查化学反应的过程中操作及注意事项、干燥剂的选用、吸气装置的选用、滴定法测离子浓度大小及影响离子浓度测定的因素，该题重点掌握①质量守恒定律及元素守恒定律；②氧化还原滴定的原理及计算方法；③干燥剂的选择：酸性气体选酸性干燥剂或中性干燥剂、碱性气体选碱性干燥剂或中性干燥剂；④操作过程使用的仪器有哪些等知识点
2．【答案】（1）
（2）ac
（3）4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+
（4）起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低
（5）HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+
【知识点】氧化还原反应；氮族元素简介；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解：（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5，磷原子结构示意图为 ，故答案为： ；（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正确；b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；
故答案为：a c；（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁，反应的化学方程式为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+，故答案为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+；（4）投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低，故答案为：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低；（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+，
故答案为：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+．
【分析】（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5；（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱；
b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大；
c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；故答案为：ac；（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁；（4）图象中曲线变化和溶液浓度越大盐水解程度越小分析；（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，图中分析可知pH=6时As（Ⅴ）的存在形式为H2AsO4﹣
3．【答案】（1）2s22p3；10；非极性
（2）取少量氨水于试管中，滴加酚酞试液，溶液呈红色；向试管中加入少量醋酸铵晶体，振荡，由于铵根离子浓度增大，则溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的红色变浅，证明氨水是弱碱
（3）NH4+＞Cl﹣＞NH3 H2O
（4）湿润的红色石蕊试纸变蓝
（5）2NaN3 2Na+3N2；2
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1）氮原子为7号元素有两个电子层，最外层5个电子，据此书写最外层电子排布式为：2s22p3；氮离子（N3﹣）最外层8个电子，结合核外电子排布分析运动状态不同的电子，原子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，氮离子（N3﹣）核外有 10种运动状态不同的电子，N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，每个面为正三角形，为非极性分子，
故答案为：2s22p3；10；非极性；（2）若证明一水合氨在水溶液里部分电离，则说明一水合氨是弱电解质，
所以选用试剂为：酚酞、醋酸铵、一水合氨，
操作方法及现象为：取少量氨水于试管中，滴加酚酞试液，溶液呈红色；向试管中加入少量醋酸铵晶体，振荡，由于铵根离子浓度增大，则溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的红色变浅，根据现象可知：氨水中存在电离平衡，证明氨水是弱碱，
故答案为：取少量氨水于试管中，滴加酚酞试液，溶液呈红色；向试管中加入少量醋酸铵晶体，振荡，由于铵根离子浓度增大，则溶液中氢氧根离子浓度减小，则溶液的红色变浅，证明氨水是弱碱；（3）向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气，发生反应生成氯化铵，得到等浓度的NH3 H2O和NH4Cl混合溶液，充分吸收后测得溶液呈碱性，一水合氨电离大于铵根离子水解，溶液中NH3 H2O、NH4+、Cl﹣三种微粒的物质的量浓度大小关系为：NH4+＞Cl﹣＞NH3 H2O，
故答案为：NH4+＞Cl﹣＞NH3 H2O；（4）铵盐与碱反应生成氨气，而氨气是唯一的碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，故向某溶液加入NaOH并微热，产生能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的无色气体，即该气体为氨气，则该溶液中一定含有NH4+，
故答案为：湿润的红色石蕊试纸变蓝；（5）叠氮化钠（NaN3）撞击后30毫秒内迅速分解为两种单质，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两种单质为钠和氮气，反应的化学方程式为：2NaN3 2Na+3N2，生成3molN2电子转移2mol，
故答案为：2NaN3 2Na+3N2；2．
【分析】（1）氮原子为7号元素有两个电子层，最外层5个电子，据此书写最外层电子排布式；氮离子（N3﹣）最外层8个电子，结合核外电子排布分析运动状态不同的电子，子核外没有两个运动状态完全相同的电子，有几个电子就有几种运动状态，N4分子与P4结构相似，为正四面体构型，N4分子中N原子形成3个σ键、含有1对孤对电子，杂化轨道数目为4，每个面为正三角形；（2）只要确定一水合氨在水溶液里部分电离就能证明一水合氨是弱电解质，可选用酚酞作指示剂，然后向滴入酚酞的一水合氨溶液中加入醋酸铵，若溶液颜色变浅，则证明氨水中存在电离平衡，从而证明NH3 H2O是弱碱；（3）向100mL 0.1mol/L的盐酸中通入0.02mol氨气，发生反应生成氯化铵，得到等浓度的NH3 H2O和NH4Cl混合溶液，充分吸收后测得溶液呈碱性，一水合氨电离大于铵根离子水解；（4）铵盐与碱反应生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；（5）叠氮化钠（NaN3）撞击后30毫秒内迅速分解为两种单质，由质量守恒定律，反应前后元素种类不变，两种单质为钠和氮气，写出反应的化学方程式即可，结合化学方程式定量关系计算电子转移数．
4．【答案】（1）1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；+1价铜的外围电子布为3d10的全充满结构，因此+1价铜比+2价铜的能量更低更稳定
（2）Si和S
（3）PH3（4）sp3杂化；NaPO3
（5）SnCu3P；12；
【知识点】原子核外电子排布；元素电离能、电负性的含义及应用；晶胞的计算；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氮族元素简介；复杂化学式的确定
【解析】【解答】（1）Cu元素为29号元素,原子核外有29个电子,所以核外电子排布式为: 1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；正确答案是:1s22s22p63s23p63d104s1或[Ar]3d104s1；
（2）同一周期自左向右第一电离能有增大趋势，但磷元素3P轨道为半充满结构，较稳定，第VA族第一电离能大于其相邻元素，P元素的第一电离能比S元素的第一电离能要略大，故元素周期表第3周期中，第一电离能比P小的非金属元素是Si和S；
（3）N、P、As同主族，PH3和AsH3结构相似，相对分子质量越大，分子间作用力越强，沸点越高，因此AsH3的沸点高于PH3；NH3之间存在氢键，因此三者之中NH3的沸点最高，因此，三种元素最简单氢化物沸点由低到高的顺序为PH3（4）根据直链多磷酸钠的阴离子的无极单链状结构，其中磷氧四面体通过共有顶角氧原子相连，磷的成键电子对有4对，则P原子的杂化方式为sp3杂化；P、O原子个数比为1：3。根据化合价代数和为0可知，该物质中P、O、Na原子个数比为1：3：1。所以，该多磷酸钠的化学式为NaPO3。故答案为NaPO3；
(5)①根据晶胞结构图，晶体中P原子位于中心,含有一个磷原子,立方体每个面心含一个Cu,每个Cu分摊给一个晶胞的占 ,立方体顶角Sn分摊给每个晶胞的原子为 ,据此得到化学式SnCu3P, 因此，本题正确答案是: SnCu3P；
②该晶体中距离Sn原子最近的Cu原子有12个；因此，本题正确答案是:12;
摩尔质量=342g/mol,则一个晶胞质量 g,设立方体边长为x,铜原子间最近距离为a,则a2= + a= x，结合密度 = ，V=x3= = cm3，x= cm， a= x= cm= 1010pm,因此，
本题正确答案是: 1010。
【分析】（1）河外电子排布的原则：最低能量原则，泡利不相容原理，洪特规则；
（2）同周期的第一电离能从左到右逐渐增大，同一主族第一电离能从上到下逐渐减小；
（3）N的氢化物存在氢键，沸点最高，其他两种物质根据相对分子质量大小确定；
（4）对于物质的杂化有如下规律：杂化轨道数= 4 - 双键数，不形成双键：sp3，形成一个双键：sp2，形成两个双键：sp，形成三个双键：不可能,C不可能与同一原子形成四重键；
（5）①每个平面上原子，晶胞占，立方体顶点的占，立方体中心的占1；
②通过观察图像可得有12个；
③通过计算立方体的体积，可得原子间距；
5．【答案】（1）
（2）ac
（3）4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+
（4）起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低
（5）HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+
【知识点】氧化还原反应；氮族元素简介；元素周期律和元素周期表的综合应用
【解析】【解答】解：（1）磷原子核外电子数为15，有3个电子层，由里到外各层电子数为2、8、5，磷原子结构示意图为 ，
故答案为： ；
（2）a．同周期自左而右非金属性增强，最高价氧化物对应水化物酸性增强，同主族自上而下非金属性减弱，最高价氧化物对应水化物酸性减弱，酸性：H2SO4＞H3PO4＞H3AsO4，故a正确；
b．同周期自左而右原子半径减小，同主族自上而下原子半径依次增大，原子半径：As＞P＞S，故b错误；
c．同周期自左而右非金属性增强，同主族自上而下非金属性减弱，非金属性：S＞P＞As，故c正确；
故答案为：a c；
（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁，反应的化学方程式为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+，
故答案为：4FeS2+15O2+14H2O=4Fe（OH）3+8SO42﹣+16H+；
（4）投料前水样pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物质是次氯酸．产生此结果的原因是：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低，
故答案为：起氧化作用的物质是次氯酸，NaClO溶液为碱性，当加入量大时，溶液碱性增强，NaClO溶液浓度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低；
（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，pH=6时，NaClO氧化亚砷酸（H3AsO3）的离子方程式是：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+，
故答案为：HClO+H3AsO3 =H2AsO4﹣+Cl﹣+2H+．
【分析】（1）磷为15号元素，有3个电子层，各层电子数为2、8、5；
（2）根据同周期元素性质递变规律进行判断；
（3）FeS2水溶液中被O2氧化生成硫酸、氢氧化铁；
（4）图象中曲线变化和溶液浓度越大盐水解程度越小分析；
（5）pH=6时，NaClO溶液中生成HClO，图中分析可知pH=6时As（Ⅴ）的存在形式为H2AsO4﹣.
6．【答案】（1）
（2）2NO2+4SO32﹣═N2+4SO42﹣
（3）NH3OH+、OH﹣；NH4NO3；c（NO3﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）
（4）3
【知识点】弱电解质在水溶液中的电离平衡；氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1）氮原子的原子核内质子数为7，用圆圈内的数字表示核内质子数，+号表示原子核带正电；弧线表示电子层，弧线上的数字表示该层上的电子数，所以其原子结构示意图为 ，故答案为： ；（2）二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气，方程式为2NO2+4Na2SO3═N2+4Na2SO4，离子方程式为：2NO2+4SO32﹣═N2+4SO42﹣，故答案为：2NO2+4SO32﹣═N2+4SO42﹣；（3）①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，NH2OH的水溶液存在平衡NH2OH H2O NH3OH++OH﹣，所以溶液中存在的主要离子有NH3OH+、OH﹣，故答案为：NH3OH+、OH﹣；②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性，则该化合物为NH4NO3，为强酸弱碱盐，发生水解反应：NH4++H2O NH3 H2O+H+，溶液呈酸性，溶液中各种离子的浓度由大到小的顺序是c（NO3﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣），故答案为：NH4NO3；c（NO3﹣）＞c（NH4+）＞c（H+）＞c（OH﹣）；（4）当Fe3+完全沉淀时，c（Fe3+）=1.0×10﹣5，c（Fe3+） （OH﹣）3=1.0×10﹣38，c（OH﹣）= =1×10﹣11mol/L，c（H+）= =10﹣3mol/L，pH=3，当Al3+完全沉淀时，c（Al3+）=1.0×10﹣5，c（Al3+） （OH﹣）3=1.0×10﹣32，c（OH﹣）= =1×10﹣9mol/L，c（H+）= =10﹣5mol/L，pH=5，
所以调节溶液的pH应略大于3，
故答案为：3．
【分析】（1）氮原子的原子核内质子数为7，核外有2个电子层，第一层上有2个电子，第二层上有5个电子；（2）二氧化氮具有氧化性，能氧化Na2SO3生成Na2SO4，本身被还原成氮气；（3）①NH2OH的水溶液呈弱碱性的原理与NH3相似，根据氨水溶液中的一水合氨电离的方法判断；②某离子化合物的组成元素与NH2OH相同，其水溶液显酸性，则该化合物为NH4NO3，该盐为强酸弱碱盐水解呈酸性，据此分析各离子浓度；（4）根据Fe（OH）3、Al（OH）3的溶度积常数，分别计算当Fe3+、Al3+完全沉淀时，求出溶液中c（OH﹣），再求出c（H+），以此计算出溶液应调节的pH．
7．【答案】（1）
（2）N2H4+2H2O2=N2+4H2O
（3）N2H4+2HCl=N2H6Cl2
（4）N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O；；sp3；V型
【知识点】原子核外电子排布；原子轨道杂化方式及杂化类型判断；氨的性质及用途；氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1）该氮氢化合物中N（H）= =4，故分子中N（N）= =2，该氮氢化合物为N2H4，分子中氢原子之间形成1对共用电子对，氢原子与氮原子之间形成1对共用电子对，其电子式为 ，故答案为： ；（2）N2H4与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，则生成氮气与水，该反应化学方程式为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O，故答案为：N2H4+2H2O2=N2+4H2O；（3）N2H4分子中每个N原子都含有1对孤对电子，故1molN2H4与2molHCl反应生成N2H6Cl2，反应方程式为N2H4+2HCl=N2H6Cl2，故答案为：N2H4+2HCl=N2H6Cl2；（4）①N2H62+中N的化合价为+4价，N2H62+是由中性分子N2H4结合2个质子形成的，故N2H62+相当于二元酸，故在碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O，故答案为：N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O；②NH2﹣的电子式为 ，结构中原子杂化轨道和甲烷结构类似，N原子采取sp3杂化，粒子空间构型为V型，故答案为： ；sp3；V型．
【分析】（1）该氮氢化合物中N（H）= =4，故分子中N（N）= =2，该氮氢化合物为N2H4，分子中氢原子之间形成1对共用电子对，氢原子与氮原子之间形成1对共用电子对；（2）N2H4与液态双氧水恰好完全反应，产生两种无毒又不污染环境的物质，则生成氮气与水；（3）N2H4分子中每个N原子都含有1对孤对电子，故1molN2H4与2molHCl反应生成N2H6Cl2；（4）①N2H62+中N的化合价为+4价，N2H62+是由中性分子 N2H4 结合2个质子形成的，相当于故N2H62+相当于二元酸，碱性溶液中反应的离子方程式为N2H62++2OH﹣=N2H4+2H2O；
②NH2﹣的电子式为： ；结构中原子杂化轨道和甲烷结构类似，据此分析．
8．【答案】（1）；NH4++OH﹣=NH3 H2O=NH3↑+H2O；c（NH4+）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）
（2）2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+；Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；2NO2﹣+8H++6e﹣=N2+4H2O
【知识点】氮族元素简介；物质的分离与提纯
【解析】【解答】解：（1）①原子的电子层数越多，其原子半径越大，相同周期的元素中，原子半径随着原子序数的增大而减小，所以原子半径最大的元素是C元素，其原子结构示意图为 ，故答案为： ；②碱性条件下，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，一水合氨不稳定易分解生成氨气和水，所以其离子方程式为：NH4++OH﹣=NH3．H2O=NH3↑+H2O，故答案为：NH4++OH﹣=NH3．H2O=NH3↑+H2O；③电离平衡常数越大，其电离程度越大，则其离子水解程度越小，根据电离平衡常数知，电离程度大小关系是NH3 H2O＞H2CO3＞HCO3﹣，则水解程度CO32﹣＞HCO3﹣＞NH4+，所以碳酸氢铵溶液呈碱性，溶液中还存在碳酸根离子等，所以HCO﹣3、NH+4、OH﹣、H+四种离子浓度由大到小c（NH4+）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+），故答案为：c（NH4+）＞c（HCO3﹣）＞c（OH﹣）＞c（H+）；（2）①羟胺被氧化生成氮气和水，反应的离子方程式为2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+，故答案为：2NH2OH+2Fe3+=2Fe2++N2↑+2H2O+2H+；②二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水，反应化学方程式：Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；电解时，得电子的微粒在阴极上发生还原反应，电解亚硝酸根离子溶液时，阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水，电极反应式为2NO2﹣+8H++6e﹣=N2↑+4H2O，故答案为：Ca（OH）2+2SO2=Ca（HSO3）2；2NO2﹣+8H++6e﹣=N2+4H2O．
【分析】（1）①尿素[CO（NH2）2]氮原子半径最大；②碱性条件下，铵根离子和氢氧根离子反应生成一水合氨，一水合氨不稳定易分解生成氨气和水；③电离平衡常数越大，其电离程度越大，则其离子水解程度越小；（2）①羟胺被氧化生成氮气；②二氧化硫和氢氧化钙反应生成盐和水；电解时，得电子的微粒在阴极上发生还原反应，电解亚硝酸根离子溶液时，阴极上亚硝酸根离子得电子发生还原反应生成氮气和水．
9．【答案】化合态；N2+O2 2NO；氧化；a
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：①将氮元素由游离态转化为化合态氮元素的过程称为氮的固定，故答案为：化合态；②放电条件下，氮气和氧气反应生成一氧化氮，反应方程式为：N2+O2 2NO，氮元素化合价升高，被氧化，故答案为：N2+O2 2NO；氧化；③a．碳、氢、氧三种元素也参与了氮循环，如硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故a错误；
b．工业合成氨是将N2与H2在一定条件下反应生成NH3，属于人工固氮，故b正确；
c．氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故c正确；
d．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2 2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故d正确．
故答案为：a．
【分析】①氮的固定是游离态氮元素变化为化合态氮元素；②雷电固氮反应是氮气和氧气放电反应生成一氧化氮，氮元素被氧化；③a．氮的循环中铵盐或铵变化为亚硝酸盐的过程中氮元素被还原；
b．人工固氮是利用工业生产合成氨；
c．上述转化关系可知含氮无机物可以转化为蛋白质；
d．碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如大气中的氮气转化氮的氧化物，氧元素参与，转化为铵盐，氢元素参加．
10．【答案】（1）2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；氨气极易溶于水
（2）4NH3+5O2 4NO+6H2O
（3）3NO2+H2O=2NHO3+NO； mL； mol/L；6NO2+8NH3=7N2+12H2O
（4）SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
【知识点】氮族元素简介；氮的氧化物的性质及其对环境的影响
【解析】【解答】解：（1）①铵盐和碱反应生成氨气，实验室用固体氯化铵和固体氢氧化钙反应制备氨气，反应的方程式为：Ca（OH）2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O，故答案为：2NH4Cl+Ca（OH）2 CaCl2+2NH3↑+2H2O；
②氨气易溶于水，使装置中的压强小于外界的压强，从而引起倒吸，故答案为：氨气极易溶于水；（2）b．氨气催化氧化生成一氧化氮和水，化学方程式：4NH3+5O2 4NO+6H2O，氨气中﹣3价N升高为+2价，体现还原性，故答案为：4NH3+5O2 4NO+6H2O；（3）①二氧化氮可以和水之间反应，反应物NO2中N元素化合价降低为+2价，升高为+5价，生成硝酸和一氧化氮，反应为：3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案为：3NO2+H2O=2NHO3+NO；②标况下V mLNO2的物质的量n= = ，设消耗的氧气的物质的量为xmol，生成的硝酸的物质的量为ymol，根据化学方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3可知：
4NO2 + O2 +2H2O= 4HNO3
4 1 4
xmol ymol
则有：
解得：x= mol
y= mol
故所消耗的氧气的体积V（O2）= mol×22.4L/mol= L= mL；由于最终溶液充满整个试管，故所得硝酸溶液的体积为VmL，则硝酸溶液的浓度C= = mol/L．故答案为： mL； mol/L；③NO2和氨气发生归中反应生成氮气和水，故化学方程式为：6NO2+8NH3=7N2+12H2O，故答案为：6NO2+8NH3=7N2+12H2O；（4）Fe2O3是碱性氧化物，能和酸反应；而SiO2是酸性氧化物，能和碱反应，故能用碱溶液除去Fe2O3中的SiO2，离子方程式为：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉，化学方程式为：2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．故答案为：SiO2+2OH﹣=SiO32﹣+H2O；2Cl2+2Ca（OH）2=CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O．
【分析】（1）①实验室用固体氯化铵和固体氢氧化钙反应制备氨气；②依据氨气极易溶于水的性质解答；（2）b．化合价升高的元素体现还原性，氨气催化氧化生成一氧化氮和水，反应中体现氨气的还原性；（3）①二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮；②求出V mLNO2的物质的量，设消耗的氧气的物质的量为xmol，生成的硝酸的物质的量为ymol，然后根据化学方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3计算；③NO2和氨气发生归中反应生成氮气．（4）Fe2O3是碱性氧化物，能和酸反应；而SiO2是酸性氧化物，能和碱反应；氯气和氢氧化钙反应制取漂白粉．
11．【答案】（1）H3PO2 H2PO2﹣+H+
（2）+1
（3）弱碱性
（4）2H++2e﹣=H2↑；阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；PO43﹣；H2PO2﹣或H3PO2被氧化
【知识点】电解原理；氮族元素简介
【解析】【解答】解：（1.）H3PO2是一元中强酸，溶液中部分电离出氢离子，所以其电离方程式为H3PO2 H2PO2﹣+H+，故答案为：H3PO2 H2PO2﹣+H+；
（2.）H3PO2中，总化合价为0，其中氢元素为+1价，氧元素为﹣2价，则P元素的化合价为+1价，故答案为：+1；
（3.）由于H3PO2是一元中强酸，所以NaH2PO2为一元强碱和一元中强酸形成的正盐，所以该盐溶液由于成H2PO2﹣发生水解呈弱碱性，方程式为H2PO2﹣+H2O H3PO2+OH﹣，故答案为：正盐；弱碱性；
（4.）①由于阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2﹣，其中放电能力最强的是氢氧根离子，则阳极发生的电极反应为：4OH﹣﹣4e﹣=O2↑+2H2O，阴极电极反应是溶液中氢离子得到电子发生还原反应，2H++2e﹣=H2↑故答案为：2H++2e﹣=H2↑；②产品室可得到H3PO2的原因是因为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2，故答案为：阳极室的H+穿过阳膜扩散至产品室，原料室的H2PO2﹣穿过阴膜扩散至产品室，二者反应生成H3PO2；③早期采用“三室电渗析法”制备H3PO2，将“四室电渗析法”中阳极室的稀硫酸用H3PO2稀溶液代替，并撤去阳极室与产品室之间的阳膜，从而合并了阳极室与产品室，其缺点是阳极产生的氧气会把H2PO2﹣或H3PO2氧化成PO43﹣，产品中混有PO43﹣，
故答案为：PO43﹣；H2PO2﹣或H3PO2被氧化；
【分析】（1.）根据H3PO2是一元中强酸可知，H3PO2是弱电解质，溶液中部分电离出氢离子，据此写出电离方程式；
（2.）根据化合物中总化合价为0计算出P元素的化合价；
（3.）根据H3PO2是一元中强酸，可以判断NaH2PO2为正盐；
（4.）①根据阳极中阴离子为硫酸根离子、氢氧根离子和H2PO2﹣，氢氧根离子失电子发生氧化反应，阴极上是氢离子得到电子发生还原反应，写出阴极的电极反应式；②根据图示“四室电渗析法”工作原理分析产品室可得到H3PO2的原因；③根据H3PO2及NaH2PO2均容易被氧化分析该装置缺点．
12．【答案】（1）3；2
（2）ab
（3）；氯胺NH2Cl为分子晶体，NH4Cl为离子晶体，熔沸点离子晶体高于分子晶体；
（4）NH2Cl+H2O NH3+HClO
（5）16：9；5.4
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子，该原子核外有1s、2s、2p三种能量的电子，所以该原子最外层有2种不同能量的电子；故答案为：3；2；
（2）a．氢化物的稳定性越强，则非金属的非金属性越强，NH3比PH3稳定性强，则N元素非金属性大于P，故正确；
b．非金属单质与氢气反应越容易，则该非金属的非金属性越强，氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合，所以N元素的非金属大于P，故正确；
c．元素最高价氧化物的水化物酸性越强，该元素的非金属性越强，与其氧化性无关，故错误；
d．非金属单质的状态与非金属元素的非金属性强弱无关，故错误；
故选ab．
（3）NH2Cl为共价化合物，N与H原子之间、N与Cl原子之间均为共价键，故电子式为；由于NH2Cl为分子晶体，而NH4Cl为离子晶体，而熔沸点离子晶体高于分子晶体，故两者熔点相差较大，故答案为：氯胺NH2Cl为分子晶体，NH4Cl为离子晶体，熔沸点离子晶体高于分子晶体；
（4）NH2Cl能部分水解生成强氧化性的物质，应为HClO，可起消毒杀菌的作用，方程式为NH2Cl+H2O NH3+HClO，故答案为：NH2Cl+H2O NH3+HClO；
（5）设生成的氮气的物质的量为4mol，则氨气为1mol，由于氮气和氨气是由NO3﹣还原而来，故生成4mol氮气和1mol氨气时NO3﹣共得电子的物质的量为n=4×10mol+8mol=48mol电子，根据得失电子数守恒可知反应掉的铝的物质的量n==16mol，在此反应中，铝做还原剂，物质的量为16mol，而NO3﹣做氧化剂，物质的量为（4mol×2+1mol）=9mol，故还原剂和氧化剂的物质的量之比为16：9；
若氮气和氨气的体积比为1：1，设氮气和氨气的物质的量均为xmol，除去0.1mol NO3﹣，根据氮原子的守恒可知：2x+x=0.1，故x=mol，则生成mol氮气和mol氨气所得到的电子的物质的量为n=mol×2×5+mol×8=mol，根据得失电子数守恒可知消耗铝的物质的量为n==0.2mol，故所需铝的质量m=nM=0.2mol×27g/mol=5.4g．
故答案为：16：9，5.4g．
【分析】（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子；
（2）非金属性强弱的判断方法有：单质之间的置换反应、气态氢化物的稳定性、元素最高价氧化物的水化物酸性；
（3）NH2Cl为共价化合物，为分子晶体，据此写出其电子式；由于NH2Cl为分子晶体，而NH4Cl为离子晶体，导致两者的熔沸点相差较大；
（4）NH2Cl能部分水解重新生成HClO，还生成氨气；
（5）设生成的氮气的物质的量为4mol，则氨气为mol，根据由NO3﹣还原为氮气和氨气的化合价变化可知，生成4xmol氮气和xmol氨气NO3﹣共得40mol+8mol=48mol电子，根据得失电子数守恒求出反应的铝的物质的量，然后根据铝做还原剂，NO3﹣做氧化剂来分析物质的量之比．
13．【答案】D
【知识点】溶液酸碱性的判断及相关计算；氮族元素简介
【解析】【解答】A．磷酸为三元中强酸，应分步电离，且可逆，电离方程式为H3PO4 H++H2PO ，H2PO H++HPO ，HPO H++PO ，故A不符合题意；
B．亚磷酸为二元弱酸，只能电离出两个氢离子，所以与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3，故B不符合题意；
C．如果 溶液呈酸性，说明 电离程度大于水解程度，故C不符合题意；
D．磷酸含有三个羟基氢为三元酸，亚磷酸含有两个羟基氢为二元酸，而次磷酸只含一个羟基氢，所以应为一元酸，所以 为正盐，且为强碱弱酸盐，溶液中存在次磷酸根的水解，使溶液显碱性，故D符合题意；
故答案为D。
【分析】A.磷酸的电离方程式应该分步书写并且可逆；
B.亚磷酸与足量NaOH溶液反应生成Na2HPO3；
C. 水解显碱性，电离显酸性，如果 溶液呈酸性，说明 电离程度大于水解程度。
14．【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．图中氮元素及其化合物的转化关系可知，X为+5价对应的氮的氧化物是N2O5，故A正确；
B．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体，不可用排空气法收集NO气体，故B错误；
C．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，工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸，故C正确；
D．NH3可与NO2反应生成氮气，8NH3+6NO2=7N2+12H2O，故D正确；
故选B．
【分析】A．图象可知X为+5价对应的氮的氧化物；
B．一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体；
C．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；
D．氨气中氮元素化合价﹣3价，二氧化氮中氮元素化合价+4价二者反应生成氮气；
15．【答案】C
【知识点】氮族元素简介；氧族元素简介；碳族元素简介
【解析】【解答】A．CO中第一个π键的键能较小，所以CO的第一个π键比N2更容易断，所以一氧化碳比氮气活泼，化学性质不相同，A不符合题意；
B．C的简单氢化物CH4不能提供孤对电子，不能作为配合物中的配体，B不符合题意；
C．CH4含有4个σ键，不含孤对电子，C原子的杂化方式是，NH3中N原子价层电子对数=3+=4且含有1个孤电子对，N原子的杂化方式是，H2O中O原子的价层电子对数为2+=4，O原子为sp3杂化，C符合题意；
D．CO中心原子C上的孤电子对数为 =0，σ键电子对数为3，价层电子对数为3，VSEPR模型为平面三角形，由于孤电子对数为0，立体构型为平面三角形，NO中N原子的价层电子对数为3+=3，不含孤电子对，N原子为sp2杂化，VSEPR模型和立体构型都为平面三角形，NO中价层电子对数=2+=3，孤电子对数为1，VSEPR模型和立体构型不同，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A.CO和N2的化学性质不相同；
B.C原子对应的简单氢化物中心原子上没有孤电子对，不可以作为配合物的配体；
C.三种原子对应的简单氢化物的中心原子的价层电子对数都是4，都是sp3杂化；
D.假设VSEPR模型相同，但是成键电子对数不同，离子立体构型也不会相同。
16．【答案】D
【知识点】氮族元素简介；同素异形体
【解析】【解答】A．N4只由N一种元素组成，属于一种新型单质，A不符合题意；
B．N4转化为N2是不同物质的转变，属于化学变化，B不符合题意；
C．N4的相对分子质量为14×4=56，C不符合题意；
D．N4与N2两者是由N元素组成的不同单质，互为同素异形体，D符合题意；
故答案为：D。
【分析】A．由两种或两种以上元素组成的纯净物属于化合物；单质是只由一种元素组成的的纯净物；
B．不同物质的转变，属于化学变化；
C．依据相对分子质量的计算方法；
D．同种元素形成的不同单质互为同素异形体。
17．【答案】C
【知识点】氮的固定；氮族元素简介；含氮物质的综合应用
【解析】【解答】A．固氮反应指由游离态转化成化合态，a或b都属于化合态，A不符合题意；
B．a是氨气，可用于侯氏制碱法制备纯碱，B不符合题意；
C．a是氨气，d是硝酸，室温下反应生成硝酸铵，C符合题意；
D．d的浓溶液即浓硝酸，与炽热的碳反应可生成二氧化氮、二氧化碳、水，c是二氧化氮，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A、固氮反应是将游离态的氮转化为化合态的氮的反应；
B、侯氏制碱法是将CO2通入饱和氨盐水中反应；
C、NH3与HNO3反应生成NH4NO3；
D、浓硝酸具有强氧化性，能与C反应生成NO2；
18．【答案】A
【知识点】氨的性质及用途；氮族元素简介；氮气的化学性质；硝酸的化学性质
【解析】【解答】A．a为氨气，b为NO，在一定条件下可发生反应生成，A项符合题意；
B．汽油主要含C、H元素，不会生成NO，汽车尾气中的NO产生，是因为在高温和放电情况下，空气中氧气和氮气反应所致，B项不符合题意；
C．常温下，金属在硝酸的浓溶液中会反应，生成硝酸铜、二氧化氮和水，C项不符合题意；
D．室温时，铵盐的水溶液不一定呈酸性，如碳酸氢铵呈碱性，D项不符合题意；
故答案为：A。
【分析】A、a为氨气，b为NO，可以生成氮气；
B、汽油燃烧不会产生一氧化氮；
C、铜和浓硝酸会反应；
D、铵盐不一定都是酸性，有的可以为碱性。
19．【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素，14N与14C的质子数不同，不互为同位素，A不符合题意；
B. 同周期，从左到右，非金属性增强，气态氢化物的稳定性增强，非金属性：NC. NH3分子的电子数等于质子数为：7+3=10，C符合题意；
D. Si3N4中Si元素的化合价为+4价，N元素的化合价为-3价，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A. 质子数相同，中子数不同的核素互称为同位素；
B.元素的非金属性越强，对应的气态氢化物的稳定性越强；
C.分子不带电，核外电子数等于核内质子数；
D.化学式中正负化合价代数和为0。
20．【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】空气中含量最高的气体是氮气，故C符合题意。
【分析】根据空气中含量判断该气体即可。
21．【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．化学反应总是伴随着能量的变化，故产生氨气过程中有能量的变化，故A错误；
B．Li3N是由Li+和N3﹣结合成的离子化合物，只含有离子键，故B正确；
C．Li3N是由Li+和N3﹣结合成的离子化合物，只含有离子键，不含有共价键，故C错误；
C．元素的化合价没有发生变化，故产生氨气过程无电子转移，故D错误，
故选B．
【分析】A．化学反应总是伴随着能量的变化；
B．根据构成微粒进行判断；
C．Li3N是由Li+和N3﹣结合成的离子化合物，只含有离子键，不含有共价键；
C．根据化合价进行判断．
22．【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．锑和铋是金属，只有正价，高正价是+5价，没有负价，故A错误；
B．同一主族，从上往下，随着原子序数的增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，故B正确；
C．从上往下，从非金属到金属，从分子晶体到金属晶体，而同一主族元素形成的金属晶体的熔、沸点随着原子序数的增大而减弱．故从氮到锑，单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大；但铋的熔、沸点比锑低，故C错误；
D．从上往下，金属性逐渐增强，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，但Bi是金属，没有氢化物，故D错误，
故选B．
【分析】A．锑和铋是金属，只有正价，没有负价；
B．同一主族，从上往下，随着原子序数的增大，电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大；
C．从氮到锑，单质的熔、沸点随着原子序数的增大而增大；但铋的熔、沸点比锑低；
D．Bi是金属，没有氢化物．
23．【答案】B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A、虽然氮气分子的结构较稳定，镁能在氮气中燃烧生成氮化镁，所以氮气能支持燃烧，故A错误；
B．液氨汽化时要吸收大量热，因而液氨可用作制冷剂，故B正确；
C．NO和空气中氧气反应生成二氧化氮，NO可用排水法收集，不能用向上排空气法收集，故C错误；
D．浓硝酸见光易分解，所以要保存在棕色试剂瓶中，故D错误．
故选B．
【分析】A、氮气能支持部分物质燃烧；
B．氨易液化，常作制冷剂；
C．NO和空气中氧气反应生成二氧化氮；
D．见光易分解的物质应该保存在棕色瓶中；
24．【答案】A
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A.1mol NH5中含离子键和共价键，只有4NA个N﹣H键（NA为阿伏加德罗常数），故A错误；
B．A为NH4H，铵根离子与氢负离子以离子键结合，铵根离子中存在N﹣H键，含离子键的化合物一定为离子化合物，属于离子晶体，故B正确；
C．NH5跟水的反应生成氢气，H元素的化合价变化，为氧化还原反应，故C正确；
D．NH5溶于水，生成一水合氨和氢气，学方程式为：NH5+H2O═NH3 H2O+H2↑，故D正确，
故选A．
【分析】A的化学式为NH5，能跟水反应，它的所有原子的电子层结构都跟与该原子同周期的稀有气体原子一样，则A为NH4H，铵根离子与氢负离子以离子键结合，以此来解答．
25．【答案】C
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．氮气氧化生成一氧化氮，一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮与水生成硝酸，硝酸与氮气不反应，故A错误；
B．二氧化氮中氮元素为+4价，不能连续氧化，故B错误；
C．NH3能与氧气生成NO，NO再与氧气反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，HNO3与NH3反应生成NH4NO3，NH4NO3是一种易溶于水的盐，故C正确；
D．一氧化氮氧化生成二氧化氮，二氧化氮氧化生成五氧化二氮，五氧化二氮与水反应生成硝酸，但是硝酸与一氧化氮不反应，故D错误；
故选：C．
【分析】X、Y、Z、W（含同一元素），其中X能经过两步氧得Z，Z再与水反应可以生成对应的酸或碱，则X可以含有C、N、S、Na等元素，X能与W发生反应生成一种易溶于水的盐，符合此条件的X只能为NH3，据此解答．
26．【答案】C
【知识点】反应热和焓变；热化学方程式；氮族元素简介
【解析】【解答】解：A、化学反应的过程就是旧键断裂和新键形成的过程，断键吸收能量，成键释放能量．故A正确；
B、常用氮肥包括铵态氮肥、硝态氮肥和尿素，故B正确；
C、不同条件下，反应热的数值不同，所以书写热化学方程式时必须注明温度和压强，常温常压可以不注明，故C错误；
D、石膏绷带就是利用CaSO4 H2O遇水生成糊状CaSO4 2H2O，CaSO4 2H2O很快失水生成CaSO4 H2O从而凝固的原理，故D正确；
故选：C．
【分析】A、化学反应的过程就是旧键断裂和新键形成的过程；
B、氮肥就是含氮元素的化学肥料；
C、不同条件下，反应热的数值不同；
D、石膏绷带就是利用CaSO4 2H2O失水生成CaSO4 H2O从而凝固的原理．
27．【答案】A
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．N2和H2一定条件下反应制取NH3，氮元素由游离态转化为化合态，属于氮的固定，故A正确；
B．硝酸工厂用NH3氧化制取NO，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故B错误；
C．NO和O2反应生成NO2，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故C错误；
D．由NH3制碳酸氢铵和硫酸氨，氮元素由一种化合态转化为另一种化合态，不属于氮的固定，故D错误；
故选A．
【分析】氮的固定是指：将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程；游离态是指氮气单质，氮的固定有：人工固氮和天然固氮，人工固氮最典型事例是工业合成氨，天然固氮包括自然固氮和生物固氮，据此进行解答．
28．【答案】D
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．如A为Cl2或HCl二者都不与O2反应，不存在如图转化关系，故A错误；
B．如为Fe，不可能实现如图转化关系，故B错误；
C．如为C，则D可能为H2CO3，不能与Cu发生氧化还原反应，故C错误；
D．如为N，则B为NO，C为NO2，D为HNO3，可与Cu发生氧化还原反应生成NO，故D正确．
故选D．
【分析】由框图转化关系可知，B应为氧化物，D能与Cu反应生成B，说明D应为具有强氧化性的酸，则D可能为浓HNO3或浓H2SO4．
29．【答案】A
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】A、硝酸盐中氮元素的化合价为+5价，被细菌分解变成大气中氮单质，氮元素由+5→0，属于被还原，故A符合题意；
B、植物固氮是在自然界发生的，不需人为的作用，故属于自然的固氮，故B不符合题意；
C、碳、氢、氧三种元素也参加了氮循环，如蛋白质的制造需要碳元素，又如N2在放电条件下与O2直接化合生成无色且不溶于水的一氧化氮气体，N2+O2 2NO，氧元素参与，二氧化氮易与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮，3NO2+H2O=2HNO3+NO，氢元素参加，故C不符合题意；
D、氮循环中铵盐和蛋白质可相互转化，铵盐属于无机物，蛋白质属于有机物，含氮无机物和含氮有机物可相互转化，故D不符合题意．
故答案为：A．
【分析】根据氮元素在自然界中的循环和固氮等进行分析即可.
30．【答案】A,B
【知识点】氮族元素简介
【解析】【解答】解：A．工业上生产硝酸的流程是：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应4NH3+5O2 4NO+6H2O路线①，一氧化氮与氧气反应2NO+O2=2NO2 路线②，二氧化氮被水吸收3NO2+H2O═2HNO3+NO路线③，路线①②③是工业生产硝酸的主要途径，故A正确；
B．在放电条件下，氮气和氧气发生化合反应：N2+O2 2NO路线Ⅰ；NO不稳定，易被氧气氧化为二氧化氮：2NO+O2═2NO2路线Ⅱ，二氧化氮溶于水生成硝酸：3NO2+H2O═2HNO3+NO路线Ⅲ，故B正确；
C．从氮的变化关系图可知：N从N2（0价）→NO（+2价）→NO2（+5价）→HNO3（+5价），都是氧化还原反应，故C错误；
D．上述反应中①空气中的氮气转变为含氮化合物，符合氮的固定的定义，属于氮的固定，②③含氮化合物转变为其它物质，是氮的化合物之间的转化，不是氮的固定，故D错误；
故选AB．
【分析】A．工业上生产硝酸的流程是：氮气和氢气生成氨气，氨气与氧气反应生成一氧化氮和水，一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮、二氧化氮被水吸收生成硝酸和一氧化氮；
B．自然雷电固氮原理是，在放电条件下，氮气和氧气生成一氧化氮，一氧化氮性质不稳定，迅速被空气中的氧气氧化为二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸；
C．氧化还原反应的特征是化合价的升降，可从元素的化合价是否发生变化的角度判断是否属于氧化还原反应；
D．氮的固定是指空气中游离态的氮转化为化合态的氮的过程；
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