高考化学分类解析十九氮族元素.docx
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高考化学分类解析十九氮族元素
高考化学分类解析（十九）——氮族元素
●考点阐释
1.了解氮气的分子结构和化学性质，了解氮的氧化物（NO、NO2）的性质及其对大气的污染与防止方法，掌握硝酸的物理性质和化学性质。
2.掌握氨的分子结构、物理性质、化学性质、实验室制法等，掌握氨水的成分及主要性质（弱碱性），了解铵盐的性质与用途。
3.了解磷的同素异形体（白磷、红磷），单质磷的化学性质，磷酸盐和磷肥的性质、用途。
●试题类编
（一）选择题
1.（2002年全国理综，13）化合价为n的某元素的硝酸盐的式量为x，其氢氧化物的式量为y，则n的值是
A.
B.
C.
D.
2.（2002年上海，22）0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物（NO、NO2、N2O4）混合气体共0.05mol。
该混合气体的平均相对分子质量可能是
A.30B.46C.50D.66
3.（2002年春上海，20）“摇摇冰”是一种即用即冷的饮料。
吸食时将饮料罐隔离层中的化学物质和水混合后摇动即会制冷。
该化学物质是
A.氯化钠B.固体硝酸铵C.固体氢氧化钠D.生石灰
4.（2002年春上海，44）合理施肥、养护管理是城市绿化建设的一个重要方面。
在下列氮肥中，含氮量最高的是（相对原子质量：
H—1C—12O—16S—32）
A.CO（NH2）2B.NH4NO3C.NH4HCO3D.（NH4）2SO4
5.（2001年春，4）关于非金属元素N、O、Cl、P的叙述，正确的是
A.在通常情况下其单质均为气体
B.其单质均由双原子分子构成
C.都属于主族元素
D.每种元素仅生成一种氢化物
6.（2001年春，6）关于氮族元素（用R代表）的下列叙述正确的是
A.最高化合价是+5B.氢化物的通式为RH5
C.非金属性由上到下递增D.其含氧酸均为一元强酸
7.（2000年全国，7）下列块状金属在常温时能全部溶于足量浓HNO3的是
A.AgB.CuC.AlD.Fe
8.（2000年全国，15）1999年曾报导合成和分离了含高能量的正离子N
的化合物N5AsF6，下列叙述错误的是
A.N
共有34个核外电子
B.N
中氮—氮原子间以共用电子对结合
C.化合物N5AsF6中As化合价为＋1
D.化合物N5AsF6中F化合价为－1
9.（2000年全国，21）硫代硫酸钠可作脱氯剂，已知25.0mL0.100mol·L－1Na2S2O3溶液恰好把224mL（标准状况下）Cl2完全转化为Cl－，则S2O
将转化成
A.S2－B.SC.SO
D.SO
10.（2000年上海，15）由NaH2PO4脱水形成聚磷酸盐Na200H2P200O601，共脱去水分子的数目为
A.198个B.199个C.200个D.201个
11.（2000年上海，18）对下列事实的解释错误的是
A.在蔗糖中加入浓硫酸后出现发黑现象，说明浓硫酸具有脱水性
B.浓硝酸在光照下颜色变黄，说明浓硝酸不稳定
C.常温下，浓硝酸可以用铝罐贮存，说明铝与浓硝酸不反应
D.反应CuSO4＋H2S===CuS↓＋H2SO4能进行，说明硫化铜既不溶于水，也不溶于稀硫酸
12.（2000年上海，23）铜和镁的合金4.6g完全溶于浓硝酸，若反应中硝酸被还原只产生4480mL的NO2气体和336mL的N2O4气体（都已折算到标准状况），在反应后的溶液中，加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为
A.0.02gB.8.51gC.8.26gD.7.04g
13.（2000年广东，4）只含有一种元素的物质
A.可能是纯净物也可能是混合物
B.可能是单质也可能是化合物
C.一定是纯净物
D.一定是一种单质
14.（1999年全国，2）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进展，因此这三位教授荣获了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物质氧化的产物
B.NO不是亚硝酸酐
C.NO可以是某些含高价N物质还原的产物
D.NO是红棕色气体
15.（1999年上海，18）将1.92g铜粉与一定量浓硝酸反应，当铜粉完全作用时收集到气体1.12L（标准状况）。
则所消耗硝酸的物质的量是
A.0.12molB.0.11molC.0.09molD.0.08mol
16.（1999年上海，2）用铜锌合金制成的假金元宝欺骗行人的事件屡有发生。
下列不易区别其真伪的方法是
A.测定密度B.放入硝酸中
C.放入盐酸中D.观察外观
17.（1998年全国，4）起固定氮作用的化学反应是
A.N2和H2在一定条件下反应生成NH3
B.NO与O2反应生成NO2
C.NH3催化氧化生成NO
D.由NH3制NH4HCO3和（NH4）2SO4
18.（1998年上海，17）同温同压下，两个等体积的干燥圆底烧瓶中分别充满①NH3②NO2，进行喷泉实验，如图所示，经充分反应后，瓶内溶液的物质的量浓度为
A.①＞②B.①＜②
C.①＝②D.不能确定
19.（1996年全国，7）关于磷的下列叙述中，正确的是
A.红磷没有毒性而白磷有剧毒
B.白磷在空气中加热到260℃可转变为红磷
C.白磷可用于制造安全火柴
D.少量白磷应保存在水中
20.（1995年全国，8）在体积为VL的密闭容器中通入amolNO和bmolO2。
反应后容器内氮原子数和氧原子数之比为
A.a/bB.a/2bC.
D.
21.（1995年全国，7）在下图所示装置中，烧瓶中充满干燥气体a，将滴管中的液体b挤入烧瓶内，轻轻振荡烧瓶，然后打开弹簧夹f，烧杯中的液体b呈喷泉状喷出，最终几乎充满烧瓶。
则a和b分别是
22.（1994年全国，24）38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL（标准状况），反应消耗的HNO3的物质的量可能是
A.1.0×10－3molB.1.6×10－3mol
C.2.2×10－3molD.2.4×10－3mol
23.（1994年全国，1）下列气体不会造成大气污染的是
A.二氧化硫B.氮气
C.一氧化碳D.一氧化氮
24.（1994年上海，26）能用如图所示装置进行喷泉实验的一组气体是
A.HCl和CO2B.NH3和CH4
C.SO2和COD.NO和NO2
（二）笔答题
25.（2002年新课程理综，28）磷是存在于自然界和生物体内的重要元素，回答下列与磷及其化合物有关的问题。
Ⅰ.磷在叶绿体的构成和光合作用中有何作用：
答：
①
②
③
Ⅱ.
（1）磷在自然界里主要以的形式存在于矿石中。
磷的单质有多种同素异形体，其中最常见的是有毒的和无毒的。
（2）磷在不充足的氯气中燃烧的化学方程式为：
。
而在过量的氯气中燃烧的化学方程式则是：
。
（3）磷（相对原子质量为31）在空气中燃烧生成的氧化物通常可用作强干燥剂。
制备100g这种干燥剂所消耗的空气的体积约为L（在标准状况下）。
（4）有机磷农药“乐果”的结构简式是：
其中所含的双键有个。
26.（2000年春，33）已知KNO3、Cu（NO3）2、AgNO3三种硝酸盐的热分解反应方程式如下：
①2KNO3
2KNO2＋O2↑
②2Cu（NO3）2
2CuO＋4NO2↑＋O2↑
③2AgNO3
2Ag＋2NO2↑＋O2↑
今有某固体可能由上述三种硝酸盐中的一种或几种组成。
取适量该固体充分加热，得到一定量气体。
若该气体经水充分吸收后，剩余气体的体积在同温同压下为吸收前的
。
通过计算（忽略氧在水中的溶解）回答：
（1）该固体是否可能只是由一种盐组成的?
若可能，指出是哪种盐。
（2）若固体是混合物，指出它的可能组成（物质的量之比）。
27.（1999年全国，32）取一根镁条置于坩埚内点燃，得到氧化镁和氮化镁混合物的总质量为0.470g。
冷却后加入足量水，将反应产物加热蒸干并灼烧，得到的氧化镁质量为0.486g。
（1）写出氮化镁与水反应生成氢氧化镁和氨的化学方程式。
（2）计算燃烧所得混合物中氮化镁的质量分数。
28.（1998年全国，29）下图中①～
分别代表有关反应物中的一种物质，请填写以下空白。
（1）①、③、④的化学式分别是、、。
（2）⑧与⑨反应的化学方程式是。
29.（1998年上海，34）近年来，工业上用Mg（NO3）2替代浓H2SO4作为制取浓HNO3的脱水剂（以下数据均为质量百分比浓度）。
65%HNO3（质量为M1）中加72%Mg（NO3）2溶液（质量为M2）后蒸馏，分别得到97.5%HNO3和60%Mg（NO3）2溶液（不含HNO3）。
（1）若蒸馏过程中HNO3、Mg（NO3）2、H2O均无损耗，求蒸馏前的投料比
的值；
（2）蒸馏过程中，若H2O的损耗占总质量的5.0%，即有（M1+M2）×5.0％的H2O流失。
则投料时，比值
应该________（选填“增大”“减小”或“不变”）。
30.（1996年全国，35）某化合物的化学式可表示为Co（NH3）xCly（x、y均为正整数）。
为确定x和y的值，取两份质量均为0.2140g的该化合物进行如下两个实验。
将一份试样溶于水，在硝酸存在的条件下用AgNO3溶液滴定（生成AgCl沉淀），共消耗24.0mL0.100mol·L－1的AgNO3溶液。
在另一份试样中加入足量NaOH溶液并加热，用足量盐酸吸收逸出的NH3。
吸收NH3共消耗24.0mL0.2000mol·L－1HCl溶液。
试通过计算确定该化合物的化学式。
（本题可能用到的相对原子质量：
H1.0N14.0Cl35.5Co58.9）
31.（1996年上海，31）化合物E（含两种元素）与NH3反应，生成化合物G和H2。
化合物G的相对分子质量约为81，G分子中硼元素（B相对原子质量为10.8）和氢元素的质量百分含量分别是40%和7.4%。
由此推断：
（1）化合物G的分子式为________；
（2）反应消耗1molNH3，可生成2molH2，组成化合物E的元素是________和________；
（3）1molE和2molNH3恰好完全反应，化合物E的分子式为________。
32.（1995年全国，29）一氧化氮是大气污染物之一。
目前有一种治理方法是在400℃左右、有催化剂存在的情况下，用氨把一氧化氮还原为氮气和水。
请写出该反应的化学方程式。
33.（1995年上海，31）在硝酸生产过程所排放出来的废气中含有NO和NO2，它们污染环境，现有氨催化还原法将它们转化为无毒气体（填名称）________。
直接排入空气中，写出有关反应方程式：
，假设NO和NO2物质的量之比恰好为1∶1，则两者的混合物相当于一种酸酐，写出由烧碱溶液吸收这种酸酐的化学方程式：
。
34.（1994年上海，33）
（1）红磷放在氯气中燃烧，若P与Cl2按物质的量之比为1∶1.8混合，待充分反应后，生成物中PCl3与PCl5的物质的量之比是________。
（2）在VmL氯化钡溶液中，加入一定体积0.05mol·L－1的硫酸溶液时，两者恰好完全反应，且反应后溶液的pH为3.0。
则原氯化钡溶液的物质的量浓度是________mol·L－1。
注：
溶液混合时体积的变化不计。
35.（1994年上海，39）在100mLNaOH溶液中加入NH4NO3和（NH4）2SO4固体混合物，加热充分反应。
下图表示加入的混合物质量和产生的气体体积（标准状况）的关系。
试计算
（1）NaOH溶液的物质的量浓度。
（2）当NaOH溶液的体积为140mL，固体混合物的质量是51.6g时，充分反应后，生成气体的体积（标准状况）为________L。
（3）当NaOH溶液的体积为180mL，固体混合物的质量仍为51.6g时，充分反应后，生成气体的体积（标准状况）为________L。
高考化学分类解析（十九）——氮族元素
●答案解析
（一）选择题
1.答案：
A
解析：
此题利用某元素的相对原子质量是一定值来列式求解。
x－62n=y－17nn=
。
2.答案：
BC
解析：
可用极值法解此题。
如果仅被还原为+4的氮，所得混合物的平均式量最大，为：
=55.2g·mol－1；如稀硝酸只被还原为NO，则其式量为30。
实质为NO、NO2、N2O4的混合气体，所以其式量介于55.2和30之间。
3.答案：
B
解析：
溶解过程中伴随有能量的变化，固体硝酸铵溶于水吸热，使温度降低，固体氢氧化钠溶于水放热，使溶液温度升高，生石灰与水反应也放出大量的热，氯化钠溶解过程中能量变化很小。
故答案为B。
4.答案：
A
5.答案：
C
解析：
本题考查了几种非金属元素的性质和在周期表中的位置。
通常情况下，磷单质为固体，其中白磷分子是由四个磷原子构成的；氧元素可形成多种氢化物，如：
H2O和H2O2。
故A、B、D都是错误的。
6.答案：
A
解析：
此题考查了氮族元素性质的递变规律。
氮族元素的最低负价为－3价，所以其氢化物的通式为RH3；其非金属性由上到下递减；磷酸为三元酸。
故只有A正确。
7.答案：
AB
解析：
浓、稀硝酸都具有强氧化性，几乎能和所有的金属反应（Pt、Au除外）。
常温下，浓硝酸能钝化Fe、Al等，这是因为浓硝酸将它们的表面氧化成一层薄而致密的氧化物薄膜，阻止了进一步反应。
Ag、Cu都能和硝酸反应，与浓硝酸反应剧烈，与稀硝酸反应比较缓慢，但都反应彻底，故正确选项为A、B。
8.答案：
C
解析：
解本题应从化合物的化学式及N
为出发点，N
的化合价为+1，则N
共有的电子数为：
5×7－1＝34，其中N原子间以共用电子对相结合，F元素的非金属性最强，无正化合价，在化合物中只呈－1价，所以在N5AsF6中As的价态只能为+5价。
9.答案：
D
解析：
本题是一道简单的计算题，主要考查了氧化还原反应中得失电子数关系，另外本题还涉及到有效数字的计算。
10.答案：
B
解析：
此题考查的是有机化学中缩聚反应中的脱水规律在无机化学中的应用。
每相邻两个分子间脱去一分子水，因此，脱去水分子的数目就是参加反应的单体数目再减去1。
也可由氢原子个数进行计算：
（200×2－2）／2＝199。
11.答案：
C
解析：
Fe、Al块被氧化膜覆盖，并不是铝与浓硝酸不反应。
浓硝酸易分解，产生的NO2溶解其中溶液呈黄色。
12.答案：
B
解析：
因两金属都是+2价金属，可推知每mol金属还原得2molNO2。
所以，两金属总的物质的量为：
（4480＋336×2）／44800＝0.115mol，两种氢氧化物总质量可用金属离子质量加氢氧根离子质量来计算：
4.6g+0.115mol×2×17g·mol－1＝8.51g。
13.答案：
A
解析：
此题主要是考查了同素异形体的知识，同一元素可组成不同性质的多种单质，如：
磷的单质有红磷和白磷，故C、D错；另外同一种元素不可能形成化合物，化合物至少有两种元素构成，故B错。
14.答案：
D
解析：
HNO2的酸酐是N2O3，而NO是一种无色气体，其中氮元素呈＋2价，处于中间价态，所以A、B、C三选项是正确的。
15.答案：
B
解析：
铜与HNO3反应时，消耗的HNO3进入Cu（NO3）2和氮的氧化物（NO2或NO）。
n（Cu）＝
＝0.03mol；n（气体）＝
＝0.05mol；所以共耗HNO3的物质的量n（HNO3）＝0.03mol×2＋0.05mol＝0.11mol。
16.答案：
D
解析：
铜锌合金也称黄铜，其外观与黄金相似，但其密度比黄金小，因其含有锌元素，放入硝酸、盐酸中都能反应，而黄金却不与硝酸、盐酸反应。
17.答案：
A
18.答案：
C
解析：
设烧瓶的容积为VL，VLNH3全部溶于水，形成溶液的体积为VL，VL的NO2完全反应后，生成了
VL的NO气体，形成的溶液的体积为
VL，从N原子守恒角度分析，也有
VL的NO2转化生成溶质HNO3。
所以两溶液的物质的量浓度相等。
19.答案：
AD
解析：
白磷有毒，红磷无毒，白磷着火点很低，在空气中加热极易燃烧，被氧化。
20.答案：
C
解析：
由质量守恒定律知反应前后原子的个数与种类不变，所以可按反应前两种原子数目计算，又原子的物质的量之比等于原子个数之比，所以n（N）∶n（O）=a∶（a+2b），故选C。
21.答案：
BD
解析：
选择b溶液极易吸收a气体且无其他气体生成的。
NO2易与水反应但又生成NO，溶液不能充满烧瓶，Cl2在饱和NaCl中溶解度很小基本不被吸收。
22.答案：
C
解析：
解法一：
根据电子守恒Cu：
38.4×10－3g／64g·mol－1＝0.6×10－3mol,与浓硝酸反应若全部生成NO2气体，V（NO2）＝0.6×10－3mol×2×22.4L·mol－1／1＝1.2×10－3×22.4L。
消耗n（HNO3）=（0.6×2＋0.6×2）×10－3mol＝2.4×10－3mol；
若全部生成NO气体，
V（NO）=（0.6×10－3mol×2×22.4L·mol－1）／3＝0.4×10－3×22.4L，消耗n（HNO3）＝（0.6×2＋0.6／3×2）×10－3mol＝1.6×10－3mol。
已知生成22.4mL气体，介于二者之间，所以生成的是NO、NO2的混合气体，消耗的HNO3的物质的量也应介于2.4×10－3mol和1.6×
10－3mol之间，所以选C。
解法二：
仍然用上述方法判断22.4mL气体的成分为NO、NO2混合气体。
然后根据氮的物质的量反应前后守恒得出如下关系：
n（HNO3）=n［Cu（NO3）2］×2＋n（NO2）＋n（NO）
=n（Cu）×2＋n（总气体）
=38.4×10－3g／64g·mol－1×2＋22.4×10－3L／22.4L·mol－1
＝2.2×10－3mol
23.答案：
B
解析：
SO2、CO、NO都是污染大气的主要有害物质。
SO2能使人发生呼吸道疾病，CO和NO能引起血红蛋白中毒，不会造成大气污染的是N2。
24.答案：
A
解析：
应选择极易与NaOH反应（或说极易被NaOH吸收）的物质。
其中只有A符合。
B中的CH4，C中的CO，D中的NO本身都不与NaOH反应，故不选。
注：
如是混合气，则NO2与NO又为等摩尔混合时也可进行喷泉实验。
因NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。
（二）笔答题
25.答案：
Ⅰ.①磷是叶绿体双层膜和基粒的构成成分②磷是ATP的成分，ATP在能量转换中起重要作用③磷是叶绿体DNA的构成成分
Ⅱ.
（1）磷酸盐白磷红磷
（2）2P+3Cl2
2PCl32P+5Cl2
2PCl5
（3）188（空气中O2含量按21%计算）或197（空气中O2含量按约
计算）（4）2
解析：
此题的综合性很强，既有化学与生物的综合，也有无机化学和有机化学的综合，考查的知识是基本知识，题目难度不大。
易出错点有两处，一处是第
（2）磷在不充足的氯气中燃烧的化学方程式，有些考生认为氯气不足，产物应是PCl3,而忽略了PCl3更易被氯气氧化，因此，只写了第一步反应的方程式。
第二处是第（4）双键数目，有些考生只注意P==S，而忽略了C==O。
26.答案：
（1）可能；AgNO3
（2）KNO3和Cu（NO3）2或KNO3、Cu（NO3）2和AgNO3。
解析：
（1）4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3
2AgNO3===2Ag＋2NO2↑＋O2↑
xmolxmolx/2mol
生成气体的体积可表示为：
V＝3x／2。
产物中xmolNO2与x／4molO2反应，余下x/4molO2，其体积表示为V′。
＝1／6，符合题意。
所以该固体物质可能是纯AgNO3。
（2）若由KNO3和Cu（NO3）2按物质的量之比为1∶1组成的混合物也能符合题意。
设KNO3和Cu（NO3）2分解得到的气体体积分别为V1和V2。
V1／（V1＋V2）＝1／6V2＝5V1。
由反应方程式①和②可知KNO3和Cu（NO3）2的物质的量之比为1∶1。
（或由三种盐组成，其中KNO3和Cu（NO3）2的物质的量之比为1∶1，而AgNO3的物质的量可任意变动，这也符合题意）
27.答案：
（1）Mg3N2＋6H2O===2NH3↑＋3Mg（OH）2
（2）17％
解析：
解法一：
设原混合物中Mg3N2的质量为x,由Mg3N2生成的MgO的质量为y
Mg3N2
3MgO
100120
xy
y＝
x（0.470g－x）＋
x＝0.486g
x＝0.080g
＝17％
m（Mg3N2）＝0.080g
＝17％
28.答案：
（1）NH4HCO3NH3O2
（2）C+4HNO3===2H2O＋4NO2↑+CO2↑
29.答案：
（1）
=0.60
（2）增大
解析：
由题意可知，蒸馏前后溶液质量不变。
所以
M1+M2=
解得：
M1∶M2=0.60;
（2）M1+M2=
+0.05（M1+M2）
解得：
M1/M2=15/17＞0.6。
30.答案：
Co（NH3）6Cl3
解析：
用n表示物质的量，用m表示质量。
n（NH3）＝0.200L×24.0×10－3mol·L－1＝4.80×10－3mol
m（NH3）＝4.8×10－3mol×17g·mol－1＝8.16×10－2g
n（Cl－）=0.100mol·L－1×24.0×10－3L＝2.40×10－3mol
m（Cl－）＝2.40×10－3mol×35.5g·mol－1＝8.52×10－2g
m（Co）=0.2140g－8.16×10－2g－8.52×10－2g＝4.72×10－2g
n（Co）=4.72×10－2g／58.9g·mol－1＝8.01×10－4mol
所以n（Co）∶n（NH3）∶n（Cl－）=1∶6∶3
即化学式为Co（NH3）6Cl3。
31.答案：
（1）N3B3H6
（2）硼（B）氢（H）（3）B2H6
解析：
（1）B=81×40％÷10.8=3
H=81×7.4％÷1=6
N=（81－3×10.8－6）÷14=3
所以G的分子式为N3B3H6
（2）E含两种元素，由E+NH3
N3B3H6＋2H2①可看出E一定含硼（B）元素，另一元素也只能为H或N。
由反应①式看出反应后H原子数＞3，故E中一定由B、H元素构成。
（3）由反应式①可知1molE和2molNH3恰好完全反应，反应式为
E+2NH3===
N3B3H6＋4H2
设E分子式为BxHy，由元素守恒得x=2y=4+8－6=6
所以E分子式为B2H6
32.答案：
4NH3＋6NO
5N2＋6H2O
解析：
由题意NO中+2价氮作氧化剂，NH3中－3价的氮作还原剂，NO
N2，但NH3的氧化产物没给。
因该反应属同种元素间的氧化还原反应，所以－3价氮的氧化产物的化合价应介于－3和0之间（氧化产物价态不能高于还原产物的价态）。
所以NH3
N2。
如此
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