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1、高考化学试题精炼01 78 中学化学 试题资源库氮气和卤化氮A组据报道，科学家已成功合成了少量N4，有关N4的说法正确的是A N4是N2的同素异形体 B N4是N2的同分异构体C 相同质量的N4和N2所含原子个数比为12 D N4的摩尔质量是56g下列元素的原子中，原子半径最大的是A N B P C F D S下列制氮的方法中，不合理的是A 分离液态空气 B 加热氨分解C 将热空气通过的热的铜网 D 镁在空气中燃烧下列有关氮气的叙述中错误的是A 氮气可作贮存水果、粮食的保护气B 氮的非金属性比磷强，所以氮气的化学性质比磷活泼C 在雷雨天，空气中的N2和O2反应生成NOD 氮气既可作氧化剂，又可

2、作还原剂氮族元素与同周期氧族元素及卤族元素比较，错误的是A 原子半径小于同周期氧族元素及卤族元素的原子半径B 非金属性弱于同周期氧族元素及卤族元素C 气态氢化物的稳定性弱于同周期氧族元素及卤族元素的气态氢化物D 单质的氧化性弱于同周期氧族元素及卤族元素单质的氧化性关于氮、磷、硅的下列叙述中，错误的是A 氮和磷是农作物生长的必需元素；单质硅是良好的半导体材料B 常温下，硅可以与氟气、强碱溶液起反应，氮气也能与氢气、氧气反应C 它们最高价氧化物对应水化物的酸性：HNO3H3PO4H2SiO3D 氢化物的稳定性：SiH4PH3NH3关于硫、磷、硅的下列叙述中，错误的是A 磷是农作物生长的必需元素；硅

3、是良好的半导体材料；硫在自然界中存在B 常温下，硅可以与氟气、强碱溶液起反应；磷和硫在足量氧气中点燃得到它们的最高价氧化物C 它们最高价氧化物对应水化物的酸性：H2SO4H3PO4H2SiO3D 氢化物的稳定性：SiH4PH3H2S在白炽灯的灯泡中加入极少量的红磷，其作用是什么?除此之外，还要充入一定量的氮气，其作用是什么?博物馆中常把一些古画保存在氮气氛中，其主要原因是 。英国科学家瑞利用氯化铵与亚硝酸钠反应制得的“纯氮气”在标准状况下的密度为1.2506g/L；而自空气中提取的“纯氮气”在标准状况下的密度为1.2570g/L，二者相差0.0064g/L。他百思不得其解，在1892年9月自然

4、杂志上公开求答，后来导致重大发现。请回答：为什么两者有如此的差异?并估计后来导致什么重大发现?农作物生长发育需要大量的氮养分，除了可用人工固氮方法（合成氨）获得氨态氮外，自然界雷电现象也是一种固氮途径，经由雷电固定的氮是硝态氮（硝酸或硝酸盐形式），其相关的化学方程式为 ， ， 。在新疆与青海两省区交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻电闪雷鸣，狂风大作，人畜常遭雷击而倒毙。奇怪的是这里牧草茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。用化学方程式表示“魔鬼谷”牧草茂盛，四季常青的原因。某生态系统中氮循环简图如右图所示（1）哪一类生物能将蛋白质转化为氨？A分解者 B藻类 C化能

5、合成类生物（2）该生态系统的豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好的长势，其原因是_。（3）写出工业固氮的化学反应方程式_。（4）雷雨中常会有微量的硝酸生成为农作物所利用，用化学方程式解释HNO3的形成过程：_。（5）硝化细菌能将NH3氧化为亚硝酸和硝酸，写出有关的化学反应方程式：_； 。实验室可通过多条途径得到氮气，常见的三种方法是：方法一：将氨气通入灼热的氧化铜粉末，得到纯净的氮气和铜。方法二：将空气通过灼热的铜，得到较纯净的氮气和氧化铜粉末。方法三：将亚硝酸钠（NaNO2）和氯化铵的混合溶液加热，逸出氮气。下列是进行实验时可选择的实验仪器（其它必要的仪器如：铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等

6、未列出）：请回答下列问题：（1）方法一制氮气：氨气是用浓氨水跟生石灰反应得到，此反应最好选用（填仪器的编号） 作发生装置，该反应的化学方程式 。要制取并收集纯净的氮气（可含有少量的水），还使用上述仪器中的（填仪器的编号，并按气流方向从左向右列出） 。（2）制取氮气的三种方法中，方法一和方法二越来越受到人们的关注，经常被联合使用。这两种方法与方法三相比，其优越性在于 。在加热的条件下用NH3还原CuO可以制得纯净的N2和活性铜粉（途径）；用该活性铜粉与空气反应又制得较纯净的N2（途径）。由于N2在实验室制备常需要用到有毒和易使人致癌的NaNO2，上述方法因CuO与Cu的循环使用，且制出的N2可基

7、本满足要求，故倍受人们关注。下面给出了按途径和途径制N2必需的几种实验仪器，其它必要的仪器如铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、酒精灯等仪器均未列出。请按下列要求填写空白：（1）按途径制N2时用浓氨水作原料至少需要用到上述仪器中的哪些仪器?（请按气流从左到右顺序列出仪器序号） ；（2）按途径制N2时，至少需要用到上述仪器中的哪些仪器?（请按气流从左到右顺序列出仪器序号的接口顺序） ；（3）按途径制N2时你所选定的仪器组装的装置中，实验时需要加热的仪器序号是 ；（4）按途径制N2时，原料气（空气）是通过向 中加入 而送入反应器的；（5）为了保证途径制得的N2比途径制得的N2纯净，是在仪器 中加入_以除去

8、杂质气体（6）写出在仪器（A）中所发生的化学方程式： 。L、M、Q、R、X代表五种物质，它们都含某种价态的氮元素，各物质中氮元素的化合价只有一种。物质L中氮元素的化合价比物质M中的氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会有如下的转化关系（未配平）：QHClMCl2H2O RLXH2O RO2LH2O请判断：（1）五种物质按氮元素的化合价从高到底的顺序排列是 。若这五种物质中有一种是硝酸，那么硝酸应该是 （用字母表示）（2）反应是在催化剂（如铂、氧化铁等）存在下，加热到一定温度时发生的，这个反应在工业上有重要的应用。若X是密度比CO2小的气体，那么X的公子式是 。（3）某同学写出下面三个不同价态的

9、氮的化合物相互转化关系(未配平)，其中你认为一定不能实现的是 。A NOHNO3N2O3H2OB NH3NOHNO2H2OC N2O4H2OHNO3HNO2氨气和氟气在铜的催化作用下反应得到一种铵盐NH4F和一种含氮化合物A，A的分子结构呈三角锥形，分子中所有共价键之间的夹角都相等。（1）A的化学式为_，A的电子式为_。（2）写出该反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目_。（3）现有1mol混合气体充分反应后，测得生成物NH4F中的N元素比A中的N元素多2.8g，试计算原反应混合气中NH3和F2的物质的量可能各是多少。B组重庆市天原化工厂2004年4月16日发生特大氯气泄漏和三氯化氮爆炸

10、事故，造成多人死亡和失踪。已知三氯化氮分子结构与氨相似，下列有关说法不正确的是A 消除储气罐上空泄漏出的高浓度氯气，可喷洒碱液B 发生氯气泄漏时，附近人员可用浸有碳酸钠溶液的毛巾捂住鼻孔进行自我保护C 氯气能腐蚀金属及非金属材料，这种腐蚀主要属于电化学腐蚀D 三氯化氮分子是极性分子NCl3是一种淡黄色的油状液体，其分子具有三角锥形结构，下列对NCl3的有关描述正确的是A 它是一种非极性分子B 具有比PCl3更大的挥发性C 它还能以配位键跟Cl结合 D 已知NBr3对光很敏感，故NCl3不具光敏性已知NN键能为942kJ/mol，ClCl键能为243kJ/mol，NCl3键能为201kJ/mol

11、，下列对三氯化氮（NCl3）的叙述中不正确的是A 它的沸点不高B NCl3分解是放热反应C 它还可以通过氧原子之间的配位键跟氨进一步结合D 1968年，科学家发现这个分子具有三角锥形结构，因此它为极性分子三氟化氮（NF3）是一种无色无味的气体，它是氨（NH3）和氟（F2）在一定条件下直接反应得到：4NH33F2NF33NH4F，下列有关NF3的叙述正确的是A NF3是离子化合物 B NF3的还原性比NH3强C NF3的氧化性比F2强 D NF3中的N呈3价在铜的催化作用下氨气与氟气反应，得到一种三角锥形分子M和一种铵盐N。下列有关说法不正确的是A 该反应的化学方程式为4NH33F2NF3NH4

12、FB M是极性分子，其还原性比NH3强C M既是氧化产物，又是还原产物D N中既含有离子键，又含有共价键NCl3的电子式为，则NCl3与H2O反应时，最初的生成物一定有 A NH3 B HNO2 C HClO D NH4Cl 氮气与其他单质化合一般需要高温，有时还需高压的条件，但金属锂在常温常压下即能与氮气化合生成氮化锂，这是因为此反应可能是吸热反应；此反应可能是放热反应；此反应前可能氮分子无需先分解成氮原子；此反应前氮分子必定先分解为氮原子A B C D 据报道，美国科学家于1998年11月合成丁一种名为“N5”的物质，由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不完全

13、消楚，只知道“N5”实际上是带电荷的分子碎片，其结构是对称的。5个N排列成“V”形。如果“N5”分子中的5个N原子都达到8电子稳定结构，且含有2个“NN”叁键，则“N5”分子碎片所带电荷是A 1 B 2 C 1 D 21999年曾报道合成和分离了含高能量的正离子N5化合物N5AsF6，下列叙述错误的是A N5共有34个核外电子B N5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1D 化合物N5AsF6中F化合价为1科学家根据自然界存在的N2制取出N3，其后又陆续制取出N5、含N5离子的化合物及N60。N5极不稳定，需保存在80的干冰中；N5离子由于其极强的爆炸性，又称为“盐

14、粒炸弹”。N60与C60结构相似，并在受热或机械撞击后，其中积蓄的巨大能量会在一瞬间释放出来。分析上述材料，下列说法中不正确的是A N5常温下会剧烈爆炸，体积急剧膨胀，放出大量的热B N60的发现开辟了能源世界的新天地，将来可能成为很好的火箭燃料C N2、N3、N5、N5、N60互为同素异形体D 含N5离子的化合物中既有离子键又有共价键美国加州爱德华空军研究实验室研究高能物质的化学家Christe及同事，合成了一个多世纪以来第一个可以分离的量的包含N5阳离子的新全氮类化合物。下列有关N5阳离子性质的叙述中，正确的是A N5阳离子的氧化性比O2阳离子的氧化性更强B N5阳离子的盐可以在有机溶剂中

15、制得C N5阳离子的盐可以在液态氟化氢溶剂中制得D 在N5阳离子中氮是靠分子间作用力连接的2004年7月德俄两国化学家共同宣布，在高压下氮气会发生聚合得到高聚氮，这种高聚氮的NN键的键能为160kJ/mol（N2的键能为942kJ/mol），晶体片段结构如右图所示。则下列说法错误的是A 按键型分类，该晶体中含有非极性共价键B 按晶体类型型分类时，该晶体属于分子晶体C 高聚氮与氮气互为同素异形体D 这种固体的可能潜在应用是烈性炸药或高能材料据报道，美国科学家卡尔.克里斯特于1998年11月合成了一种名为“N5”物质，由于其极强的爆炸性，又称为“盐粒炸弹”。迄今为止，人们对它的结构尚不清楚，只知道

16、“N5”实际上是带正电荷的分子碎片，其结构式对称的，5个N原子排列成V形。如果5个N原子结合后都达到8电子结构且含有2个N, N叁键，则“N5”分子碎片所带的电荷是 ，它的电子式是 。氮元素以化合态形式存在于许多化合物中。（1）某氮的氧化物与一氧化碳在催化剂的作用下充分反应，生成氮气和二氧化碳。若测得氮气和二氧化碳的物质的量之比为12，则该氮的氧化物分子式为 。（2）右图为一含有C、H、N、O四种元素的有机物的球棍模型。据此确定，该有机物的化学式为 ，其结构简式为 。氯原子与氨基可以结合生成一氯胺（NH2Cl）（1）一氯胺的空间结构为_形，电子式为_。（2）若把氨基换成乙基，则构成的物质A属于

17、_类有机物，A在碱性溶液中能发生水解反应，而一氯胺在酸性或中性环境中可以水解，并用于自来水消毒。则两种物质水解的方程式分别为_，_。（3）若由A通过反应，最终可以制得乙酸乙酯，反应过程中可能涉及到的反应类型有 （用A、B等表示）。取代 加成 氧化 脱水 酯化A B C D 氮是蛋白质的重要组成成分，植物生长都需要吸收含氮的养料。空气中含有78%的氮气，但它不能被大多数生物直接吸收，多数生物只能吸收含氮的化合物。因此需要把空气中的氮气转变成氮的化合物，才能作为动植物的养料。这种将游离态氮转变成化合态的氮的方法，叫氮的固定。在自然界，豆科植物根部的根瘤菌能把空气中的氮气变成含氮化合物，种植这些植物

18、时不需要施用或只需施用少量氮肥。另外放电条件下氮气和氧气化合及工业合成氨也属于氮的固定。（1）写出在电闪雷鸣的雨天，氮气在空气中发生一系列反应的方程式，并简述“雷雨发庄稼”的道理。（2）简述闪电产生的原理，并简要定性分析闪电在固定氮的过程中所起的作用。（3）固氮酶含于固氮细菌体内。其功能是在无氧条件下，将分子氮转化为氨或铵盐，固定大气中的游离态氮是继光合作用后，人类在地球上发现的最重要的生化反应。各种固氮微生物之所以具有奇特固氮本领，最根本的原因是因为它们都含有固氮酶固氮反应的生物催化剂。固氮酶在微量钼元素和酸性环境下，它能将空气中60以上的氮气转化为NH4+，写出有关“固氮”反应式。在钼的硝

19、酸盐还原酶催化作用下，硝态氮（NO3）在酸性较强时可还原为亚硝态氮（NO2），写出有关反应式。（4）遭雷击后的庄稼会变黄，一段时间后在根部长出新枝，并发现长势比周围田块未受雷击的庄稼更好。试解释庄稼长势更好的原因。（5）如其带电雷雨云与大地间的电压为2109V时发生雷击，在4105s内导入大地20C的电荷，则这一过程的平均电流为多大？有多少电能转化为内能？这相当于多少千克燃烧值为3104kJ/kg的煤完全燃烧释放的能量。C组写出NF3水解反应的方程式。20明年专家从德国一家化肥厂生产出的硫酸铵中检出一种组成为N4H4(SO4)2的物质。经测定，该物质易溶于水，在水溶液中以SO42和N4H44两

20、种空间构型为正四面体的离子存在。N4H44离子植物根系易吸收，但它遇到碱时会生成一种形似日磷的N4分子，N4不能被植物吸收。（1）请画出N4H44的结构；（2）N4H4(SO4)2能不能与草木及混合使用？（3）N4与N2的关系是 。A不同的单质 B同位素 C同分异构体 D同素异形体（4）液氨中存在着2NH3NH2NH4的平衡。科学界已成功地在液氨中加入强碱（CsOH）和特殊的吸水剂，使液氨中的N4H44合成了N4分子。请写出该反应方程式。将NH4Cl溶液用盐酸调制成pH4的溶液，然后进行电解，发现制成了一种常见的二元化合物A，用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸

21、的浓稠液体，沸点只有700C，其结构与NH3相似。（1）试确定A，写出生成A的离子方程式。（2）比较A和NH3的极性大小。（3）将A与NaClO2按物质的量之比16混合，可得到一种绿色环保的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。A的消毒效果是同质量的Cl2的2.63倍。试写出其反应的离子方程式。（4）已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一种元素带部分正电荷，哪一种元素带部分负电荷？简述其实验步骤。将空气中游离态的氮气转化为含氮化合物的过程称为固氮，主要包括合成固氮和生物固氮。（1）目前唯一具有工业规模的合成固氮方法是：N2（g）3H2（g）2NH3（g） H092.4

22、kJmol1。虽然这个反应是放热反应，但为什么这种方法效率比较低。（2）在一定条件下，合成氨反应达到平衡后，混和气体中NH3的体积占25%。若反应前后条件保持不变，则反应后混合气体的密度与原反应物气体密度的比值为 。（3）生物固氮是指生物体内的固氮菌（如大豆根瘤菌、巴氏梭菌和棕色固氮菌等）通过固氮酶的作用在常温常压下将空气中的氮气转化为含氮化合物：N28H8e16MgATP16H2O 16MgADP16H3PO4（4）如今采用SCY陶瓷固体电解质的电化学合成氨装置，该装置以具有良好机械强度和高质子导电性的SrCe0.95Yb0.05O3陶瓷（SCY）制成的封底内筒和石英外筒组成。在SCY陶瓷内

23、筒底部的内外壁各沉积约1.3cm2的多孔多晶钯作为电极，阴极的真实催化表面积约80cm2。将该装置的底部置于加热炉内保持570的高温。将用He稀释的氮气（氮气含量1.8%）通入陶瓷内筒，将氢气通过陶瓷内筒和石英外筒间的空隙，构成下述电池：H2(g)(Pd)SCY(Pd)N2He(g)。法合成氨的电解池中_（填“能”、“不能”）用水溶液作电解质，原因是_；写出阴阳电极反应式和总反应式。在铜的催化作用下氨和氟反应得到一种铵盐和一种三角锥体分子A（键角102，偶极矩0.781030Cm；对比：氨的键角107.3，偶极矩4.741030Cm）；（1）写出A的分子式和它的合成反应的化学方程式。（2）A分

24、子质子化放出的热明显小于氨分子质子化放出的热。为什么？（3）A与汞共热，得到一种汞盐和一对互为异构体的B和C（相对分子质量66）。写出化学方程式及B和C的立体结构。（4）B与四氟化锡反应首先得到平面构型的D和负二价单中心阴离子E构成的离子化合物；这种离子化合物受热放出C，同时得到D和负一价单中心阴离子F构成的离子化合物。画出D、E、F的立体结构；写出得到它们的化学方程式。（5）A与F2、BF3反应得到一种四氟硼酸盐，它的阳离子水解能定量地生成A和HF，而同时得到的O2和H2O2的量却因反应条件不同而不同。写出这个阳离子的化学式和它的合成反应的化学方程式，并用化学方程式和必要的推断对它的水解反应

25、产物作出解释。将Cl2通入AsF3和AsCl3的混合物中，生成了化合物A。经分析，A为一离子型共价化合物，其阴、阳离子具有两种高度对称的结构。A分子中只有一种AsCl和一种AsF键。（1）写出A的结构简式。写出生成A的化学反应方程式。（2）A的阴离子在强碱性溶液中并不水解，但在加酸时转化为酸。问该酸是强酸还是弱酸？为什么？（3）A能与B反应，生成C，C在160170时分解生成D和气体E。将气体E通入到水中，能被水完全吸收。已知B是由ClF与HNO3在非水溶剂中制成的，B分子中不含氟元素，A分子与C分子结构相似。红外光谱显示，D分子中有一个AsF3没有的红外吸收。D分子中As原子的杂化形态为sp3。试确定B、C、D和E的结构简式或化学式，分别写出生成B、C和D的化学反应方程式。参考答案（57）