《2019版高考化学一轮复习 培优计划 第四章 非金属及化合物 三 拓展点——“题在书外，理在书中”的氮族元素练习》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019版高考化学一轮复习 培优计划 第四章 非金属及化合物 三 拓展点——“题在书外，理在书中”的氮族元素练习（9页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、三、拓展点“题在书外，理在书中”的氮族元素氮的氧化物1氮的氧化物氮的氧化物种类很多，包括一氧化二氮(N2O，俗称笑气)、一氧化氮(NO)、三氧化二氮(N2O3)、二氧化氮(NO2)、四氧化二氮(N2O4)、五氧化二氮(N2O5)，除N2O5常温下呈固态外，其他氮的氧化物都呈气态，且有毒，N2O3、N2O5是酸性氧化物，N2O5对应的酸是硝酸，N2O3对应的酸是亚硝酸(HNO2)，NO、N2O、NO2、N2O4都不是酸性氧化物。2五种氮的氧化物的比较化学式制备反应性质N2ONH4NO3 N2O2H2O无色气体，能溶于水，但不与水反应，能助燃，是一种氧化剂，曾作为牙科麻醉剂NO3Cu8HNO3(稀
2、)=3Cu(NO3)22NO4H2O无色气体，不助燃2NOO2=2NO22NOCl2=2NOClN2O3NONO2=N2O3具有不稳定性，常温下分解为NO和NO2 N2O3=NO NO2(蓝色) (无色)(红棕色) N2O32NaOH=2NaNO2H2ONO22NOO2=2NO2或Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O红棕色气体，易液化2NO2N2O43NO2H2O=2HNO3NO2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O6NO28NH3=7N212H2ON2O52NO2O3=N2O5O2白色固体，具有不稳定性：2N2O5=4NO2O2溶于水生成 HNO3N2O5H2O=2
3、HNO3示例1为了避免NO、NO2、N2O4对大气的污染，常采用NaOH溶液进行吸收处理(反应方程式：2NO22NaOH=NaNO3NaNO2H2O；NO2NO2NaOH=2NaNO2H2O)。现有由a mol NO、b mol NO2、c mol N2O4组成的混合气体恰好被V L NaOH溶液吸收(无气体剩余)，则此NaOH溶液的物质的量浓度为()A. molL1B. molL1C. molL1 D. molL1分析由Na守恒可得n(NaOH)n(NaNO3)n(NaNO2)，由N原子守恒可得n(NaNO3)n(NaNO2)n(NO)n(NO2)2n(N2O4)，故n(NaOH)n(NO)
4、n(NO2)2n(N2O4)a molb mol2c mol(ab2c) mol，c(NaOH) molL1。答案B氮的氢化物1氨(NH3)氨极易溶于水，通常把溶有氨的水溶液叫氨水，氨水的密度小于1 gcm3，氨水中氨的含量越高，密度越小。(1)液氨中有类似水的电离2NH3NHNH，如2Na2NH3(l)=2NaNH2H2、COCl24NH3(l)=CO(NH2)22NH4Cl。光气 尿素(2)还原反应氨在空气中不能燃烧，却能在纯氧中燃烧，方程式为4NH33O2=2N26H2O。在催化剂的作用下，氨可被氧化成NO，方程式为4NH35O24NO6H2O。能被Cl2氧化成N2，方程式为2NH33C
5、l2=N26HCl或8NH33Cl2=N26NH4Cl。能被CuO氧化成N2，方程式为3CuO2NH3N23Cu3H2O。能被NOx氧化成N2，方程式为8NH36NO27N212H2O、4NH36NO5N26H2O。2联氨(N2H4)(1)联氨的弱碱性联氨是二元弱碱，电离方程式为N2H4(aq)H2ON2H(aq)OH、N2H(aq)H2ON2H(aq)OH。联氨分别与硫酸、盐酸反应的化学方程式为N2H4H2SO4=N2H6SO4、N2H42HCl=N2H6Cl2。(2)联氨的还原性能被空气中的O2氧化：N2H4O2=N22H2O，能被H2O2氧化：N2H42H2O2=N24H2O，能被N2O
6、4氧化：2N2H4N2O4=3N24H2O，能被Ag氧化：N2H44Ag=4AgN24H。(3)制备联氨可用NaClO溶液氧化过量的NH3制取，离子方程式为2NH3ClO=N2H4ClH2O。示例2A是氮、氢两种元素组成的化合物，它和氨气与H2O2和H2O之间在结构上的关系相似。A分子中N和H的质量比为71。请回答下列问题：(1)A的化学式为_。(2)A的水溶液呈_(填“酸”“碱”“中”)性，1 mol A最多可以与_ mol HCl发生反应生成正盐，写出生成的盐中含有氮原子的离子的电子式：_。(3)A在氧化还原反应中也与H2O2相似，既可作氧化剂，也可作还原剂。根据价态分析产生这种情况的原因
7、：_。(4)氮的一种氢化物肼(即N2H4)用作发射卫星的燃料。已知：N22O2=2NO2N2H4O2=N22H2O发射卫星用气体肼为原料，以NO2为氧化剂，两种物质反应生成氮气和水蒸气，反应中每有4 mol电子转移，则生成N2质量为_g。分析A化合物中N和H的质量比为71，则N原子和H原子的物质的量的比为7/141/112，它和氨气与H2O2和H2O之间在结构上的关系相似，可推知A的化学式为N2H4，且A的水溶液应呈碱性，1 mol N2H4最多可以与2 mol HCl发生反应生成正盐。(4)把已知的方程式分别标注为、，由2得2N2H42NO2=3N24H2O，该反应转移电子数为8，生成3个N
8、2分子，若转移4 mol 电子，则生成1.5 mol N2，质量为42 g。答案(1)N2H4(2)碱2 (3)A中N元素为2价，与H2O2中O的价态相似，都是中间价态，既可升高又可降低，所以既可作氧化剂，也可作还原剂(4)42 硝酸盐的热分解产物硝酸盐热分解规律金属(硝酸盐)K、Ca、NaMg、Al、Zn、Fe、Sn、Pb(H)、CuHg、Ag、Pt、Au分解产物亚硝酸盐O2金属氧化物NO2O2金属单质NO2O2(1)活泼金属的硝酸盐受热分解生成亚硝酸盐和O2。如2KNO32KNO2O2(2)较活泼金属的硝酸盐受热分解生成金属氧化物、NO2和O2。如2Cu(NO3)22CuO4NO2O2(3
9、)不活泼金属的硝酸盐受热分解生成金属单质、NO2和O2。如2AgNO32Ag2NO2O2示例3(1)探究Fe(NO3)2热分解固体产物中铁元素的价态。某实验小组同学将Fe(NO3)2热分解固体产物溶于足量稀H2SO4，将得到的溶液分成两份，进行以下探究实验：向一份溶液中滴入KSCN溶液，溶液呈血红色。向另一份溶液中滴加少量KMnO4溶液，KMnO4溶液不褪色。则Fe(NO3)2分解的固体产物是_(铁的氧化物)。(2)探究Fe(NO3)2热分解气体产物的性质。甲、乙两同学进行如下图所示实验(收集气体时操作恰当，几乎没有收集空气)：实验步骤：a.连接装置b检查装置气密性c取一定量的Fe(NO3)2
10、装入大试管中，并重新连接好仪器d加热e甲同学使用装置收集气体，恰好收集到27 mL红棕色气体。乙同学取等质量的Fe(NO3)2加热分解，并在同样条件下使用装置收集到4 mL无色气体，该气体遇空气变红棕色，则27 mL气体的成分是_，其物质的量之比为_。(3)Fe(NO3)2分解的化学方程式为_。分析(1)该固体产物溶于稀H2SO4后，由实验可知，溶液中含有Fe3，由实验可知，溶液中不含有Fe2，故该铁的氧化物为Fe2O3。(2)实验得到的无色气体为NO，实验得到的27 mL红棕色气体是NO2和O2的混合气体。实验中发生反应的化学方程式为4NO2O22H2O=4HNO33NO2H2O=2HNO3
11、NO则V(O2)27 mL4 mL33 mL，V(NO2)27 mL3 mL24 mL，n(NO2)n(O2)V(NO2)V(O2)24381。答案(1)Fe2O3(2)NO2和O2n(NO2)n(O2)81(3)4Fe(NO3)22Fe2O38NO2O2砷及其化合物1单质砷(As)常温下，砷在水和空气中都比较稳定，不与稀酸反应，但能和强氧化性酸(如热的浓硫酸、硝酸等)反应，在高温下和许多非金属反应，主要反应产物如下图。2砷的氢化物(AsH3)砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。(1)不稳定性：2AsH32As3H2(隔绝空气)。(2)室温下在空气中自燃：2AsH33O2=As2O33H2
12、O。(3)还原性：AsH3具有强还原性，能被KMnO4、K2Cr2O7、AgNO3等氧化，如12MnO10AsH336H=12Mn25As2O333H2O，2AsH312AgNO33H2O=As2O312HNO312Ag。3砷的氧化物(1)3价砷的氧化物As2O3、As4O6As4O6是以酸性为主的两性氧化物As4O612H=4As36H2O、As4O612OH=4AsO6H2O。 (亚砷酸根)As2O3具有还原性As2O32I210OH=2AsO4I5H2O、3As2O34HNO37H2O=6H3AsO44NO。(2)5价砷的氧化物As2O5As2O5是酸性氧化物，As2O56NaOH=2N
13、a3AsO43H2O。4砷的含氧酸亚砷酸(H3AsO3)、砷酸(H3AsO4)(1)亚砷酸(H3AsO3)两性氢氧化物：H3AsO33NaOH=Na3AsO33H2O、H3AsO33HCl=AsCl33H2O。还原性：H3AsO3I25OH=AsO2I4H2O。(2)砷酸(H3AsO4)H3AsO4是三元弱酸，能与碱发生中和反应：如H3AsO43NaOH=Na3AsO43H2O。氧化性：在酸性介质中，砷酸能将I氧化成I2。H3AsO42HI=H3AsO3I2H2O。示例4(2017江苏高考)砷(As)是一些工厂和矿山废水中的污染元素，使用吸附剂是去除水中砷的有效措施之一。(1)将硫酸锰、硝酸钇与氢氧化钠溶液按一定比例混合，搅拌使其充分反应
