氮气和卤化氮

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1、中学化学竞赛试题资源库氮气和卤化氮A组1. 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1 : 2 D N4的摩尔质量是56g2. 下列元素的原子中，原子半径最大的是A N B P C F D S3. 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4. 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02反应生成NOD 氮气既可作氧化剂，又可作还原剂5. 氮族

2、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6. 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：SiH4PH3NH37. 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；硅是良好的半导体材料

3、；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：SiH4PH3H2S8. 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？9. 博物馆中常把一些古画保存在氮气氛中，其主要原因 。10. 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

4、然杂志上公开求答，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？11. 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，。12. 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。13. 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

5、？.广”、A.分解者B .藻类C.化能合成类生物（2）该生态系统的豆科植物不施氮肥，仍能表现出良好尸的长势，其原因是。J（3） 写出工业固氮的化学反应方程 。（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：14 .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

6、器如：铁架台、铁夹、铁圈、石 棉网、酒精灯等未列出）：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。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。15. 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I）；用该 活性铜粉与空气反应又制得较纯净的N2 （途径II）。由于n2在实验室制备常需要用到有毒 和易使人致癌的N

7、aNO2，上述方法因CuO与Cu的循环使用，且制出的N2可基本满足要 求，故倍受人们关注。下面给出了按途径I和途径II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I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II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I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II制N2时，原料气(空气)是通过向 中加入

8、而送入反应器的；(5) 为了保证途径I制得的N2比途径I制得的N2纯净，是在仪器 中加入 以除去杂质气体(6) 写出在仪器(A)中所发生的化学方程式：。16. 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)： Q+HClM+C12+H2O R+LX+H2O R+O2-L+H2O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 。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(如伯、氧化铁等)存在下，加热到

9、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。A NO+HNO3N2O3+H2OB NH3+NOHNO2+H2Oc n2o4+h2o一hno3+hno217. 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 。(3) 现有1mol混合气体充分反应后，测得生成物NH4F中的N

10、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18. 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19. NC13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NC13的有关 描述正确的是A它是一种非极性分子B具有比PC13更大的挥发性C 它还能以

11、配位键跟C1Y吉合D 已知NBr3对光很敏感，故NC13不具光敏性20. 已知 N=N 键能为 942kJ/mo1，C1-C1 键能为 243kJ/mo1，NC13 键能为 201kJ/mo1， 下列对三氯化氮（NC13）的叙述中不正确的是A它的沸点不高B NC13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21. 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：4NH3+3F2=NF3+3NH4F，下列有关NF3的叙述正确的是A NF3是离子化合物B NF3的还

12、原性比NH3强C NF3的氧化性比F2强D NF3中的N呈+ 3价22. 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4NH3+3F2=NF3+NH4FB 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23. NC13的电子式为:三？ 则NC13与H2O反应时，最初的生成物一定有 J JiA NH3 B HNO2C HC1O D NH4C124. 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

13、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 D25. 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“N=N”叁键，则“N5”分子碎片 所带电荷是A 1+ B 2-C 1- D 2+26. 1999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3

14、4个核外电子B N5+中氮一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化合价为一127. 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，需保存在一80r的干冰中；n5+离子由于其极强的爆炸性，又 称为“盐粒炸弹”。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

15、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28. 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29. 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N-N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30. 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