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1、高中化学奥林匹克竞赛辅导无机元素化学习题第十三章氮族元素 1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式. 2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式： NaNO3 NH4NO3 LiNO3 Cu2 AgNO3 3. 试写出下列各物质的热分解方程式： NH4Cl NH4NO2 2Cr2O7 2SO4 2CO3 NH4ClO4 NH4NO3 NH4HCO3 4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数：N2,NH4+,NaNO3,N2H4,NH2OH,NO2,N2O4,NH4NO3,N2O,NCl3,Li3N,HN3 5. 为什么硝酸能用于从Na2CO3制备CO2而不能用于从Na2SO3制备
2、SO2？写出相应的反应方程式. 6. 什么叫同素异形体？磷有几种主要的同素异形体？它们的性质主要区别表现在哪些方面？ 7. 计算下列各分子中磷的氧化数：PH3,H3PO2,H3PO3,H3PO4,H4P2O7,PH4I,P4,PCl3 8. 写出NaH2PO4、NaNH4HPO4和NH4MgPO4的热分解方程式. 9. 试从HOPOH的缩水过程表明焦磷酸,偏磷酸,链状三磷酸,环状三偏磷酸的结构式. 10. 已知H3PO2是一元酸,你能推断出此酸的结构式吗？ 11. 为什么NCl3不稳定,易爆炸,而PCl3则不然？写出它们与水反应的化学方程式. 12. 估计下列各酸的pK1值：H2CrO4,HB
3、rO4,HClO,H5IO6,HNO3 13. 试写出下列各物质的反应方程式 Mg + N2 NH3 +CuO HNO3 PCl3 + H2O NaBiO3 + MnCl2 + HCl AsH3 + AgNO3 + H2O As2S3 + HNO3 H3AsO4 + KI+ HCl 14. 为什么用浓硝酸处理固体As、Sb和Bi只能分别生成H3AsO4溶液、Sb2O5白色沉淀和Bi3+离子溶液？ 15. 试说明为何无NX5和BiI5存在. 16. 试解释砷分族的硫化物皆有色且难溶于水的原因. 17. 为什么Ag3PO4黄色沉淀既能溶于醋酸又能溶于浓氨水？ 18. 下面的排列顺序是碱性减少的顺序
4、：NH3N2H4NH2OH,根据分子结构来解释此顺序. 19. 试解释：为什么有SF6化合物,而OF6不存在；为什么有PCl5化合物而NCl5不存在？ 20. 试解释：N2比O2、Cl2稳定 红磷比白磷不活泼 Bi的熔点特别低 氮的最高共价为4,磷的最高共价为6 21. 在由砷酸盐在酸性介质中与H2S反应制备硫化砷时,为什么说I-可以作为催化剂？用相应的反应方程式说明. 22. 试比较Mg3N2,NCl3,PCl3,BiCl3的水解产物并从中找出规律性. 23. 试解释为何N2比N2+有较大的离解能,而O2比O2+的离解能低. 24. 有一白色固体,溶于水,显弱酸性,加碱中和,再加入I2,则颜
5、色消失,酸化后又有I2的棕黄色出现,试判断固体为何物,并写出反应方程式. 25. 如何鉴别某无色晶体是否为NaNO3、NaNO2或NH4NO3？ 26. 某溶液中可能有As3+、Sb3+、Bi3+,如何鉴别？ 27. 如何区别下列各组物质： 硝酸盐溶液与亚硝酸盐溶液 磷酸溶液与亚磷酸溶液 固体氯化铵和硝酸铵 28. 如何将含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的混合溶液,彼此分离成含有H3PO4、H3AsO4和Bi3+离子的三个溶液？ 29. 联氨的标准生成热为+50.88kJmol1,试计算联氨的燃烧热.N2H4 + O2 N2 + 2H2O 30. 活泼金属能使NO3-还原到NH3.现
6、有25cm3、含有NO3-离子的溶液与活泼金属反应, 放出的氨气通入50.00cm3、0.1500moldm3盐酸溶液中, 过量的HCl需要32.10cm3、0.1000moldm3的NaOH完全中和,问此原始溶液中,NO3-离子的浓度为多少？ 31. 在酸性条件下,联氨被IO3-氧化成N2,IO3-成为I- 写出此离子反应方程式假设10.00cm3的联氨溶液,氧化后可以得到30.7cm3的N2在标准状况下,问联氨的摩尔浓度是多少？在此氧化反应中需要的KIO3的最小量为多少克？ 32. 写出下面的离子反应方程式： 在酸性的亚硝酸溶液中,分别用Br2、MnO4-和Cr2O72-氧化亚硝酸. 硝酸
7、根离子被I离子还原到NO,而I离子变成了I3；被HSO3还原到NH3. 亚硝酸与氨水反应得到N2. 用附表的数据计算Br2与HNO2反应的平衡常数. 33. 硝酸钠和亚硝酸钠的混合物,溶于水,配成250cm3的溶液.用25.00cm3含KMnO43.16gdm3的溶液滴定31.35cm3的上述溶液,恰好使此高锰酸钾溶液退色.另取25cm3原始溶液加入过量的Devarde合金和氢氧化钾蒸馏,把馏出物收集在50.00cm3、0.1moldm3的硫酸溶液中,需32.50cm3、0.2moldm3NaOH溶液中和过量的硫酸,计算原始溶液中硝酸钠和亚硝酸钠的重量 34. 已知在酸性条件下： HNO2 +
8、 H+ + e NO + H2O = +1.00V NO3-+ 3H+ + 2e = HNO2 + H2O = +0.94V试根据标准电极电势判断HNO2能否与Fe2+,SO32-,MnO4-发生氧化还原反应,若能反应,写出离子反应方程式,并指出HNO2是氧化剂还是还原剂？ 35. 计算工业上用氨氧化法制硝酸时,在700、0.99atm下,每消耗1m3氨气,理论上可以制得多少千克70%硝酸？ 36. 1atm,25时,2NH3 N2 + 3H2反应达到平衡,有3%氨气分解,求此反应的平衡常数Kc与Kp. 37. 为了测定铵态氮肥中的含氮量,称取固体样品0.2471g,加足量NaOH溶液,并进行
9、蒸馏,用50.00cm3、0.105moldm3的盐酸吸收,再用0.1022moldm3NaOH溶液滴定.吸收液中剩余的HCl,消耗了11.69cm3NaOH溶液,计算肥料中氮的百分含量. 38. 取1.55g红磷与充足的空气反应,可生成P2O5多少克？将生成的P2O5溶于250cm3热水中设体积不变所得溶液的摩尔浓度是多少？溶液中的H+=？可置换的H+离子物质的量浓度是多少？ 39. 试求：25时下面反应的平衡常数：3HNO2 = H3O+ + 2NO + NO3- 40. 用1g硫完全溶于过量的液态氨中得到一种气体和一种仅含氮、硫两种元素的化合物,此气体能使醋酸铅试纸变黑色.收集反应中生成
10、的气体,体积为418cm3在标准状态推断出此固体的经验式,并写出此反应的方程式. 41. 已知在OH-溶液中,AsO43- + 2H2O + 2e = AsO2-+4OH-, = 0.71V,I2 + e=2I-, = +0.535V,求反应：AsO2- I2 + 4OH- = AsO43- + 2I- + 2H2O的K值. 42. 一般说来,连续的各级电离常数之间相差104或105因子,但是当各个质子来源于分子键上各个不同的部位,这个规则就被打破了.例如聚酸H4P2O7是一个四元酸,离解常数分别为K1=1.4101、K2=1.11103、K3=2.9107、K4=3.6109.已知有0.25
11、0moldm3H4P2O7,试计算平衡时H3O+,H4P2O7,H3P2O7-,H2P2O72-,HP2O73-和P2O74-等离子浓度. 43. 化合物A是一种无色液体,在其水溶液中加入HNO3和AgNO3时,生成白色沉淀B,B能溶解于氨水而得到一溶液C,C中加入HNO3时B重新沉淀出来.将A的水溶液以硫化氢饱和,得黄色沉淀D,D不溶于稀HNO3,但能溶于KOH和KHS的混合溶液中,得到溶液E.酸化E时D又重新沉淀出来.D又能溶解于KOH和H2O2的水溶液中,得溶液F.F用Mg2和NH4NO3的混合溶液处理时得白色沉淀G,G溶于醋酸,所得溶液以AgNO3溶液处理时,得红棕色沉淀H.试鉴别各字
12、母所表示的物质,并用化学方程式说明各反应过程. 44. 试解释：NO2容易形成二聚物,ClO2和NO则不能形成二聚物. 45. 试解释：NF3比较稳定,约在250时才能发生化学反应,而NCl3却是极其危险的易爆炸的油状物. 46. N2H4是几元碱？比较N2H4和NH3的碱性、还原性与热稳定性大小？ 47. 25时水溶液中肼与强酸反应结合一个质子的平衡常数为3.0108,求N2H4的碱式电离常数Kb与其共轭酸的酸式电离常数Ka. 48. PCl5在加压下于148液化,形成一种能导电的熔体,测得PCl的键长为198pm和206pm两种,PBr5的熔体也能导电,测得PBr只有一种键长 试解释PCl
13、5和PBr5为什么会导电? 试解释PCl5为什么会存在两种键长,而PBr5为什么只存在一种键长？ 画出所有分子、离子的几何构型. 49. HN3有哪些可能的共振结构？标明每个共振结构中所有原子的形式电荷.讨论HN3分子中三个氮原子的杂化方式并比较它们之间的NN键的键长的长短. 50. 在常温下把NO气体缩到100个大气压,在一个体积固定的容器里加热到50,发现气体的压强迅速下降.已知其中一种产物为N2O,写出反应的化学方程式,并解释为什么最后的气体总压略小于原压的2/3？ 51. 近期报导了用三甲基铝Al32和2,6二异丙基苯胺为原料,通过两步反应,得到一种具有与苯相似结构的环铝氮烷的衍生物：第一步：A2B = C2CH4第二步：C DCH4中需填入适当的系数请回答下列问题： 分别写出两步反应的配平的化学方程式 写出D的结构式 设在第一步反应中,A与过量的B完全反应,产物中的甲烷又全部挥发,对反应的混合物进行元素分析,得到其质量分数如下： C：73.71% N：6.34%试求混合物中B和C的质量分数? 52. 金属铋溶解在熔融的BiCl3中,得到一个组成为Bi24Cl28的黑色固体,其结合方式为xaybzc.试确定x、y、z和a、b、c的值并画出各单元的结构式. 53. 在P4O10中两种PO键的键长
