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1、元素化学12：氮的氧化物与含氧酸（时间：2.5小时 满分：100分）第第题（12分）1（1分）2NO2Fe(CN)642CH3COOHNOFe(CN)632CH3COOH2O（1分）3NO2Cu2H NOCu2H2O（1分）4第二种方法纯 NO2在酸性溶液中歧化生成NO2和NO（各0.5分）5A：NOCl（0.5分） B：N4O（1分）66NOP43N2P4O6（1分）73NON2ONO2 4NON2ON2O3（各1分）8（1）O2NOHHOONO HOONONO2OH（各1分）（2）NO（1分） 铁（0.5分）题（12分）NO的制备与性质NO是已知最简单的热稳定的单电子分子，具有高度的化学活
2、性。1在路易斯酸（如BX3）存在时冷凝NO，得到红色不对称的二聚物一种。请画出它的路易斯结构式；2实验室制备NO常用KNO2和K4Fe(CN)6在醋酸中反应制得。试写出制备NO的离子反应方程式。3含Cu离子的酶的活化中心，亚硝酸根转化为一氧化氮。写出Cu和NO2在水溶液中的反应。4在酸性溶液中NaNO2和KI反应可得纯NO，按下列两种步骤实验：先把NaNO2加入酸性溶液里，再加KI；先混合KI和酸性溶液，再加NaNO2。问何者所得NO纯，为什么？5NO有一定的还原性，在Cl2的作用下生成化合物A，A研究表明与王水的强腐蚀性有一定的联系。A与NaN3在无水的条件下生成一种极不常见的氧化物B。写出
3、A、B化学式；6NO也具有一定的氧化性，且一般还原产物为N2，已知NO与P4在无氧条件下反应生成的氧化物中仅存在键，写出该反应方程式；7NO在高压及温和的温度（约50）下发生反应，反应后气体总物质的量略小于原物质的量的2/3；而在用沸石吸收NO时，气体总物质减小为原物质的量的1/2。写出上述2个反应的反应式；8NO对人体的作用有两面性。（1）在神经细胞内产生的NO会损害神经细胞，这是因为NO与细胞产生的超氧酸HO2结合，产生过氧亚硝酸，最后生成羟基自由基而引起的，写出该过程方程式。（2）在血管内皮细胞中产生的NO则可舒张血管调节血压，这是由于NO以某种形式（ ）与一种含血红素的酶中的金属离子（
4、 ）配位而推动一系列变化而造成。NO的配位形式与CO是等电子体，填写上述空格。第第题（6分）1（1分，或其他正四面体的图均可。）2活泼；因为Na3NO4中中心氮原子半径小，按正常的配位应该是3，即NaNO3较为稳定。因此，当在“挤”入一个氧原子后，排斥能力增强，因此阴离子体系能量增大，不稳定，化学性质变得活泼。（1.5分）3Na3NO4CO2NaNO3Na2CO3（1.5分）4 NaNO4H2ONaNO3H2O2（各1分）题（6分）原硝酸和过硝酸人们一直认为，在A族元素的最高价酸根中，氮只能形成NO3离子，其他元素都能形成RO43离子（RP，As，Sb）。研究人员通过不懈努力，已制得了正酸根离
5、子NO43，可以用NaNO3和Na2O在573K反应制得Na3NO4。1画出NO43立体结构图；2预测Na3NO4的化学性质是否活泼？为什么？3实验表明：Na3NO4对潮湿的CO2特别敏感，反应相当剧烈，试写出该反应化学方程式。4近年来，化学家又制备了物质X。X的阴离子与Na3NO4的阴离子表观形式相同（元素和原子个数均相同），但电导实验表明，其电导能力与NaCl相同。试写出X阴离子的结构式，并写出其与水反应的离子方程式。第第题（10分）1（1）N2O（1分） 直线型（0.5分）（2）NaNH2N2ONaN3H2O（1.5分）（3）10HNO3(稀)4Mg4Mg(NO3)2N2O5H2O（1分
6、）（4）K2SO32NOK2SO4N2O（1分）2（1）N2O5（1分）（2）NO2、NO3（各0.5分）（3）4HNO3P4O104HPO32N2O5（1分）（4）N2O5NaNO2NaNO3；NaFN2O5NaNO3NO2F（各1分）题（10分）推断两种氮的氧化物1气体X可由下列步骤合成：H2N2ABCDEX（1）写出X的化学式和分子结构构型；（2）液态时的A能与金属钠反应生成F，熔融态的F能与X反应，其中生成一种固体G。G在受撞击时，生成两种单质。试写出FXG的化学反应方程式。（3）D在较稀浓度时能与Mg反应生成X。试写出化学反应方程式。（4）实验室制备少量的X，可将B通入K2SO3溶液
7、中制得。请写出该反应的化学方程式。2某无色透明固体A由两种常见元素构成。夏天时全部升华为无色透明的气体。拉曼光谱显示，气体分子为近平面型分子结构，分子中存在两个大键。固体A为离子晶体，正离子具有直线型结构，具有两个大键，负离子为平面三角形结构，具有大键。（1）写出A的分子式。（2）写出A在固态时两种离子的形式。（3）写出A的制备方法。（4）A能与Na、NaF发生化学反应。请分别写出化学反应方程式。第第题（14分）1反应NaNO3KClNaClKNO3是可逆的，根据NaCl的溶解度随温度变化不大，而KCl、KNO3和NaNO3在高温时具有较大溶解度而温度降低时溶解度明显减小的这种差别，将一定浓度
8、的NaNO3和KCl混合液加热浓缩，氯化钠析出。通过热过滤除去氯化钠，将此溶液冷却至室温，即有大量硝酸钾析出，氯化钠仅有少量析出，从而得到硝酸钾粗产品。在经过重结晶提纯，得到纯品。（2分）23KCl4HNO3Cl23KNO3NOCl2H2O（1.5分）2NOClO2N2O4Cl2（1.5分）3（1）KClHNO3HClKNO3。（1分）（2）降低溶液的极性，使KNO3从体系中沉淀出来。（1分）（3）反应物的利用率高，产物纯度高。（1分）4（1）滤液经蒸发浓缩得到饱和溶液后冷却(NH4)2SO4母液循环用于第步反应干法反应生成的NH4Cl升华并进入冷凝器中冷却，得到粉状的高纯度的NH4Cl将第步
9、得到的K2SO4与第步得到的Ca(NO3)2水溶液反应第步反应用于第步循环利用（各1/3分）（2）CaSO42NH4HCO3CaCO3(NH4)2SO4H2OCO2(NH4)2SO42KClK2SO42NH32HClCaCO32HNO3Ca(NO3)2H2OCO2Ca(NO3)2K2SO4CaSO42KNO3（各0.5分）NH4HCO3HNO3KClNH4ClKNO3H2OCO2（1分）（3）原料成本不高，大部分物质可循环使用，产品纯度较高，且有重要副产品NH4Cl，适合工业化生产。（1分）题（14分）硝酸钾的制备方法KNO3是一种重要的化工产品。工业上制备KNO3的方法较多，常见有下列四种方
10、法：1利用NaNO3和KCl进行制备是最常见最简单的方法，写出制备原理；2将硝酸与浓的KCl溶液混合，可以得到一种黄绿色气体A和另一种气体B，KNO3是一种副产品。B具有腐蚀性，B与O2反应又可生成A和气体C，C是一种无色的平面型分子。写出上述两个反应方程式；3用固态KCl同有机溶剂（如丁醇或乙醚，均用ROR表示）中的硝酸稀溶液发生反应，可使反应物中的NO3转化率达到100。（1）写出该反应方程式；（2）加入ROR的作用是什么；（3）该方法相对于上述其余两种方法的优点是什么？4下面是一种刚获得专利的KNO3制备方法的主要步骤：将CaSO42H2O与NH4HCO3按摩尔比约为12加入饱和的(NH
11、4)2SO4母液中搅拌反应；反应结束后过滤，滤饼为CaCO3，_，结晶出(NH4)2SO4晶体。经过滤得到(NH4)2SO4晶体，干燥得到固态的(NH4)2SO4，_。按固态(NH4)2SO4与KCl按摩尔比约为12，配料后混合粉碎。将上述混合物送入干法反应器中，在常压下加热反应，得到固态的K2SO4。 _。将第步反应得到的CaCO3与硝酸溶液反应，得到Ca(NO3)2水溶液。 。将第步得到的反应物热过滤，滤饼用于 ，滤液冷却到常温结晶析出KNO3晶体。将第步得到的含有KNO3晶体的物料过滤，滤液 ，滤饼KNO3晶体干燥得到最终产品。（1）请将上面的实验步骤补充完整；（2）写出上述反应方程式和
12、总反应方程式；（3）请简要评价该方法的优点。第第题（12分）1A：FNO2 B：FNO C：F3NO（各1分）2sp2 三角形（各0.5分）3 （各0.5分）4BF键长增大，原因是BF3中存在大，BF键长较短；而形成NO2BF4后，大键消失，硼原子杂化由sp2杂化形态变成sp3杂化形态，因此，BF键长增大。（1分）5CoF3和AgF2均为常见的氟化剂。（1分）6HNO3FSO3HFNO2H2SO4（1分） 该反应为取代反应（0.5分）7N2O4KFFNOKNO3（1分） 该反应为复分解反应或取代反应（0.5分）82NOF35H26HF2H2ON2（1分）9FNOC2H5OHC2H5ONOHF（
13、1分）题（12分）氮的卤氧化物化合物A、B、C的元素组成完全相同。其中A可用CoF3在300时与NO2反应制得；B可用少量AgF2与NO反应制得，C可用过量AgF2与NO反应制得；C与等物质的量BF3反应可以生成离子化合物D。其中，D的阳离子与A是等电子体。1确定A、B、C的化学式；ABC2指出A中中心原子的杂化形态和分子构型；3画出D的结构式；4预测CD的反应前后BF键长变化趋势，简述其原因；5上述反应中，CoF3和AgF2起什么作用？6A可用无水硝酸和氟代磺酸反应制备。试写出其化学反应方程式，并指明化学反应类型。7B也可用潮湿的KF与无水N2O4反应制得。试写出其化学反应方程式，并指明化学反应类型。8C可与氢气反应，反应前后气体压强不变（室温下），写出反应的方程式；9A、B、C都能发生水解反应。试分别写出B与乙醇反应的化学方程式。第第题（7分）1N2O42N2H43N24H2O（1分）2N2O4中N采取sp2杂化，5个键（一个NN键，4个NO键），一个键（1.5分）3Cu2N2O4Cu(NO3)22NO（1.5分）4D为Co(NO2)(NH3)52（1分） 一硝基五氨合钴（）配离子（0.5分）E为Co(ONO)(NH3)52（1分） 一亚硝酸根五氨合钴
