中学化学竞赛试题资源库——氮族元素(5)

2019-04-15 17:03

③在一定条件下乙与丙和乙与丁都按物质的量之比1︰2反应,分别生成Z和W,在产物中元素乙呈负价。 请填空:

(1)甲是 ,乙是 。

(2)甲与丙反应生成X的化学方程式是 (3)乙与丁反应生成W的化学方程式是

cxlix

.甲、乙、丙、丁是常见的单质,其中甲、乙、丙是摩尔质量依次增加的气体。A和B以物质的量2︰1通入水中,得到C溶液。请根据下图的转化关系回答:

(1)按要求写出下列物质:

乙分子的电子式 A分子的结构式 白色沉淀E、F的化学式 、 (2)写出溶液C中加氯水的离子方程式: ..

(3)在催化剂和加热条件下,A可与丙反应,化学方程式为: ..

.A、B均为由两种元素组成的常见化合物,甲、乙均为常见的单质,在常温下甲为固体,乙为气体,它们之间的关系如图所示。据此判断:

(1)A、B的化学式:A ,B 。 (2)甲、乙的名称:甲 ,乙 。 cli.A、B、C、D是中学化学实验中常用的四种

单质,它们之中有三种是气体,一种是固体。这些单质和甲、乙、X、Y、Z等五种化合物之间存在如下的关系:

cl

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据此判断:

(1)写出化合物Z的化学式 ;

(2)上述图示中的化学反应共有 个类型的基本反应,其中有 个化合反应。 (3)上述四种单质中存在同素异形体的元素是(写元素符号) 。 clii

.A、B、C、是单质,X、Y、Z、H、J、L是化合物,组成B的元素是绿色植物生活所必需的大量元素之一,且B在空气中燃烧可以得到X和J,X和J均为固体,X水解可生成两种碱性物质。在适当条件下,它们相互之间有下图所所示的转化关系:

(1)用化学式表示化合物L 、单质C 。 (2)物质Z的分子空间构型是 。

(3)反应①的化学方程式 。 (4)反应⑤的化学方程式 。

(5)在常温下用气体密度测定NO2的相对分子质量,实验值比理论值偏 (填“高”或“低”),其原因是 。

cliii

.A、B、C、D、E为中学常见的五种物质,均含元素Y,有的还可能含有元素X、Z,元素X、Y、Z的原子序数依次递增。

①元素Y在A、B、C、D、E中所呈现的化合价依次递增,其中只有B为单质; ②常温下将气体D通入水中发生反应,生成C和E;

③工业上以A、空气和水为原料,通过催化氧化法制取E。 请回答以下问题:

(1)B的电子式为 ,A的结构式为 ,A分子的空间构型是 。 (2)写出②中涉及反应的化学方程式 ;

(3)由B反应生成1mol A放出的热量为46.2kJ,写出该反应的热化学方程式,并注明反应条件 ;

(4)工业上,若输送Cl2的管道漏气,用A进行检验时可观察到大量白烟,同时有B生成,写出有关反应的化学方程式 。

cliv

.铜和硝酸反应的物质的量的关系如图所示,纵坐标表示消耗铜的物质的量,横坐标表示消耗硝酸的物质的量,坐标图中各条线表示下列反应:

A Cu和浓HNO3 B Cu和稀HNO3

C Cu和被还原的HNO3(浓)

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www.ks5u.com D Cu和被还原的HNO3(稀) 其中

(1)Q表示反应 ; (2)P表示反应 ; (3)T表示反应 。

clv.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):

①Q+HCl→M+Cl2+H2O ②R+L→X+H2O ③R+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③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 NO+HNO3→N2O3+H2O B NH3+NO→HNO2+H2O C N2O4+H2O→HNO3+HNO2

clvi.工业上将磷酸钙、石英砂和碳粉混和在电弧炉中焙烧来制取白磷: (1)配平下列化学方程式,标出电子转移方向和数目:

Ca3(PO4)2+ SiO2+ C= CaSiO3+ Px+ CO↑ (2)反应得到的Px蒸气的密度是相同条件下氢气的62倍,据此计算反应制得白磷的分子量。答: 。

(3)根据以上计算推断白磷的分子式为 ,其空间结构为 ,其键角为 ,其晶体类型属于 。

(4)白磷在空气中不完全燃烧得到磷的氧化物,其分子组成可认为白磷分子中的全部P-P键断裂后嵌入一个氧原子,则该氧化物的化学式为 。

clvii.将磷酸加强热时可发生分子间的脱水生成焦磷酸(H4P2O7)、三磷酸以至高聚磷酸。 (1)焦磷酸的结构式是 ;

(2)当高聚磷酸中P原子数为20时,其化学式是 ;

(3)如用n表示高聚磷酸中磷原子数,则高聚磷酸的结构简式为 。

clviii.自然界中的磷矿石,磷酸钙矿比较少,主要是磷灰石矿[Ca5F(PO4)3],写出以磷灰石矿粉为原料生产过磷酸钙化肥的反应方程式。

clix.氮有多种氧化物,其中亚硝酐N2O3很不稳定,在液体或蒸气中大部分离解成NO和NO2,因而在NO转化成NO2的过程中几乎没有N2O3生成。亚硝酸也不稳定,在微热甚至常温下也会分解。亚硝酸钠是一种致癌物质,它在中性或碱性条件下是稳定的,酸化后能氧化碘化钾生成碘和NO气体。

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www.ks5u.com (1)写出亚硝酸分解的化学方程式:

(2)写出酸性溶液中亚硝酸钠和碘化钾反应制取一氧化氮的离子方程式:

(3)在隔绝空气的条件下按以下操作:先向亚硝酸钠中加入稀盐酸,片刻后再加入碘化钾溶液,这样制得的气体的平均分子量 30。

clx

.某元素的最高价氧化物的化学式为R2O5,其气态氢化物中含H 8.82%(质量分数),计算该元素的相对原子质量。若该元素原子核内质子数比中子数少1个,确定该元素的名称、元素符号及它在元素周期表中的位置。

clxi.在密闭容器中加入(NH4)2CO3和NaOH两种固体共m克,将容器加热到200℃,经充分反应后,排出其中的气体,冷却称得剩余固体的质量为n克,求原容器中的NaOH固体的质量(用含有m、n式子表示)

clxii.加热某偏磷酸的水溶液(体积保持不变),可得24.5%的磷酸溶液 (1)原来这种偏磷酸溶液的质量百分比浓度为多少?

(2)若所得磷酸溶液的密度为1.2克/毫升,则该磷酸溶液的摩尔浓度为多少? clxiii.向10毫升0.1mol/L磷酸溶液中滴加0.02mol/L的氢氧化钙溶液,不断搅拌 (1)当滴入Ca(OH)2溶液为60毫升时,得到的沉淀物是什么?质量为多少? (2)当加入Ca(OH)2溶液超过多少毫升时,溶液中开始出现沉淀?

(3)若将0.3mol/LNaOH和0.1mol/LCa(H2PO4)2溶液等体积混和,充分搅拌后静置,写出该反应的离子方程式。

clxiv.假设一个30毫升NO2和O2的量筒充满该混和气体,倒立在水槽中,水面上升,最后余7.5毫升气体,求原混和气体中NO2和O2的体积。

clxv.有一块铜银合金的质量为51.6克,将它溶解在足量的稀硝酸中,在标准状况下,收集到6.72升气体,求合金中铜的质量。

clxvi.当铝和某二价金属的合金放入浓硝酸时(设反应过程中温度不升高),所放出的气体的体积为4.48升(标准状况,下同)。用碱处理相同质量的合金可放出6.72升气体。如果将12.8克该合金中的某二价金属溶于浓酸中,可放出4.48升二氧化硫。试确定合金中的某二价金属及合金的组成。

clxvii.2.24克铁与100毫升稀硝酸混合后充分反应,产生气体为NO,铁、硝酸均无剩余。

向反应后的溶液中加入50毫升0.2mol/L的碘化钾溶液,恰好将溶液中的Fe3全部还原,求原硝酸溶液的物质的量浓度。

clxviii.100毫升含HNO3、H2SO4的稀溶液中,加9.6克铜充分反应,铜全溶,产生2.24升NO(标准状况)。同体积的混合酸恰好与250毫升2mol/L的NaOH完全中和,计算原混合酸中HNO3、H2SO4的物质的量浓度。

clxix.加热硝酸铜结晶水合物和硝酸银的混和物110.2克,使其完全分解,得到固体残留渣48.4克。将反应生成的气体通过水充分吸收后,剩余气体为1.68升(标准状况)。求原混和物中硝酸铜结晶水合物的分子式。

clxx.已知NOx+NH3→N2+H2O可治理工业废气NOx。现有NO和NO2混合气体3升,可用同温同压下3.5升NH3恰好使它完全转化为N2。则原混和气体中NO和NO2的体积比是多少?

clxxi.已知NH3和Cl2混合发生下列反应: ①2NH3+3Cl2=N2+6HCl ②NH3+HCl=NH4Cl

且认为①反应进行完全后才发生②反应,现有Cl2和NH3共a升,混和后充分反应,气体体积变为b升,问有多少升NH3被氧化?(设反应前后气体体积均为同温同压下测定)

clxxii.A(含M)和B两种溶质的溶液,按化学计量混和后产生1.25克含二价金属M的盐的沉淀。此沉淀加热到1100℃分解产生0.70克固态金属氧化物MO和另一种气态氧化物。蒸发滤液得到2.0克干燥残渣,此残渣215℃分解得到一种气态氧化物和0.90克水蒸气,两种

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www.ks5u.com 气体总体积换算成标准状况下的体积是1.68升。

(1)写出A和B的分子式

(2)写出上述变化过程中全部的化学方程式

clxxiii.强热NH4NO3与Fe(NO3)2·6H2O的晶体混和物36.8克,待其完全分解后将生成的气体干燥,得干燥气体0.3摩。又已知混和晶体经强热后生成的残渣重8.0克,求干燥后气体的成分和它们各自的物质的量。(已知NH4NO3按下式分解:NH4NO3=N2↑+1/2O2↑+2H2O)

clxxiv.近年来,工业上用Mg(NO3)2替代浓硫酸作为制取浓硝酸的脱水剂(以下数据均为质量百分比浓度)。65%HNO3(质量为M1)中加72%Mg(NO3)2溶液(质量为M2)后蒸馏,分别得到97.5%HNO3和60%Mg(NO3)2溶液(不含HNO3),

(1)若蒸馏过程中HNO3、Mg(NO3)2、H2O均无损耗,求蒸馏前的投料比M1︰M2的值。 (2)蒸馏过程中,若水的损耗占总质量的5%,即有(M1+M2)×5%的水流失,则投料时的比值M1︰M2应该 (增大、减小或不变)。

clxxv.有一容积为amL的集气瓶,现用向上排空气法收集NO2气体后的集气瓶倒置于水槽中,反应停止后,一部分水进入集气瓶,形成稀HNO3(假设溶质不向外扩散)(气体均在标准状况下测定,空气中N2与O2的体积比为4︰1,其它成分忽略不计,且不考虑2NO2N2O4)

(1)当收集到NO2为amL时,所得HNO3的物质的量浓度是 ;

(2)若与水作用后,集气瓶中余下的气体全部是N2时,原来收集到的NO2的体积为 mL;

(3)若与水作用后,集气瓶中余下的气体是N2与O2,则原来收集到的NO2的体积V的范围是 ;

(4)若收集到的NO2体积为3a/4mL,计算所得HNO3的物质的量浓度(写出计算过程) clxxvi

.铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2

+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2↑+2NO+4H2O

(1)1.92g Cu投入适量的浓硝酸中,充分反应后,Cu完全溶解,并收集到1.12L标准状态下的气体,则参加反应的硝酸的物质的量是 ;如将此气体通过足量水,最后剩余气体的体积是 (标准状态下)

(2)现有1mol/L的稀硝酸和3mol/L的稀硫酸的混合溶液100mL,往其中投入足量的铜片。请计算铜片被溶解的质量。

clxxvii.铜既能与稀硝酸反应,也能与浓硝酸反应,反应方程式为:Cu+4HNO3(浓)=Cu(NO3)2

+2NO2↑+2H2O;3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2↑+2NO+4H2O。

现将25.6g Cu投入50mL 12mol/L的浓硝酸中,充分反应后,收集到4.48L(标准状态)NO和NO2的混合气体。

(1)被还原硝酸的物质的量是 。

(2)判断25.6g Cu和50mL 12mol/L的硝酸反应后何者有剩余? 。 其物质的量是 。

(3)如果4.48L(标准状态)NO和NO2的混合气体是通过排水法进行收集,则收集到的气体的体积是 。(1~3小题不写计算过程)

(4)如果往反应后的体系内再加入200mL 4mol/L的稀硫酸,是否会有气体逸出,写出离子反应方程式,并计算气体的体积(标准状态)。

计算过程:

clxxviii.硝酸工业尾气中氮的氧化物(NO和NO2的混和物)是主要的大气污染物之一。可用以下方法进行治理,其主要原理可表示如下:2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O。现有标准状况下的a升NO2(其中含体积分数为20%的N2O4)

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