备战高考化学 氮及其化合物 培优练习(含答案)含答案

一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）1．某溶液中可能含有H +、4NH +、2Mg +、3Fe +、3Al +、24SO-等离子，当向该溶液中加入某浓度的NaOH 溶液时，发现生成沉淀的质量随加入的NaOH 的物质的量的变化如图所示：(1)由此可知，该溶液中肯定含有的离子是______________________________________，且各离子的物质的量之比为___________________________________________(2)该溶液中肯定不含的阳离子是________________。

(3)写出NaOH 的物质的量从8mol 到9mol 发生的离子反应方程式：____________________________【答案】H +、4NH +、3Al +、24SO - ()()()()3+244n H n NH n Al n SO 2314++-=∶∶∶：：： 2Mg +、3Fe + ()223Al OH OH AlO 2H O --+=+【解析】【分析】从图中沉淀量随之氢氧化钠的加入量增加变化情况结合离子的性质可知：开始发生酸碱中和，然后Al 3+与碱反应，再NH 4+与碱反应，最后沉淀与碱反应完全溶解，依据各段发生反应消耗的氢氧化钠的物质的量计算各种离子的物质的量。

【详解】(1)从图象可知，开始时无沉淀产生，说明含有H +，发生反应：H ++OH -=H 2O ，该氢离子消耗NaOH 溶液的物质的量为2mol ，则n(H +)=2mol ；图象中有一段平台，说明加入OH -时无沉淀生成，有NH 4+，NH 4++OH -=NH 3·H 2O ，铵根消耗NaOH 溶液的物质的量为3mol ，则n(NH 4+)=3mol ；含有Al 3+，发生反应Al(OH)3+NaOH=NaAlO 2+2H 2O ，消耗NaOH 溶液的物质的量为1mol ，则n(Al 3+)=1mol ；根据电荷守恒，则溶液中一定含有负离子，故一定含有SO 42-，n(SO 42−)= ()()()3432n H n NH n Al +++++=23312mol mol mol ++⨯=4mol ；则该溶液中肯定含有的离子是H +，NH 4+，Al 3+，SO 42−；各离子的物质的量之比为()()()()3244n H n NH n Al n SO 2314+++-=∶∶∶∶∶∶； (2)最后溶液中无沉淀，说明溶液中不含Mg 2+和Fe 3+；(3)NaOH 的物质的量从8mol 到9mol 表示的是沉淀的溶解，最后变成0，是氢氧化铝的溶解，离子反应方程式为()322Al OH OH AlO 2H --+=+O 。

2．A 、B 、C 、D 、E 五种短周期元素，原子序数依次增大，A 、E 同主族，A 元素的原子半径是所有原子中最小的，B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，C元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物能发生化合反应生成一种盐，D元素是地壳中含量最高的元素。

回答下列问题：(1)C元素的名称是____，在周期表中的位置是________。

(2)化合物BD2的结构式是_________，化合物EA的电子式是___________。

(3)A、D、E三种元素形成的化合物中含有的化学键类型有_________。

(4) D、E元素分别形成的简单离子半径大小关系是_____(用离子符号表示)；B、C元素分别形成的简单气态氢化物的稳定性大小关系是___________(用化学式表示)。

(5)C元素的简单气态氢化物遇到蘸有浓硝酸的玻璃棒的现象是_________，其原因是_________(用化学方程式解释)【答案】氮第二周期ⅤA族 O=C=O 离子键、共价键 O2->Na+ CH4<NH3有白烟产生 NH3+HNO3=NH4NO3【解析】【分析】A、B、C、D、E五种短周期元素，原子序数依次增大。

A元素的原子半径是所有原子中最小的，所以A为H；A、E同主族，则E为Na；B元素原子的最外层电子数是内层电子数的2倍，则B为C；C元素的最高价氧化物的水化物与其氢化物能发生化合反应生成一种盐，则C为N；D元素是地壳中含量最高的元素，则D为O。

所以A、B、C、D、E分别为H、C、N、O、Na。

【详解】由以上分析可知：(1)C元素为N，名称是氮，在周期表中位于第二周期第ⅤA族。

(2)化合物BD2为CO2，每个氧原子都和碳原子共用2对电子，电子式为，结构式是O=C=O；化合物EA为NaH，是离子化合物，电子式是。

(3)A、D、E三种元素形成的化合物为NaOH，是Na+和OH-间通过离子键结合而成的离子化合物，OH-是由H和O通过共有电子对形成的，所以NaOH含有的化学键类型有离子键、共价键。

(4) D、E元素分别形成的简单离子O2-和Na+电子层结构相同，当两种微粒电子层数相同时，质子数越多，半径越小，所以半径O2-＞Na+；B、C元素分别形成的简单气态氢化物CH4和NH3的稳定性和元素的非金属性有关，非金属性越强，气态氢化物的稳定性越强，所以稳定性：CH4＜NH3。

(5)C元素的简单气态氢化物NH3遇到蘸有浓硝酸的玻璃棒，两者会化合生成白色固体NH4NO3：NH3+HNO3=NH4NO3，看到产生白烟。

3．将红热的固体单质甲放入显黄色的浓乙溶液中，剧烈反应，产生混合气体A，A在常温下不与空气作用，发生如图所示的变化。

气体A（1）写出下列物质的化学式：丙__，B___，C___，D___。

（2）写出甲跟乙反应的化学方程式：__。

（3）单质丙与溶液乙反应生成气体B的离子方程式：__。

【答案】Cu NO CaCO3 Cu(NO3)2 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Cu＋8H+＋2NO3-=2NO↑＋3Cu2+＋4H2O【解析】【分析】红热的固体单质甲放入黄色的浓乙溶液中产生混合气体A，A不与空气反应，证明甲为碳，乙为HNO3，混合气体A中含有CO2和NO2,3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，故B为NO，C为CaCO3。

单质丙与乙溶液(即稀HNO3)反应生成气体B(NO)和蓝色溶液D，知丙为铜，D为Cu(NO3)2。

【详解】（1）有分析可知丙为Cu，B为NO，C为CaCO3，D为Cu(NO3)2，故答案为：Cu；NO；CaCO3；Cu(NO3)2；（2）甲为碳，乙为HNO3，反应生成二氧化碳，二氧化氮和水，反应的化学方程式是C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O，故答案为：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O；（3）丙为铜，乙为HNO3，反应生成一氧化氮，反应的离子方程式是：3Cu＋8H+＋2NO3-=2NO↑＋3Cu2+＋4H2O，故答案为：3Cu＋8H+＋2NO3-=2NO↑＋3Cu2+＋4H2O；【点睛】无机框图推断题要找出突破口，一般突破口是特殊的物质，有颜色的物质，特殊的反应，一些物质的工业制法等等。

4．为探究某无结晶水的正盐X(仅含有两种短周期元素)的组成和性质，设计并完成下列实验。

(气体体积已转化为标准状况下的体积)已知：B是空气的主要成分之一；C是一种强碱，且微溶于水，载人宇宙飞船内常用含 C 的过滤网吸收宇航员呼出的CO2，以净化空气；D遇湿润的红色石蕊试纸变蓝。

(1)X 的化学式为 __________________ 。

(2)图中B 的组成元素在元素周期表中的位置是______________。

(3)A 的电子式为 ____________。

(4)X 受热分解转变成 A 和 B 的化学反应方程式为 ____________。

【答案】LiN 3 第2周期VA 族 3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑ 【解析】【分析】B 是空气的主要成分之一，B 为氮气或氧气；C 是一种强碱，且微溶于水，C 为LiOH ，载人宇宙飞船内常用含 C 的过滤网吸收宇航员呼出的CO 2，以净化空气，LiOH 与反应生成Li 2CO 3；D 遇湿润的红色石蕊试纸变蓝，D 是NH 3，确定B 为氮气，NH 3是2.24L 合0.1mol ，A 中N 为14g·mol －1×0.1mol=1.4g 。

A 为Li 3N ，3.5g 中Li 为3.5-1.4=2.1g ，14.7gX 中Li 为 2.1g ，n(Li)=12.17?g g mol -=0.3mol ，n(N)=114.7 2.114?g g g mol --=0.9mol,n(Li)：n(N)=0.3:0.9=1:3，X 的化学式为：LiN 3。

【详解】（1）由分析可知：X 的化学式为LiN 3。

故答案为：LiN 3；（2）B 为氮气，组成元素N 在元素周期表中的位置是第2周期VA 族。

故答案为：第2周期VA 族；（3）A 为Li 3N ，Li 最外层只有1个电子，显+1价，N 最外层5个电子，得三个电子，显-3价，电子式为。

故答案为：；（4）由分析X 的化学式为：LiN 3，X 受热分解转变成 Li 3N 和 N 2，由质量守恒：化学反应方程式为 3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑。

故答案为： 3LiN 3ΔLi 3N+4N 2↑。

5．有关物质的转化关系如下图所示(部分生成物与反应条件已略去)。

B 、D 、H 是气体，B 是单质，D 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；C 、G 是生活中的常见金属，工业上用反应①制备 C ；K 、F 是固体，其中F 是一种红色涂料的主要成分。

（1）K 的化学式为___________；D 的电子式为____________。

（2）写出反应②的离子方程式： ___________。

（3）写出反应③的化学方程式，并用单线桥标出电子转移的方向和数目：_____________。

（4）物质J常用作催化剂，媒染剂，放射性物质吸附剂。

从J的溶液得到J的晶体的操作依次为_____________、冰水洗涤、减压烘干。

冰水洗涤的目的___________。

（5）反应③常通过微热来加快反应的速率，加热时温度不能过高的原因是_________。

【答案】Fe(OH)3 3NO2＋H2O＝2H+＋2NO3-＋NO蒸发（加热）浓缩、冷却结晶、过滤减少晶体的溶解损耗硝酸在较高温度下(易挥发)易分解【解析】【分析】D能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，D是氨气；C、G是生活中的常见金属，F是一种红色涂料的主要成分，F是Fe2O3，C的Al、G是Fe、A是Al2O3；电解熔融氧化铝生成铝和氧气，B是O2、E是NO、H是NO2、I是HNO3；铁和硝酸反应生成硝酸铁，J是Fe(NO3)3，Fe(NO3)3和氨水反应生成氢氧化铁，K是Fe(OH)3；Fe(OH)3加热分解为氧化铁。