一、氮及其化合物练习题（含详细答案解析）
1．某同学在学习元素化合物知识的过程中，发现含有相同元素的物质间在一定条件下存在 转化规律，绘制出如下转化关系图，图中A 、B 、C 、D 是由短周期元素组成的物质。
请回答：
（1）若A 为单质，其焰色反应为黄色，C 为淡黄色固体。则组成A 的元素在周期表中的位置是__，C 的电子式为__。
（2）若A 为能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体，C 为红棕色气体。
①A→B 反应的化学方程式是__。过量的A 的水溶液与AlCl 3溶液反应离子方程式为__。 ②A 与C 反应生成E 和水，E 是空气中含量最多的气体。当生成19.6gE 时，转移电子的物质的量为__mol 。
（3）若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B→C 反应的化学方程式是__，B 与KMnO 4溶液反应离子方程式为__。
【答案】第三周期第IA 族 4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O
Al 3++3NH 3·H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+ 2.4 2SO 2+O 2−−−→←−−−
催化剂=2SO 3 5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +
【解析】
【分析】
(1)若A 为单质，其焰色反应为黄色，C 为淡黄色固体，则A 为Na ，B 为Na 2O ，C 为Na 2O 2，D 为NaOH ；
(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C 是红棕色气体，则A 为NH 3，B 为NO ，C 为NO 2，D 为HNO 3；
(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B 为SO 2，C 为SO 3，D 为H 2SO 4，以此解答。
【详解】
(1)若A 为单质，其焰色反应为黄色，C 为淡黄色固体，则A 为Na ，B 为Na 2O ，C 为Na 2O 2，D 为NaOH ，A 的元素在周期表中的位置是第三周期第IA 族，Na 2O 2的电子式为：
；
(2)若A 为能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，C 是红棕色气体，则A 为NH 3，B 为NO ，C 为NO 2，D 为HNO 3；
①A→B 反应的化学方程式是：4NH 3+5O 2=4NO+6H 2O ；过量的NH 3的水溶液与AlCl 3溶液反
应生成氢氧化铝，离子方程式为：Al 3++3NH 3·
H 2O=Al(OH)3↓+3NH 4+； ②A 与C 反应生成E 和水，E 是空气中含量最多的气体N 2，化学方程式为：
8NH 3+6NO 2一定条件=7N 2+12H 2O ，19.6g N 2的物质的量为19.6g 28g/mol
=0.7mol ，则消耗NH 3的物质的量为0.8mol ，NH 3中N 的化合价从-3价上升到0价转移3个电子，共转移电子的物质的量为0.8mol ⨯3=2.4mol ；
(3) 若B 为能使品红溶液褪色的无色刺激性的气体，B 为SO 2，C 为SO 3，D 为H 2SO 4，B→C
反应的化学方程式是：2SO 2+O 2−−−→←−−−
催化剂
2SO 3；SO 2与KMnO 4溶液反应生成硫酸，离子方程式为：5SO 2+2MnO 42-+2H 2O=5SO 42-+2Mn 2++4H +。
2．原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ，其中X 、Z 、W 与氢元素可组成共价化合物XH 3、H 2Z 和HW ；Y 与氧元素可形成离子化合物Y 2O 和Y 2O 2。
（1）Y 2Z 的电子式是 ________
（2）实验室可用如图所示装置制备并收集XH 3(缺少收集装置，夹持固定装置略去)。
①图中方框内应选用连接_____烧瓶收集XH 3（填“A 或B”）。
②实验室制法中大试管中的试剂一般选用(填写化学式)_________________。烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是(用电离方程式表示)：___________________________________ ③XH 3是工业上氧化法制硝酸的重要基础原料，制备过程中该物质发生的化学反应方程式为__________________________。
（3）磷在W 2中燃烧可生成两种产物，其中一种产物甲，分子中各原子最外层不全是8电子结构，甲的化学式是_________。 XH 3和HW 两种化合物能反应生成离子化合物乙，n mol 甲与n mol 乙在一定条件下反应，生成4n mol HW 和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气密度的174倍，其化学式是_________。
【答案】
A NH 4Cl 和Ca(OH)2 NH 3⋅H 2O NH 4++OH − 4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O PCl 5 P 3N 3Cl 6
【解析】
【分析】
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ，Y 与氧元素可形成离子化合物Y 2O 和Y 2O 2，则Y 为Na ；其中X 、Z 、W 与氢元素可组成共价化合物XH 3、H 2Z 和HW ，则X 为N 、Z 为S 、W 为Cl 。
【详解】
（1）Na 2S 的电子式是。
（2）①收集NH 3用向下排空气法，故图中方框内应选用连接A 烧瓶收集NH 3。 ②实验室制法中大试管中的试剂一般选用NH 4Cl 和Ca(OH)2。烧杯中溶液由无色变为红色，其原因是氨气与水反应生成的一水合氨是弱碱，其电离方程式为NH 3 H 2O NH 4++OH −。 ③NH 3是工业上氧化法制硝酸的重要基础原料，制备过程中，该物质发生催化氧化，化学反应方程式为4NH 3＋5O 2 4NO ＋6H 2O 。
（3）磷在Cl 2中燃烧可生成两种产物，其中一种产物甲，分子中各原子最外层不全是8电子结构，则甲为五氯化磷，其化学式是PCl 5。 NH 3和HCl 两种化合物能反应生成离子化合物氯化铵，n mol PCl 5与n molNH 4Cl 在一定条件下反应，生成4n mol HCl 和另一化合物，该化合物蒸气的密度是相同状况下氢气密度的174倍，则该化合物的相对分子质量为348，由质量守恒定律可知，其化学式是P 3N 3Cl 6。
【点睛】
本题考查了根据元素所形成的化合物的结构和性质进行元素推断，还考查了化合物的电子式书写、氨气的实验室制法、硝酸的工业制法、有关化学式的计算。要求学生要掌握短周期元素的原子结构，掌握常见气体的实验室制法和收集方法，掌握重要化合物的工业制法。
3．原子序数由小到大排列的四种短周期主族元素X 、Y 、Z 、W ，其中X 、Z 、W 与氢元素可组成XH 3、H 2Z 和HW 共价化合物；Y 与氧元素可组成Y 2O 和Y 2O 2离子化合物。 （1）写出Y 2O 2的电子式：__，其中含有的化学键是__。
（2）将ZO 2通入品红溶液再加热的现象是__。
（3）写出X 的最高价氧化物对应的水化物的稀溶液与铜反应的化学方程式__。 （4）XH 3、H 2Z 和HW 三种化合物，其中一种与另外两种都能反应的是_(填化学式)。 （5）由X 、W 组成的化合物分子中，X 、W 原子的最外层均达到8电子稳定结构，该化合物遇水可生成一种具有漂白性的化合物，试写出反应的化学方程式__。 【答案】 离子键、共价键 品红先褪色，加热后恢复红色 3Cu+8HNO 3=3Cu(NO 3)2+2NO↑+4H 2O NH 3 NCl 3＋3H 2O=3HClO ＋NH 3
【解析】
【分析】
原子序数由小到大排列的四种短周期元素X 、Y 、Z 、W ，Y 与氧元素可组成Y 2O 和Y 2O 2的离子化合物，Y 为Na(因原子序数关系，Y 不可能为H)，其中X 、Z 、W 与氢元素可组成XH 3、H 2Z 和HW 共价化合物，可知X 为N ，Z 为S ，W 为Cl ，以此解答。
【详解】
由上述分析可知，X 为N ，Y 为Na ，Z 为S ，W 为Cl ，
（1）Na 2O 2为Na +与2-2O 组成的离子化合物，2-
2O 中含有共价键，以此Na 2O 2的电子式为：
；所含化学键为：离子键、共价键；
（2）SO 2具有漂白性，能够漂白品红溶液，但其漂白过程具有可逆性，若加热漂白后的品红溶液，则溶液恢复至红色，故答案为：品红先褪色，加热后恢复红色；
