《氮族元素》计算题常见解题《物质结构与性质》综合练习.doc

氮族元素计算题常见解题一. 关系式法 例1. 已知NH3和Cl2可发生下列反应：8NH3+3Cl2=6NH4Cl+N2。若有2.0mol N2生成，则发生氧化反应的物质及其物质的量分别是（ ） A. NH3 16molB. NH3 8.0mol C. NH3 4.0molD. NH3 3.0mol 解析：分析元素化合价的变化得如下关系：2NH3N2（发生氧化反应），答案为C项。二. 守恒法 1. 元素守恒 例2. 38.4mg铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4mL（标准状况），反应消耗硝酸的物质的量可能是（ ） A. 1.010-3molB. 1.610-3mol C. 2.210-3molD. 2.410-3mol 解析：由Cu元素守恒，0.610-3mol Cu可生成0.610-3mol Cu(NO3)2，需1.210-3mol HNO3，由N元素守恒，生成110-3mol的NOx气体，需110-3mol HNO3，因此，反应共消耗硝酸2.210-3mol。答案为C项。 2. 电子守恒 例3. 将Mg、Cu组成的2.64g混合物投入适量稀硝酸中恰好反应，固体完全溶解时收集到还原产物NO气体0.896L（标准状况），向反应后的溶液中加入2molL-1 NaOH溶液60mL时，金属离子恰好沉淀完全，则形成沉淀质量是（ ） A. 4.32gB. 4.68gC. 5.36gD. 6.38g 解析：Mg2+、Cu2+完全沉淀生成Mg(OH)2、Cu(OH)2时结合OH的物质的量，即为Mg、Cu失去电子的物质的量，所以沉淀质量为，答案为B项。三. 极限法 例4. 0.03mol铜完全溶于硝酸，产生氮的氧化物NO、NO2、N2O4混合气体共0.05mol。该混合气体的平均相对分子质量可能是（ ） A. 30B. 46C. 50D. 66 解析：设NO、NO2、N2O4三者的物质的量分别为a，b，c，则a+b+c=0.05mol，由电子转移守恒得：3a+b+2c=0.06mol。混合气体的平均相对分子质量为。由以上关系无法计算Mr。若采用极端假设法，即生成物为单一气体，则由电子转移守恒关系可知，混合气体中一定存在NO2。因此混合气体的组成可分为： （1）由NO和NO2形成的混合气体：Mr=44.4 （2）由NO2和N2O4形成的混合气体：Mr=55.2 因此由三种气体形成的混合气体的平均相对分子质量的取值范围是44.4<Mr<55.2。正确答案为B、C项。四. 差量法 例5. 在一定条件下，NO跟NH3可以发生反应生成N2和H2O，现有NO跟NH3的混合物1mol，充分反应后，还原产物比氧化产物多1.4g，试计算反应混合物中NO跟NH3的物质的量可能是多少？ 解析：依题意： 6NO + 4NH3 = 3N2 + 2N2 + 6H2On 6mol 4mol 3mol 2mol 1mol 60.05mol 40.05mol 显然，参与反应的NO和NH3分别为0.3mol和0.2mol。 由于NO和NH3的总物质的量为1mol，则必有一种过量，所以有以下两种情况：0.3mol NO和0.7mol NH3，0.8mol NO和0.2mol NH3。五. 十字交叉法（平均式法） 例6. 为消除NOx对大气的污染，工业上通常利用如下反应：NOx+NH3N2+H2O来保护环境。现有NO2和NO的混合气体3L，可用相同状况下3.5L NH3恰好使其完全转化为N2，则混合气体中NO2和NO的体积比为（ ） A. 1：4B. 3：1C. 2：1D. 1：1 解析：配平方程式：6NOx+4xNH3=(3+2x)N2+6xH2O 因此，6：4x=3：3.5，解得： 即NO2和NO的平均式为 则六. 赋值法（特殊值法） 例7. 元素R有两种氯化物RClm和RCln，其相对分子质量之差为71，Cl的质量分数在RClm中为85%，在RCln中为77%，则： （1）m-n=_，m=_，R的相对分子质量=_； （2）通常R有两种同素异形体，其名称是_和_。 分析：依题意易得：m-n=2 由RClm和RCln及m-n=2可联想到PCl5和PCl3，代入验证： PCl5中： PCl3中： 符合题意，则RClm的RCln分别为PCl5和PCl3。 答案：（1）2 5 31；（2）白磷 红磷选修3 -物质结构与性质综合练习1下列关于氢原子的电子云图的描述中，正确的是 ( ) A电子云是一团带负电荷的云雾 B每个小黑点表示一个核外电子C.小黑点多的区域电子多 D小黑点的疏密表示电子在核外单位体积内出现机会的多少2有关核电荷数为118的元素，下列叙述中正确的是 A最外层只有1个电子的元素一定是金属元素 B最外层只有2个电子的元素一定是金属元素 C原子核外各层电子数相等的元素一定是金属元素 D核电荷数为17的元素的原子易获得1个电子3.13CNMR（核磁共振）、15NNMR可用于测定蛋白质、核酸等生物大分子的空间结构，KurtW thrich等人为此获得2002年诺贝尔化学奖。下面有关13C、15N叙述正确的是 （）A 13C与15N有相同的中子数 B 13C与C60互为同素异形体C 15N与14N互为同位素 D 15N的核外电子数与中子数相同4下列分子中，结构构成平面三角形的是 ( ) AHgCl2 BBF3 CTeCl4 DSF65具有下列电子层结构的原子，其对应元素一定属于同一周期的是 A两种原子的最外电子层上全部都是s电子 B3p亚层上只有一个空轨道的原子和3p亚层上只有一个未成对电子的原子 C最外层电子排布为2s22p6的原子和最外层电子排布为2s22p6的离子 DM层上的s亚层和p亚层都填满了电子，而d轨道上尚有电子的两种原子6长周期元素周期表共有18个竖行，从左到右排为118列，即碱金属是第一列，稀有气体是第18列。按这种规定，下面说法正确的是 ( ) A第9列元素中没有非金属 B第15列元素的原子最外层的排布是ns2np3 C最外层电子数为ns2的元素在第2列 D10、11列为ds区的元索7通常情况下，NCl3是一种油状液体，其分子空间构型与氨分子相似，下列对NCl3的有关叙述正确的是 ( ) A分子中NC1键键长与CCl4分子中CCl键键长相等 B分子中的所有原子均达到8电子稳定结构C. NCl3分子是极性分子D. NBr3 比NCl3 易挥发8下列分子中所有原子都满足最外层8电子结构的是 A光气(COCl2) B六氟化硫 C二氟化氙 D三氟化硼9元素的第一电离能是指气态原子失去1个电子形成气态阳离子克服原子核的引力而消耗的能量。失去的这个电子应是 ( ) A离核最近的电子 B离核最远的电子 C能量最高的电子 D能量最低的电子10具有下列电子层结构的原子，其第一电离能由大到小排列正确的是 ( ) 3p轨道上只有一对成对电子的原子；外围电子构型为3s23p6的原子；其3p轨道为半满的原子；正三价的阳离子结构与氖相同的原子。 A B C D11有下列两组命题： B组中命题正确，且能用A组命题进行解释的是( )AI B C D12下列各元素，最易形成离子化合物的是 ( ) 第3周期第一电离能最小的元素 外围电子构型为2s22p6的原子 2p亚层为半满的元素 电负性最大的元素 A B C D13.下列说法中错误的是( )A.当中心原子的配位数为6时,配合单元常呈八面体空间结构B.Ag(NH3)2+中Ag+空的5S轨道和5P轨道以sp杂化成键C.配位数为4的配合物均为正四面体结构D. 已知Cu(NH3)22+的中心原子采用sp杂化,则它们的空间构型为直线型14符合3Px所代表的含义是 ( ) APx轨道上有3个电子 B第三电子层Px轨道有3个伸展方向 CPx电子云有3个伸展方向 D第三电子层沿x轴方向伸展的p轨道15下列各表示式中轨道数最多的是 ( ) A7s B6p C5d D4f16关于氢键，下列说法中，正确的是 ( ) A氢键比范德华力强，所以它属于化学键 B分子间形成的氢键使物质的熔点和沸点升高 C含氢原子的物质之间均可形成氢键DH2O是一种非常稳定的化合物，这是由于氢键所致17根据下表给出的几种物质的熔沸点数据，判断下列说法中，错误的是 ( ) ASiCl4是分子晶体 BMgCl2中键的强度比NaCl中键的强度小 C单质R是原子晶体 DA1C13为离子晶体18.下列有机化合物分子中含有手性碳原子，且与H发生加成反应后仍含有手性碳原子的是（）ACH3CH2CHOBOHCCH(OH)CH2OHC.D19.下表是周期表的一部分,试回答下列问题:(1)写出下列元素的符号： ， ， ， (2)这些元素中，第一电离能最小的元素是 (填序号，下同)，电负性最大的元素是 。(3)在这些元素的最高价氧化物对应水化物中，酸性最强的是 ，碱性最强的是 ，呈两性的氢氧化物是 ，写出三者之间相互反应的离子方程式： ;. . (4)在这些元素中，原子半径最小的是 (填元素符号，下同)，原子半径最大的是 。(5)在与中，化学性质较活泼的是 。怎样用化学实验证明?20A、B、C、D四种短周期元素，它们的原子序数依次增大，A和B在同一周期，A原子的p亚层有一个空轨道，B原子的p亚层有两个未成对电子，O1 molC单质能从酸中置换出224 L氢气(标准状况下)，形成的C离子与B离子的电子层结构相同。D离子为阳离子，且D离子的半径在B、C、D离子中为最小。则 (1)A ；B ；C ；D 。(均填元素符号) (2)写出C原子的电子排布式： 。其在周期表中的位置是第 周期 族。 (3)A单质和B单质充分反应生成的化合物的电子式是 ，结构式是 . (4)我国科学工作者于20世纪90年代在兰州制备出过去一直依赖进口，价格十分昂贵的B的一种同位素形成的单质，1 mol这种单质中含中子的物质的量是20 mol，则这种同位素原子的符号为 。 (5)比较C和D的最高价氧化物对应水化物酸性或碱性的强弱： 。 (6)在四种元素中，有一个元素的最高价氧化物对应水化物既能与盐酸反应，又能与氢氧化钠反应。写出这两个反应的离子方程式： ， .21.下表列出了前20号元素中的某些元素性质的有关数据： 元素编号元素性质原子半径（1010m）1.522.270.741.430.771.100.991.860.750.71最高价态+11345715最低价态243131试回答下列问题：(1) 以上10种元素的原子中，失去核外第一个电子所需能量最少的是 _（填写编号）。(2) 上述、三种元素中的某两种元素形成的化合物中，每个原子都满足最外层为8电子稳定结构的物质可能是（写分子式）_。某元素R的原子半径为1.021010m，该元素在周期表中位于_ ；若物质Na2R3是一种含有非极性共价键的离子化合物，请你写出该化合物的电子式_。(3) 元素的某种单质具有平面层状结构，同一层中的原子构成许许多多的正六边形，此单质与熔融的单质相互作用，形成某种青铜色的物质（其中的元素用“”表示），原子分布如图所示，该物质的化学式为 _ 。22下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一化学元素。(1)下列 (填写编号)组元素的单质可能都是电的良导体。 a，c,h b，g，k c，h，1 d,e，f(2)如果给核外电子足够的能量，这些电子便会摆脱原子核的束缚而离去。核外电子离开该原子或离子所需要的能量主要受两大因素的影响：一是原子核对核外电子的吸引力；二是形成稳定结构的倾向。 下表是一些气态原子失去核外不同电子所需的能量(kJmol-1)：通过上述信息和表中的数据分析为什么锂原子失去核外第二个电子时所需的能量要远远大于失去第一个电子所需的能量 。 表中X可能为以上13种元素中的 (填写字母)元素。用元素符号表示x和j形成化合物的化学式： 。 Y是周期表中 族元素。 以上13种元素中， (填写字母)元素原子的第一电离能最大。2320世纪90年代初，国际上提出了“预防污染”这一新概念。绿色化学是“预防污染”的根本手段，它的目标是研究和寻找能充分利用的无毒害原材料，最大限度地节约能源，在化工生产各环节都实现净化和无污染的反应途径。试回答下列问题：(1)下列各项属于“绿色化学”的是 ( ) A处理废弃物 B治理污染点 C减少有毒物 D杜绝污染源(2)在我国中西部大开发中，某省为筹建一大型化工基地征集到下列方案，其中你认为可行的是 ( ) A建在中西部干旱山区可以帮助当地居民脱贫致富 B应建在水资源丰富和交通方便的远离城市的郊区 C企业有权自主选择厂址 D不宜建在人口稠密的居民区 (3)对聚丙烯酸废弃物(白色污染物中的一种)的降解，国际上最新采用了热聚门冬氨酸或其盐(TPA)，它有效、廉价且自身可被生物降解。废弃物自身被生物降解的意义是 。 (4)1996年美国罗姆斯公司的Willingham G L等人因研制出对环境安全的船舶防垢剂“海洋9号”而获得了美国“总统绿色化学挑战奖”。“海洋9号”的结构简式如下所示。 试回答下列问题： “海洋9号”的化学式为 。 能在一定条件下与H2发生加成反应的碳原子是 (用2，3，5等数字填写)。 4、5位碳原子上连接的两个氯原子能否发生取代反应? (填“能”或“不能”)。如能发生，请举一例，用化学方程式表示： 中心离子配体络离子配位数Ag(NH3)2 OH= Ag(NH3)2+OH； Ag(NH3)2+ Ag+2NH324.信息： 有两种化合物，A：COCl35NH3H2O；B：COCl35NH3H2O，根据下面的实验结果，确定它们的络离子、中心离子和配体。 分别取A和B的固体于试管中微热，A中未见明显现象，B中试管口出现少量水珠。 向A和B的溶液中加入AgNO3溶液后均有AgCl沉淀。 沉淀过滤后，分别向滤液中加AgNO3溶液均无变化，但加热煮沸，B溶液中又有AgCl沉淀生成，其沉淀量为原来B溶液中AgCl的一半。又已知该化合物中心离子配位数均为6，试按照“Ag(NH3)2 OH”的书写格式写出A、B的化学式： A _，B _。25A、C两种元素的原子的最后一个电子都填充在s亚层中，1 mol的A单质同水反应生成1 g H2，同时转化为具有Ne原子电子层结构的离子。B的核电荷数比A少5个，B与C可形成正四面体的共价化合物D，原子半径A、B、C依次递减，试判断： (1)A、B、C各为何种元素? (2)哪个元素的原子最外层的电子能量最高?写出能量最高的电子所处的电子亚层符号。 (3)写出D的电子式和结构式。 (4)写出A的氧化物的电子式。参考答案: 1D 2CD 3C 4B 5B 6AB 7B 8A 9BC 10C 11AD 12D 13C 14D 15D 16B 17D 18D 19(1)N Si S K (2) (3)HClO4 KOH Al(OH)3 3H+Al(OH)3=A13+3H2O、Al(OH)3+0H一=A102-+2H20、H+OH一=H2O (4)F K (5)Na 与水反应，Na与水反应更剧烈。 20(1)C O Mg Al (2)Mg 1s22s22p63s2 3 A (3)如 O=C=0(4) 818O (5)碱性：Mg(OH)2> Al(0H)3 (6)3H+A1(OH)3=Al3+3H2O Al(OH)3+0H一=A102-+2H2O 21(1) (2) PCl3、CCl4 第三周期A族 KC822(1) (2)Li原子失去一个电子后，Li+已经形成了稳定结构，此时再失去电子很困难。a Na2O、Na2O2 A m 23(1)D (2) BD(3)防止废弃物对土壤和水造成污染 (4)C11H17ONSCl2 3、4、5位的碳原子(均为不饱和碳原子) 能 +2NaCl24.A：CO(NH3)5H2OCl3；B：CO(NH3)5Cl Cl 2H2O，25.(1)A:Na B:C C:H (2)Na 3S1(4)