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化学奥赛无机元素化学习题 氮 族 元 素(含答案)


【高中化学奥林匹克竞赛辅导】无机元素化学习题

第十三章氮族元素
1. 试写出硝酸或硝酸盐被还原为六种不同产物的化学方程式。 2. 写出下列各种硝酸盐的热分解化学方程式: (1) NaNO3 (1) NH4Cl (2) NH4NO3 (2) NH4NO2 (3) LiNO3 (4) Cu(NO3)2 (5) AgNO3 (4) (NH4)2SO4 (

8) NH4HCO3 3. 试写出下列各物质的热分解方程式: (3) (NH4)2Cr2O7 (7) NH4NO3

(5) (NH4)2CO3

(6) NH4ClO4

4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数: 2, 4+, N NH NaNO3, 2H4, 2OH, 2, 2O4, N NH NO N NH4NO3,N2O,NCl3,Li3N,HN3 5. 为什么硝酸能用于从 Na2CO3 制备 CO2 而不能用于从 Na2SO3 制备 SO2?写出相应的反应 方程式。 6. 什么叫同素异形体?磷有几种主要的同素异形体?它们的性质主要区别表现在哪些方 面? 7. 计算下列各分子中磷的氧化数:PH3,H3PO2,H3PO3,H3PO4,H4P2O7,PH4I,P4,PCl3 8. 写出 NaH2PO4、NaNH4HPO4 和 NH4MgPO4 的热分解方程式。 9. 试从 HO-P-OH 的缩水过程表明焦磷酸,偏磷酸,链状三磷酸,环状三偏磷酸的结构 式。 10. 已知 H3PO2 是一元酸,你能推断出此酸的结构式吗? 11. 为什么 NCl3 不稳定,易爆炸,而 PCl3 则不然?写出它们与水反应的化学方程式。 12. 估计下列各酸的 pK1 值:H2CrO4,HBrO4,HClO,H5IO6,HNO3 13. 试写出下列各物质的反应方程式 (1) Mg + N2?? (2) NH3 +CuO?? (3) HNO3 ? ??? (4) PCl3 + H2O ?? (5) NaBiO3 + MnCl2 + HCl?? (6) AsH3 + AgNO3 + H2O ?? (7) As2S3 + HNO3(浓) ?? (8) H3AsO4 + KI+ Bi 离子溶液? 15. 试说明为何无 NX5 和 BiI5 存在。 16. 试解释砷分族的硫化物皆有色且难溶于水的原因。
3+
光或热

HCl??

14. 为什么用浓硝酸处理固体 As、Sb 和 Bi 只能分别生成 H3AsO4 溶液、Sb2O5 白色沉淀和

17. 为什么 Ag3PO4 黄色沉淀既能溶于醋酸又能溶于浓氨水? 18. 下面的排列顺序是碱性减少的顺序: 3>N2H4>NH2OH, NH 根据分子结构来解释此顺序。 19. 试解释:为什么有 SF6 化合物,而 OF6 不存在;为什么有 PCl5 化合物而 NCl5 不存在? 20. 试解释:(1)N2 比 O2、Cl2 稳定 (2)红磷比白磷不活泼 (3)Bi 的熔点特别低 (4)氮的最高共价为 4,磷的最高共价为 6 21. 在由砷酸盐在酸性介质中与 H2S 反应制备硫化砷(III)时, 为什么说 I?可以作为催化剂? 用相应的反应方程式说明。 22. 试比较 Mg3N2,NCl3,PCl3,BiCl3 的水解产物并从中找出规律性。 23. 试解释为何 N2 比 N2+有较大的离解能,而 O2 比 O2+的离解能低。 24. 有一白色固体,溶于水,显弱酸性,加碱中和,再加入 I2,则颜色消失,酸化后又有 I2 的棕黄色出现,试判断固体为何物,并写出反应方程式。 25. 如何鉴别某无色晶体是否为 NaNO3、NaNO2 或 NH4NO3? 26. 某溶液中可能有 As3+、Sb3+、Bi3+,如何鉴别? 27. 如何区别下列各组物质: (1)硝酸盐溶液及亚硝酸盐溶液 (2)磷酸溶液及亚磷酸溶液 (3)固体氯化铵和硝酸铵 28. 如何将含有 H3PO4、H3AsO4 和 Bi3+离子的混合溶液,彼此分离成含有 H3PO4、H3AsO4 和 Bi3+离子的三个溶液? 29. 联氨的标准生成热为+50.88kJ?mol 1,试计算联氨的燃烧热。 N2H4(l) + O2(g) ?? N2(g) + 2H2O(l) 30. 活泼金属能使 NO3?还原到 NH3。 现有 25cm3、 含有 NO3?离子的溶液与活泼金属反应, 放 出的氨气通入 50.00cm3、0.1500mol?dm 0.1000mol?dm
-3 -3 -

盐酸溶液中, 过量的 HCl 需要 32.10cm3、

的 NaOH 完全中和,问此原始溶液中,NO3?离子的浓度为多少?

31. 在酸性条件下, 联氨(H2NNH2)被 IO3?氧化成 N2, 3?成为 I? (注意: IO 联氨是一种弱碱, 在酸性溶液中主要以 N2H5+离子存在)(1)写出此离子反应方程式(2)假设 10.00cm3 的联氨溶液, 氧化后可以得到 30.7cm3 的 N2 (在标准状况下), 问联氨的摩尔浓度是多少?在此氧化反应中 需要的 KIO3 的最小量为多少克? 32. 写出下面的离子反应方程式: (1)在酸性的亚硝酸溶液中,分别用 Br2、MnO4?和 Cr2O72?氧化亚硝酸。 (2)硝酸根离子被 I 离子还原到 NO,而 I 离子变成了 I3 ;被 HSO3 还原到 NH3。 (3)亚硝酸与氨水反应得到 N2。 (4)用附表的数据计算 Br2(液)与 HNO2 反应的平衡常数。 33. 硝酸钠和亚硝酸钠的混合物,溶于水,配成 250cm3 的溶液。用 25.00cm3 含
- - - -

KMnO43.16g?dm

-3

的溶液滴定 31.35cm3 的上述溶液, 恰好使此高锰酸钾溶液退色。 另取 25cm3
-3 -

原始溶液加入过量的 Devarde 合金和氢氧化钾蒸馏,把馏出物收集在 50.00cm3、0.1mol?dm 钠和亚硝酸钠的重量(Devarde 合金含:45%Al、5%Zn、50%Cu) 34. 已知在酸性条件下: HNO2 + H+ + e = NO + H2O NO3?+ 3H+ + 2e = HNO2 + H2O φ ? = +1.00V φ ? = +0.94V

的硫酸溶液中,需 32.50cm3、0.2mol?dm 3NaOH 溶液中和过量的硫酸,计算原始溶液中硝酸

试根据标准电极电势判断 HNO2 能否与 Fe2+,SO32?,MnO4?发生氧化还原反应,若能反应, 写出离子反应方程式,并指出 HNO2 是氧化剂还是还原剂? 35. 计算工业上用氨氧化法制硝酸时,在 700℃、0.99atm 下,每消耗 1m3 氨气,理论上可 以制得多少千克 70%硝酸? 36. 1atm,25℃时,2NH3 应的平衡常数 Kc 及 Kp。 37. 为了测定铵态氮肥中的含氮量,称取固体样品 0.2471g,加足量 NaOH 溶液,并进行蒸 馏,用 50.00cm3、0.105mol?dm
-3

N2 + 3H2 反应达到平衡,有 3%氨气分解,求此反

的盐酸吸收,再用 0.1022mol?dm 3NaOH 溶液滴定。“吸收



液”中剩余的 HCl,消耗了 11.69cm3NaOH 溶液,计算肥料中氮的百分含量。 38. 取 1.55g 红磷与充足的空气反应,可生成 P2O5 多少克?将生成的 P2O5 溶于 250cm3 热 水中(设体积不变)所得溶液的摩尔浓度是多少?溶液中的[H+]=?可置换的 H+离子物质的量 浓度是多少?(K1=7.52×10 3) 39. 试求:25℃时下面反应的平衡常数:3HNO2(aq) = H3O+(aq) + 2NO(g) + NO3?(aq) 40. 用 1g 硫完全溶于过量的液态氨中得到一种气体和一种仅含氮、硫两种元素的化合物, 此气体能使醋酸铅试纸变黑色。收集反应中生成的气体,体积为 418cm3(在标准状态)推断 出此固体的经验式,并写出此反应的方程式。 41. 已知在 OH?溶液中,AsO43? + 2H2O + 2e = AsO2?+4OH?,φ ? = -0.71V,I2 + e=2I?,φ ? = +0.535V,求反应:AsO2?+ I2 + 4OH? = AsO43? + 2I? + 2H2O 的 K 值。 42. 一般说来,连续的各级电离常数之间相差 104 或 105 因子,但是当各个质子来源于分子 键上各个不同的部位,这个规则就被打破了。例如聚酸 H4P2O7 是一个四元酸,离解常数分别 为 K1=1.4×10 1、 2=1.11×10 3、 3=2.9×10 7、 4=3.6×10 9。 K K K 已知有 0.250mol?dm 3H4P2O7, 试计算平衡时 H3O+,H4P2O7,H3P2O7?,H2P2O72?,HP2O73?和 P2O74?等离子浓度。 43. 化合物 A 是一种无色液体,在其水溶液中加入 HNO3 和 AgNO3 时,生成白色沉淀 B, B 能溶解于氨水而得到一溶液 C,C 中加入 HNO3 时 B 重新沉淀出来。将 A 的水溶液以硫化 氢饱和,得黄色沉淀 D,D 不溶于稀 HNO3,但能溶于 KOH 和 KHS 的混合溶液中,得到溶 液 E。酸化 E 时 D 又重新沉淀出来。D 又能溶解于 KOH 和 H2O2 的水溶液中,得溶液 F。F 用 Mg(NO3)2 和 NH4NO3 的混合溶液处理时得白色沉淀 G,G 溶于醋酸,所得溶液以 AgNO3 溶液处理时,得红棕色沉淀 H。试鉴别各字母所表示的物质,并用化学方程式说明各反应过
- - - - - -

程。 44. 试解释:NO2 容易形成二聚物,ClO2 和 NO 则不能形成二聚物。 45. 试解释:NF3 比较稳定,约在 250℃时才能发生化学反应,而 NCl3 却是极其危险的易 爆炸的油状物。 46. N2H4 是几元碱?比较 N2H4 和 NH3 的碱性、还原性及热稳定性大小? 47. 25℃时水溶液中肼与强酸反应结合一个质子的平衡常数为 3.0×108,求 N2H4 的碱式电 离常数 Kb 及其共轭酸的酸式电离常数 Ka。 48. PCl5 在加压下于 148℃液化,形成一种能导电的熔体,测得 P—Cl 的键长为 198pm 和 206pm 两种,PBr5 的熔体也能导电,测得 P—Br 只有一种键长 (1)试解释 PCl5(l)和 PBr5(l)为什么会导电? (2)试解释 PCl5(l)为什么会存在两种键长,而 PBr5(l)为什么只存在一种键长? (3)画出所有分子、离子的几何构型。 49. HN3 有哪些可能的共振结构?标明每个共振结构中所有原子的形式电荷。讨论 HN3 分 子中三个氮原子的杂化方式并比较它们之间的 N-N 键的键长的长短。 50. 在常温下把 NO 气体缩到 100 个大气压,在一个体积固定的容器里加热到 50℃,发现 气体的压强迅速下降。已知其中一种产物为 N2O,写出反应的化学方程式,并解释为什么最 后的气体总压略小于原压的 2/3? 51. 近期报导了用三甲基铝[Al(CH3)3]2(A)和 2, 6-二异丙基苯胺(B)为原料, 通过两步反应, 得到一种具有与苯相似结构的环铝氮烷的衍生物(D): 第一步:A+2B == C+2CH4
? 第二步:□C ? ? ? □D+□CH4(□中需填入适当的系数)
170 ℃

请回答下列问题: (1)分别写出两步反应的配平的化学方程式 (2)写出 D 的结构式 (3)设在第一步反应中,A 与过量的 B 完全反应,产物中的甲烷又全部挥发,对反应的混 合物进行元素分析,得到其质量分数如下: C(碳):73.71% N(氮):6.34% 试求混合物中 B 和 C 的质量分数? 52. 金属铋溶解在熔融的 BiCl3 中,得到一个组成为 Bi24Cl28 的黑色固体,其结合方式为 (Bi9)xa(BiCl5)yb(Bi2Cl8)zc。试确定 x、y、z 和 a、b、c 的值并画出各单元的结构式。 53. 在 P4O10 中两种 P-O 键的键长之差为 0.23?, 而在 P4S10 中 P-S 键的相应差别为 0.13?, 试说明之。

答案
1. Cu + 4HNO3(浓)

Cu(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O 3Cu(NO3)2 + 2NO↑ + 4H2O N2O + 4Zn(NO3)2 + 5H2O Cl2 + NOCl + 2H2O 4Zn2+ + NH3 + 9OH


3Cu + 8HNO3(稀) 4Zn + 10HNO3(稀) 3HCl + HNO3 4Zn + NO3
(3) 4LiNO3 (5) 2AgNO3 4. N2 0


+ 6H2O


2. (1) 2NaNO3
△ △

2NaNO2 + O2 (2) NH4NO3



N2O + 2H2O


2Li2O + 4NO2 + O2(4) 2Cu(NO3)2

2CuO + 4NO2 + O2

2Ag + 2NO2 + O2
NaNO3 +3 N2H4 -2 NH2OH -1 NO2 +4 N2O4 -4 NH4NO3 -3 +5
2-

NH4+ -3

N2O +1
2-

NCl3 -3

Li3N -3

HN3 -1/3

5. CO2 基本无还原性而 SO2 有还原性,∴硝酸可以把 SO3 氧化成 SO4 而不会放出 SO2↑。 2HNO3 + Na2CO3 2HNO3 + 3Na2SO3

2NaNO3 + CO2↑ + H2O
3Na2SO4 + 2NO + H2O

6.由同种元素组成的不同单质,称为同素异形体。磷的同素异形体有白磷、红磷和黑磷。白 磷化学性质活泼,易溶于 CS2 中,必须盛放在水中,有毒;红磷化学性质稳定,不溶

于 CS2 中,毒性小;黑磷具有片层结构,有导电性等等。
7. PH3 -3 8. xNaH2PO4 2MgNH4PO4 9.
2H O

H3PO2 +1
△ △

H3PO3 +3

H3PO4 +5

H4P2O7 +5

PH4I 0


P4 +3

PCl3 -3

(NaPO3)x + xH2OxNaNH4HPO4 Mg2P2O7 + H2O + 2NH3
O OH
- H 2O

(NaPO3)x + xH2O + xNH3

O P OH HO

O O P OH OH

P OH

焦磷酸(H4P2O7)

O HO P OH O 3H 3 PO 4
- 2H 2 O

O OH
- H 2O

HO

P

O

偏磷酸(HPO3)
O

O O P OH O

HO

P OH

P OH

OH

链状三磷酸(H5P3O10)

O 3H 3 PO 4
- 3H 2 O

OH P O P P O O

O OH

O HO

环状三偏磷酸 H3P3O9) (

O

10.

H

P H

OH

11. 对 NCl3 而言,N 为-3 氧化态,而 Cl 为+1 氧化态,+1 氧化态的 Cl 非常不稳定,另外 ?? ?? NCl3 分子中 ?( 分 子 )(N-Cl) + ?( 原 子 )(N )方向一致,∴偶极矩增加,分子的活性增强,故 NCl3 不稳定,易爆炸;PCl3 中 P 的氧化数为+3,Cl 的氧化数为-1,PCl3 分子的极性又小, ∴PCl3 比 NCl3 稳定,不会发生爆炸。 NCl3 + 3H2O 12.

NH3 + 3HOClPCl3 + 3H2O
H2CrO4 HBrO4

P(OH)3 + 3HCl
HClO (HO)Cl 7
(III)

H5IO6

HNO3

CrO2(OH)2
pK1 14. As
3+ (III)

BO3(OH)
-8
(III) (V)

IO(OH)5
2
(III)

NO2(OH)
-3

-3
(III)

、Sb

都有还原性,∴浓硝酸可以继续把 As
2

、Sb

氧化成 H3AsO4 和 Sb2O5,而

Bi 的还原性非常弱, 即从 Bi

Bi 要失去 6s 惰性电子对, ∴浓硝酸不可能再氧化 Bi3+,

故浓硝酸与 Bi 反应只能生成 Bi3+离子溶液。 15. N 元素是第二周期元素,其最大共价配位数为 4,所以无 NX5 存在,因为在 NX5 中 N 的 配位数为五。BiI5 之所以不存在是因为 Bi(V)是强氧化剂而 I 离子是还原剂,它们之间会发生 反应 2Bi(V) + 2I 16. As2S3
- -

2Bi3+ +I2,故 BiI5 不存在。

Sb2S3

Bi2S3, 极化作用依次增强, 颜色逐渐加深, 溶解度依次减小。 3Ag(NH3)2+ + PO43 ,所以 Ag3PO4 溶于浓氨水; 2AgAc + AgH2PO4,所以 Ag3PO4 溶于醋酸。
N H H H N N H H H H N HO H H


17. Ag3PO4 + 6NH3 Ag3PO4 + 2HAc

18.把 N2H4 和 NH2OH 看作由-NH2 和-OH 分别取代 NH3 中的一个 H 原子,而 NH2 和 OH 可以削弱 N 原子到孤电子 对的原子偶极, ∴给出电子对的能力从 NH3、 2H4 到 NH2OH N 依次减弱。

19. 对 S 和 P 元素而言,价轨道有 3s、3p、3d,分别可以采取 sp3d2 和 sp3d 杂化形成 SF6 和 PCl5,但 O 和 N 元素的价轨道只有 2s、2p,只能采取 sp3 杂化,∴不能形成 OF6 和 NCl5。 20. (1) N2、O2、Cl2 键级分别为 3、2、1,由于 N2 的键级最大,∴N2 比 O2、Cl2 稳定。 (2) 白磷为 P4 正四面体分子结构,∠PPP=60° ,此结构中存在着张力,∴P4 不稳定。 (3) Bi 的价电子为 6s26p3,但 6s2 是惰性电子对,6p3 又是半充满(p 轨道半充满)稳定结构, ∴Bi 的金属键很弱,故 Bi 的熔点特别低。 (4) 见 19 题答案。 21. 2I


+ AsO43



+ 8H+


As3+ + I2 + 4H2O +S
+


(1)

I2 + H2S 2As + 3H2S
3+

2H + 2I

+

(2)
I
-

As2S3 + 6H (3) As2S3 + 2S + 8H2O

(1)× 2+(2)× 2+(3)得:2AsO43 + 5H2S+ 6H+

22. Mg3N2 + 6H2O PCl3+ 3H2O 23.

3Mg(OH)2 + 2NH3NCl3+ 3H2O
N2 键级 3 N2+ 2.5

NH3 + 3HOCl
O2 2 N2+,而


H3PO3 + 3HClBiCl3+ H2O

BiOCl↓ + 2HCl
O2+ 2.5

键级越大,键能越大,离解能也越大,∴N2 的离解能大于 24.此固体为 As4O6。6H2O + As4O6
?

O2 的离解能小于 O2+。

4H3AsO3 ? OH ? AsO33 ?? + 2I


AsO33 AsO4



+ I2 + 2OH + 2I




AsO43



+ H2O


3-

+ 5H+

H3AsO3 + I2 + H2O
2NaNO2 + O2

25. 加热该晶体,(1) 若放出气体,使余烬木条复燃,为 NaNO3:2NaNO3 (2) 若无气体放出,为 NaNO2,∵NaNO2 稳定不易分解; (3) 若放出气体,不能支持燃烧的是 NH4NO3:NH4NO3 26.
As Sb Bi
3+
H 2S



N2O + 2H2O
A s2S 3 Sb
3+

3+

3+

A s2S 3 Sb 2 S 3 Bi 2 S 3

黄色 橙色 黑色

(N H 4 ) 2 S

A sS 3

3-

(aq) (aq)

SbS 3 Bi 2 S 3


3-

H Cl(过 量 )

27. (1) 加入 AgNO3(aq),Ag+ + NO2

AgNO2↓浅黄色,可区别 NO3 和 NO2 。





(2) 加入 KMnO4(aq),使 KMnO4(aq)褪色的是亚磷酸(H3PO3)溶液。 (3) 配成溶液后加 AgNO3(aq), 有白色沉淀者原固体为氯化铵, 无白色沉淀的是硝酸铵。 28.
H 3 PO 4 H 3 AsO 4 Bi 3+
N H 3. H 2 O

(N H 4 ) 3 PO 4 (aq) (N H 4 ) 3 AsO 4 (aq) Bi(OH ) 3

饱 和 (N H 4 ) 2 M oO 4 浓 HNO3 H
+

(NH 4 ) 3 PO 4 . 12M oO 3 . 6H 2 O (NH 4 ) 3 AsO 4 .12M oO 3 . 6H 2 O
3+

NH 4 A c

可溶

H

+

.H 3 PO 4

.

(N H 4 ) 3 A sO 4 .12M oO 3 . 6H 2 O
OH
- +

过滤 、 离 分

Bi

H 3 AsO 4

H

AsO 4

3-

29. -622.33 kJ?mol 130. 0.1716 mol?dm 331. [N2H5+]=0.137 mol?dm 3,0.195 g。 32.(1) Br2 + HNO2 + H2O 2MnO4?+ 5HNO2 + H+ Cr2O72?+ 3HNO2 + 5H+ (2) 9I + 2NO3 + 8H+








NO3



+ 2Br



+ 3H+
- -

2Mn2+ + 3H2O + 5NO3 2Cr3+ + 4H2O + 3NO3
3I3




+ 2NO + 4H2O


NO3



+ 4HSO3 + H2O



NH3+ 3H+ +4SO42

(3) HNO2 + NH3 N2 + 2H2O (4) 1.73× 4 10 33. w NaNO 2 =0.69 g; w NaNO 3 =2.13 g。 34. HNO2 能氧化 Fe2+和 SO32?,HNO2 能还原 MnO4?: HNO2 + Fe2+ + H+ 2HNO2 + SO3
2? ?
H
+

Fe3+ + NO + H2O SO4
+
2?

HNO2 为氧化剂; + 2NO + H2O 2Mn2++5NO3 + 3H2O,HNO2 是还原剂。


5HNO2 + 2MnO4 + H




35. 0.744 kg(不考虑反应中 NO 的再转化) 36.Kc=2.29× 9;Kp=1.37× 6。37. 22.6% 10 10

38. [H3PO4]=0.20mol?dm 3;[H+](可置换的)=0.60mol?dm 3;溶液中[H+]取决于 H3PO4 的第 一级电离,[H+]=0.0352 mol?dm 3。 39. 1.08× 240. N4S4,10S + 4NH3 10
- - -





N4S4 + 6H2S41. 1.60×1042
- - - - -16

42. [H3O+]=0.14 mol?dm 3;[H4P2O7] =0.12 mol?dm 3;[H3P2O7?]=0.12 mol?dm 3; [H2P2O72?]=0.01 mol?dm 3;[HP2O73?]=2.07× 8mol?dm 3;[P2O74?]=5.32× 10 10 G—Mg(NH4)AsO4,H—Ag3AsO4。 44. NO2 分子上的单电子在 σ 轨道上,是 σ 性质的,∴两个 NO2 分子可以“头碰头”双聚, 而 ClO2 上的单电子是在 π 轨道上,是 π 性质的,π 电子只能“肩并肩”重叠,由于 ClO2 中 配位 O 原子的排斥作用,而使 ClO2 不能双聚。 45.NF3 中 化 学 键 的极 性与 原 子的 极 性方 向 相反, 所 以分 子 的极 性 很小 uu uu v v ( ? ? ? 1 ? ? 2 →0),即 NF3 稳定;而 NCl3 中化学键的极性与原子的极性方 uu uuv v ? ? ? 1? ? ? 2? ),∴NCl3 的极性很大,不稳定,易爆炸。 向一致( ? 46. N2H4 是二元碱,碱性弱于 NH3,还原性强于 NH3,热稳定性不如 NH3。 47. Kb=3.0× 6,Ka=3.33× 9。 10 10 49.
H 0 (a) (b) (c) N N N 0 (I) H 0 N N (II) N 0 H 0 N N N
- -

mol?dm 3。



43. A—AsCl3 , B—AgCl , C—Ag(NH3)2Cl , D—As2S3 , E—K3AsS3 , F—K3AsO4 ,

??
N F F F

?? ? ?'

N Cl Cl Cl

? ?'

(III) 不 稳 定 , 舍 去 。

H

从(I)、(II)看,N(a)—N(b)之间的键级为 1.5,N(b)—N(c)的键级为 2.5,∴N(b)—N(c)的键长短于 N(a)—N(b)。从杂化轨道理论来看,


N

N ?
o

N

N3 与 CO2 为等电子体,∴中心 N(b)原子采取 sp 杂化,而∠HN(a)N(b)=120 ,∴N(a)
4 采取 sp2 杂化,N(c)也可看作 sp 杂化,形成一个 π 键,在 N(b)—N(c)中另外形成 ? 3 。

48. (1) PCl5、PBr5 熔体电离,产生自由移动的阴、阳离子,故能导电。 (2) 若 PCl5 按 PCl5 PCl4+ +Cl 电离, PCl4+是正四面体结构,只有一种 P—Cl 键,实 PCl6 +PCl4+,产生的两种离子
- - -

验测得熔体中有两种 P—Cl 键,故电离方式应为:2PCl5

的空间结构为正四面体(PCl4+)和正八面体(PCl6 );PBr5 熔体若按 PCl5 方式电离,便存 在两种不同键长的 P—Br 键, 而题中信息告知 PBr5 熔体中只存在一种键长的 P—Br 键, 可见 PBr5 只能按下式电离:PBr5 同之处,也有不同之处。 50. 3NO PBr4++Br ,PBr4+结构与 PCl4+相同。说明 PCl5 与 PBr5 有相


N2O + NO2,由于 NO2 可以双聚,即 2NO2

N2O4,∴3 mol NO 形成小于

2 mol 气体,(N2O + NO2 + N2O4),∴最后的气体总压略小于原压的 2/3。 51. (1)A + 2B C + 2CH4
NH2

N HA l(CH 3) 2

C H3 Al C H3

H3 C C H3 Al

C H3 C H3

+ 2
2

+ B C

2 C H4

A

CH3 N H A l(C H 3 ) 2 3 2 170 o C R N 2 Al CH3 N R ( D) Al CH 3 Al N + 6 CH 4 ( R ) R

(2) 见上题中(D)。 (3) 设 B、C 混合物中 B 的质量分数为 x,C 的质量分数为 y, B 中碳的质量分数 = (12C)/(C12NH19) = 144.12/177.32 = 0.81277 氮的质量分数 = N/(C12NH19) = 14.01/177.32 = 0.079010 C 中碳原子的质量分数 = (14C)/(C14AlNH24) =14× 12.01/(14× 12.01+26.98+14.01+1.01× =0.72049 24) 氮原子的质量分数 = N/(C14AlNH24) = 14.01/233.37 = 0.060033 ∴ 0.81277x + 0.72049y = 0.7371 0.079010x + 0.060033y = 6.34/100 解得 x = 0.1757 = 17.57% y = 0.8248 = 82.48%


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