已知A物质与B物质反应生成C物质,现有12克A与32克B恰好完全反应,则生成C物质的质量是

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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 (2) NH4NO3 (3) LiNO3 (4) Cu(NO3)2 (5) AgNO3
3. 试写出下列各物质的热分解方程式：
(1) NH4Cl (2) NH4NO2 (3) (NH4)2Cr2O7 (4) (NH4)2SO4
(5) (NH4)2CO3 (6) NH4ClO4 (7) NH4NO3 (8) NH4HCO3
4. 指出下列各分子或离子中氮的氧化数：N2，NH4+，NaNO3，N2H4，NH2OH，NO2，N2O4，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+ 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Bi3+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。
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：NH3>N2H4>NH2OH，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－3盐酸溶液中, 过量的HCl需要32.10cm3、0.1000moldm－3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，IO3 成为I (注意：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KMnO4 3.16g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－3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 φ ө = +1.00V
NO3 + 3H+ + 2e = HNO2 + H2O φ ө = +0.94V
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 N2 + 3H2 反应达到平衡，有3%氨气分解，求此反应的平衡常数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 ө = －0.71V，I2 + e = 2I，φ ө = +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、K2=1.11×10－3、K3=2.9×10－7、K4=3.6×10－9。已知有0.250moldm－3 H4P2O7，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）
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0.23Å，而在P4S10中P－S键的相应差别为0.13Å，试说明之。

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