氮族元素 練習 2025屆高三化學二輪復習【解析版】

氮族元素1．(2024·南京金陵中學?？?根據(jù)圖中氮元素及其化合物的轉(zhuǎn)化關系，判斷下列說法不正確的是()A．X是N2O5B．由NH3→N2，從原理上看，NH3可與NO2反應生成N2C．工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸D．可用NaOH溶液處理多余的NO氣體答案D解析圖中X是＋5價N的氧化物，則X的化學式為N2O5，故A正確；氨氣中氮元素化合價為－3價，二氧化氮中氮元素化合價為＋4價，二者反應生成氮氣符合價態(tài)歸中規(guī)律，故B正確；工業(yè)上以NH3、空氣、水為原料生產(chǎn)硝酸，工藝流程為氨氣催化氧化生成一氧化氮和水，一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮，二氧化氮溶于水生成硝酸，故C正確；NO與NaOH溶液不反應，故D錯誤。2．砷是第ⅤA族元素。黃砷(As4)是其一種單質(zhì)，其分子結(jié)構(gòu)與白磷(P4)相似，以下關于黃砷與磷的比較正確的是()A．分子中共價鍵鍵角均為109°28′B．黃砷中共價鍵鍵能大于白磷C．黃砷易溶于水D．黃砷的熔點高于白磷答案D解析黃砷結(jié)構(gòu)與白磷相似，分子中共價鍵鍵角均為60°，故A錯誤；原子半徑：As>P，鍵長越長，鍵能越小，黃砷中共價鍵鍵能小于白磷，故B錯誤；黃砷和白磷都是非極性分子，難溶于水，故C錯誤；二者形成的晶體都為分子晶體，相對分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強，熔點越高，則黃砷的熔點高于白磷，故D正確。3．(2023·江蘇模擬)第ⅤA族元素及其化合物應用廣泛。工業(yè)上用白磷(P4)與Ba(OH)2反應生成PH3和一種鹽，該鹽可與H2SO4反應制備一元中強酸H3PO2。雌黃(As2S3)和SnCl2在鹽酸中反應轉(zhuǎn)化為雄黃(As4S4)和SnCl4(沸點114℃)并放出H2S氣體。下列化學反應表示錯誤的是()A．NO2制HNO3的離子方程式：3NO2＋H2O=2H＋＋2NOeq\o\al(－,3)＋NOB．白磷與Ba(OH)2溶液反應：2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O=3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑C．H3PO2與足量的NaOH溶液反應的離子方程式：H＋＋OH－=H2OD．雌黃制備雄黃的方程式：2As2S3＋2SnCl2＋4HCl=As4S4＋2SnCl4＋2H2S↑答案C4．磷有多種同素異形體，其中白磷和黑磷(每層由曲折的磷原子鏈組成)的結(jié)構(gòu)如圖所示，設NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是()A．3.1g31P中含有的中子數(shù)為1.5NAB．31g白磷和黑磷的混合物中含有的P—P數(shù)目為3NAC．12.4g白磷與0.6molH2在密閉容器中充分反應，生成的PH3分子數(shù)為0.4NAD．6.82g白磷發(fā)生反應：11P4＋60CuSO4＋96H2O=20Cu3P＋24H3PO4＋60H2SO4，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA答案D解析3.1g31P中含有的中子數(shù)為eq\f(3.1,31)×16NA＝1.6NA，故A錯誤；一個白磷分子中形成6個P—P，平均每個磷原子形成1.5個P—P，黑磷結(jié)構(gòu)中每個磷原子連接三個磷原子形成3個P—P，平均每個磷原子形成1.5個P—P,31g白磷與31g黑磷中，磷原子物質(zhì)的量為1mol，平均一個磷原子形成的P—P數(shù)目相同，均為1.5NA，故B錯誤；12.4g白磷物質(zhì)的量為0.1mol，與0.6molH2在密閉容器中充分反應，反應P4＋6H24PH3為可逆反應，不能進行徹底，故生成PH3分子的數(shù)目小于0.4NA，故C錯誤；11mol白磷發(fā)生反應，電子轉(zhuǎn)移120mol,6.82g白磷物質(zhì)的量為0.055mol,0.055mol白磷發(fā)生反應，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為eq\f(0.055mol×120,11)＝0.6mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6NA，故D正確。5．2020年9月，研究人員在金星大氣中探測到了磷化氫(PH3)氣體。PH3常作為一種熏蒸劑，在貯糧中用于防治害蟲，一種制備PH3的流程如圖所示：下列說法錯誤的是()A．白磷與濃NaOH溶液反應的化學方程式為P4＋3NaOH＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))PH3↑＋3NaH2PO2B．次磷酸的化學式為H3PO2，屬于一元酸C．流程中，PH3屬于還原產(chǎn)物D．理論上，1mol白磷可生產(chǎn)2molPH3答案D解析由次磷酸鈉化學式可知，次磷酸的化學式為H3PO2，由于氫氧化鈉過量所以其屬于一元酸，B正確；根據(jù)圖示可知，發(fā)生的反應有P4＋3NaOH＋3H2Oeq\o(=,\s\up7(△))PH3↑＋3NaH2PO2、2NaH2PO2＋H2SO4=Na2SO4＋2H3PO2、2H3PO2=PH3↑＋H3PO4，P4～2.5PH3，若起始時有1molP4參加反應，則整個工藝流程中共生成2.5molPH3，D錯誤。6．(2023·連云港模擬)實驗室通過對市售85%磷酸溶液進行減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸晶體，實驗裝置如圖。已知：①純磷酸的熔點為42℃，沸點為261℃，易吸潮。②純化過程需要嚴格控制溫度和水分，溫度低于21℃易形成2H3PO4·H2O(熔點為30℃)，高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸。下列實驗裝置和操作不能達到實驗目的的是()A．圖甲中使用的CaCl2、濃硫酸、P2O5的目的均為干燥氣體B．向圖乙得到的過飽和磷酸溶液中加入磷酸晶種，可以促進其結(jié)晶C．圖丙中冷凝管的進水口是b，蒸餾燒瓶中得到磷酸溶液D．磷酸中少量的水極難除去的原因是磷酸可與水分子間形成氫鍵答案C解析純磷酸制備過程需要嚴格控制溫度和水分，CaCl2、濃硫酸、P2O5的目的均為干燥氣體，A正確；純化過程中，在圓底燒瓶中放入磷酸晶種并水浴加熱得到磷酸晶體，蒸發(fā)水分，在冷凝管中，冷凝水b進a出，蒸餾燒瓶中得到水，C錯誤；磷酸的結(jié)構(gòu)式為，分子中含有多個羥基，可與水分子間形成氫鍵，因此理論上磷酸中少量的水極難除去，D正確。7．以輝銻礦(主要成分為Sb2S3，含少量As2S3、CuO、SiO2等)為原料制備銻白(Sb2O3)的工藝流程如圖所示。下列說法錯誤的是()已知：浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外，還含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等。A．“除銅”時，加入的Na2S越多越好，以保證除銅完全B．濾渣1的主要成分是SiO2和SC．“除砷”時有H3PO3生成，則該反應的化學方程式為2AsCl3＋3NaH2PO2＋3H2O=2As↓＋3H3PO3＋3NaCl＋3HClD．為了得到較多的銻白，操作時要將SbCl3緩慢加入大量水中，還要加少量氨水答案A解析輝銻礦(主要成分為Sb2S3，還含有As2S3、CuO、SiO2等)中加入鹽酸和SbCl5，浸出液中除含過量鹽酸和SbCl5之外，還含有SbCl3、AsCl3、CuCl2等，濾渣1中除了生成的S之外還有未溶解的SiO2；浸出液中加入Sb，Sb將SbCl5還原為SbCl3；加入Na2S時使Cu2＋沉淀完全，過濾得到的濾渣2為CuS；濾液中加入NaH2PO2除砷，生成亞磷酸和砷單質(zhì)，SbCl3經(jīng)過一系列反應得到Sb2O3。由流程可知，“除砷”時AsCl3和加入的NaH2PO2反應生成As和H3PO3，該反應的化學方程式為2AsCl3＋3NaH2PO2＋3H2O=2As↓＋3H3PO3＋3NaCl＋3HCl，C正確。8．中藥藥劑砒霜(主要成分為As2O3)可用于治療急性白血病。工業(yè)上利用酸性高濃度含砷廢水[主要成分是亞砷酸(H3AsO3)和砷酸(H3AsO4)]提取粗As2O3的工藝流程如圖所示。已知：As是第四周期第ⅤA族元素；Ca3(AsO3)2微溶于水，Ca3(AsO4)2難溶于水。回答下列問題：(1)H3AsO3中As的化合價是________；比較酸性強弱：H3AsO4________(填“>”或“<”)H3PO4。(2)若試劑①選擇H2O2，則“氧化”過程反應中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是________。(3)寫出“還原”過程發(fā)生反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________。(4)從綜合利用的角度看，“濾液②”的主要成分可返回________步驟中循環(huán)再利用。(5)As2O3粗產(chǎn)品(含As2O5雜質(zhì))中As2O3質(zhì)量分數(shù)的測定：稱取mg粗產(chǎn)品溶于適量NaOH溶液，得到含AsOeq\o\al(3－,3)、AsOeq\o\al(3－,4)的混合溶液100mL。取20mL上述溶液與0.02500mol·L－1的I2溶液進行反應(