题目内容

氮元素十分重要，其单质及其化合物在科研、生产领域有着十分广泛的用途。
（1）氮元素核外电子排布式为：                 ，原子核外共有    种不同能级的电子，氮原子核外电子云有       种不同的伸展方向，有      种不同运动状态的电子。
（2）最新“人工固氮”的研究报道：常温常压、光照条件下，N2在催化剂表面与水发生反应：
2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ，如果反应的平衡常数K值变大，该反应     （选填编号）。
A．一定向正反应方向移动
B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小
C．一定向逆反应方向移动
D．在平衡移动时逆反应速率先减小后增大
（3）如果上述反应在体积不变的密闭容器中进行，当反应达到平衡后，下列判断错误的是
A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化     B．通入大量稀有气体能提高反应的速率
C．容器中气体的密度不随时间而变化           D．（N2）/ （O2）=2:3
（4）高氯酸铵作为火箭燃料的重要氧载体。高氯酸铵在高压、450℃的条件下迅速分解，反应的化学方程式4NH4ClO46H2O↑+ 2N2↑+ 4HCl↑+ 5O2↑，其中氧化产物与还原产物的物质的量之比是                        ，每分解1mol高氯酸铵，转移的电子数目是               。
（1） 1s22s22P3 , 3, 4, 7
（2）AB
（3）B
（4） 7∶4   8NA 或 4.816×1024 个

试题分析：（1）氮元素是7号元素核外电子有7个，排布式为：1s22s22P3 ，由于有三种能级，故原子核外共有3种不同能级的电子，氮原子核外电子云有的伸展方向s是球形的只有一种，P轨道有3种，共有4伸展方向。由于同一轨道上的两个电子自旋方向不同，故共有7种不同运动状态的电子。
（2）2N2 (g)+6H2O (l)4NH3 (g)+3O2 (g) - Q ，正反应是吸热反应，如果反应的平衡常数K值变大，则生成物浓度增大，反应物浓度减小，则有 A．一定向正反应方向移动，正确。B．在平衡移动时正反应速率先增大后减小，说明平衡右移，正确。
（3）相当于在恒容容器中，A．容器中气体的平均分子量不随时间而变化，说明达到了平衡，正确。 B．通入大量稀有气体各物质的量浓度没有改变，反应的速率不改变，错误。C．由于反应前后气体的质量不等，所以容器中气体的密度不随时间而变化可以做为平衡判断的依据，正确。D．（N2）/ （O2）=2:3，速率之比等于化学计量数之比，正确。
（4）该反应4NH4ClO4 6H2O↑+ 2N2↑+ 4HCl↑+ 5O2↑中，氧化产物是氮气和氧气，还原产物是氯化氢，物质的量之比是 7∶4 ，每分解1mol高氯酸铵，转移的电子数目是 8NA 或 4.816×1024 个。
练习册系列答案
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2.8 g Fe全部溶于一定浓度、200 mL的HNO3溶液中，得到标准状况下的气体1.12 L，测得反应后溶液的pH为1。若反应前后溶液体积变化忽略不计，则下列有关判断正确的是（　　）。
A．反应后溶液中c（NO3-）＝0.85 mol·L－1
B．反应后的溶液最多还能溶解1.82 g Fe
C．反应前HNO3溶液的浓度为1.0 mol·L－1
D．1.12 L气体是NO、NO2的混合气体
在50 mL a mol·L－1的硝酸溶液中，加入6.4 g Cu，全部溶解，假设硝酸的还原产物只有NO2和NO，将反应后溶液用蒸馏水稀释至100 mL时测得c(NO3-)＝3 mol·L－1。
（1）稀释后的溶液pH＝          ；
（2）若a＝9，则生成的气体中NO2的物质的量为         mol。
NaClO2可用作造纸的漂白剂，它由H2O2+2ClO2+2NaOH＝2NaClO2+2H2O+O2制得，下列说法正确的是
A．H2O2是氧化剂，H2O2中的氧元素被还原
B．每生成1 mol O2转移的电子的物质的量为4 mol
C．ClO2中的氯元素被氧化
D．ClO2是氧化剂，H2O2是还原剂
氮元素的化合物在工农业以及国防科技中用途广泛，但也会对环境造成污染，如地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。
完成下列填空：
（1）某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3(aq)反应探究脱氮原理。实验前
①用0.1mol·L-1H2SO4(aq)洗涤Fe粉，其目的是                        ，然后用蒸馏水洗涤至中性；
②将KNO3(aq)的pH调至2.5；
③为防止空气中的        （写化学式）对脱氮的影响，应向KNO3溶液中通入N2。
（2）用足量Fe粉还原上述KNO3(aq)过程中，反应物与生成物的离子浓度、pH随时间的变化关系如图所示。请根据图中信息写出t1时刻前该反应的离子方程式：                                   。

（3）神舟载人飞船的火箭推进器中常用肼（N2H4）作燃料。NH3与NaClO反应可得到肼（N2H4），该反应中被氧化与被还原的元素的原子个数之比为                。如果反应中有5mol电子发生转移，可得到肼         g。
（4）常温下向25mL 0.01mol/L稀盐酸中缓缓通入5.6 mL NH3（标准状况，溶液体积变化忽略不计），反应后溶液中离子浓度由大到小的顺序是                     。在通入NH3的过程中溶液的导电能力            （填写“变大”、“变小”或“几乎不变”）。
（5）向上述溶液中继续通入NH3，该过程中离子浓度大小关系可能正确的是      （选填编号）。
a．c(Cl-)=c(NH4+)＞c(H+)=c(OH-)       b．c(Cl-)＞c(NH4+)=c(H+)＞c(OH-)
c．c(NH4+)＞c(OH-)＞c(Cl-)＞c(H+)     d．c(OH-)＞c(NH4+)＞c(H+)＞c(Cl-)
（6）常温下向25mL含HCl 0.01mol的溶液中滴加氨水至过量，该过程中水的电离平衡                                 （填写电离平衡移动情况）。当滴加氨水到25mL时，测得溶液中水的电离度最大，则氨水的浓度为                  mol·L-1。
一定量的CuS和Cu2S的混合物投入足量的HNO3中，收集到气体a mol，向反应后的溶液中（存在Cu2+和SO42-）加入足量NaOH，产生蓝色沉淀，过滤，洗涤，灼烧，得到CuO固体120g，若上述气体为NO，则a可能为    mol.
A．2.50B．4.00C．7.50D．3.15
高铁酸钾(K2FeO4)是一种集氧化、吸附、絮凝于一体的新型多功能水处理剂。其生产工艺流程如下：

请同答下列问题：
(l)写出向KOH溶液中通入足量Cl2发生反应的离子方程式_______ 。
（2）在溶液I中加入KOH固体的目的是______（填编号）。
A．为下一步反应提供碱性的环境
B．使KClO3转化为KClO
C．与溶液I中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
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（3）从溶液Ⅱ中分离出K2FeO4后，还会有副产品KNO3，KCl,则反应③中发生的离子反应方程式为_______。每制得59.4克K2FeO4，理论上消耗氧化剂的物质的量为____ mol。
（4）高铁酸钾(K2FeO4)作为水处理剂的一个优点是能与水反应生成胶体吸附杂质，配平该反应的离子方程式：_______ FeO42－+_______ H2O="_______" Fe(OH)3（胶体）+_______O2↑+_______OH－。
（5）从环境保护的角度看，制备K2FeO4较好的方法为电解法，其装置如图所示。电解过程中阳极的电极反应式为________。

（6）高铁电池是一种新型二次电池，电解液为碱溶液，其反应式为：3Zn(OH)2+2Fe(OH)3+4KOH-----3Zn+2K2FeO4+8H2O,放电时电池的负极反应式为________ 。
某工厂利用FeCl3溶液腐蚀镀有铜的绝缘板生产电路板，一实验小组对该厂生产电路后所得的废液进行分析。取50．0 mL废液，向其中加入0．64 g Cu，金属铜全部溶解。另取50．0 mL废液，向其中加入足量的AgNO3，析出沉淀43．05 g，下列说法正确的是（  ）
A．原废液中含有的金属阳离子只有Fe2＋和Cu2＋
B．该工厂原来使用的FeCl3溶液的物质的量浓度约为2 mol/L
C．若向500 mL废液中加入足量的稀HNO3溶液，在标况下产生NO气体4．48 L，则原废液中Fe2＋和Cu2＋的物质的量浓度之比为2:1
D．可以使用硫氰化钾溶液检验该废液中是否含有Fe2＋
将一定量的氯气通入30mL浓度为10.00mol/L的氢氧化钠浓溶液中，加热少许时间后溶液中形成NaCl、NaClO、NaClO3共存体系。下列判断正确的是(    )
A．与NaOH反应的氯气一定为0.3 mol
B．反应后的溶液中n（Na+）：n（Cl-）可能为7：3
C．若反应中转移的电子为n mol，则0.15＜n＜0.25
D．n（NaCl）：n（NaClO）：n（NaClO3）可能为11﹕2﹕1

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