2.分析理解元素化合物性質(zhì)的方法規(guī)律
(1)氮元素的化學(xué)活動(dòng)性與氮分子的穩(wěn)定性
元素的性質(zhì)取決于元素的原子結(jié)構(gòu)。氮的原子半徑小,吸引電子的能力較強(qiáng),故表現(xiàn)出較強(qiáng)的化學(xué)活動(dòng)性,所以說(shuō)氮元素是一種較為活潑的非金屬元素。
氮?dú)獾姆(wěn)定性則取決于氮分子的結(jié)構(gòu)。氮分子是由兩個(gè)氮原子共用三對(duì)電子結(jié)合而成的,氮分子中有共價(jià)三鍵(N≡N),它的鍵能很大(946 kJ·mol-1),當(dāng)?shù)獨(dú)鈪⒓踊瘜W(xué)反應(yīng)時(shí),必須打開(破壞)分子中的三鍵,這就需要吸收很高的能量。因此,在通常情況下,氮?dú)獾男再|(zhì)很不活潑,很難跟其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。只有在高溫或放電條件下,氮分子獲得了足夠的能量,使氮分子中的共價(jià)鍵斷裂而形成活動(dòng)性較強(qiáng)的氮原子,才能跟氫氣、氧氣、金屬等物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。
(2)由氨的分子結(jié)構(gòu)分析理解氨的性質(zhì):NH3分子為三角錐形,N-H鍵具有極性,決定了NH3為極性分子,因而氨易液化(易液化的還有SO2、Cl2等);氨極易溶于水,其水溶液的密度小于1;NH3分子也極易與酸反應(yīng)生成銨鹽。
NH3分子中氮元素呈-3價(jià),為氮元素的最低價(jià)態(tài),具有還原性,能在一定條件下與O2、Cl2、CuO等反應(yīng),被它們氧化:
4NH3+5O2
4NO+6H2O 2NH3+3Cl2===N2+6HCl
2NH3+3CuO
3Cu+N2+3H2O
(3)關(guān)于硝酸性質(zhì)的分析理解方法
①?gòu)膶兕惾シ治鯤NO3具有酸的通性。
②從硝酸中+5價(jià)氮元素去分析HNO3具有強(qiáng)氧化性,表現(xiàn)在能與多數(shù)金屬、非金屬、某些還原性化合物起反應(yīng)。要注意,由于硝酸氧化性很強(qiáng),任何金屬與硝酸反應(yīng)都不能放出氫氣,在與不活潑金屬如Cu、Ag等反應(yīng)時(shí),濃硝酸還原產(chǎn)物為NO2,稀HNO3還原產(chǎn)物為NO,(但不能認(rèn)為稀HNO3的氧化性比濃硝酸強(qiáng));在常溫下,濃硝酸能使鐵、鋁等金屬鈍化;濃硝酸和濃鹽酸體積之比為1∶3組成的混合物稱為王水,氧化性很強(qiáng),能氧化一些不溶于硝酸的金屬,如:Pt、Au等。
③硝酸不穩(wěn)定,易分解,受熱、光照或濃度越大,硝酸越易分解。由于分解生成的NO2溶于硝酸而使硝酸呈黃色。實(shí)驗(yàn)室里為防止硝酸分解,常將硝酸盛放在棕色瓶?jī)?nèi),貯放在黑暗而且溫度低的地方。
1.氮及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系
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35.答案:(1)5 mol·L-1 (2)15.68 (3)16.8
解析:(1)從圖上看出:34.4 g混合物和100 mL NaOH恰好完全反應(yīng)。
因?yàn)? mol NaOH-1 mol NH3即n(NaOH)=n(NH3)=11.2 L/22.4 L·mol-1=0.5 mol,c(NaOH)=n/V=0.5 mol/0.100 L=5 mol·L-1。
(2)V(NaOH)=140 mL,因?yàn)楣腆w過(guò)量,
所以V(氣)=22.4n(NaOH)=22.4×5×0.140=15.68(L)
(3)V(NaOH)=180 mL,過(guò)量,固體51.6 g,由圖得出34.4 g/11.2 L=51.6 g/V(氣),V(氣)=16.8 L。
●命題趨向與應(yīng)試策略
0.3 0.3 0.3
最終剩余PCl3 1 mol-0.3 mol=0.7 mol,n(PCl5)=0.3 mol。二者的物質(zhì)的量之比為0.7∶0.3=7∶3。
(2)依題意知c(H+)=10-3 mol·L-1。設(shè)BaCl2溶液的摩爾濃度為c,加入H2SO4的體積為x mL,則由反應(yīng)方程式:
BaCl2+H2SO4===BaSO4↓+2HCl
= ![]()
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將③代入②解得c=5.05×10-4 mol·L-1
34.答案:(1)7∶3 (2)5.05×10-4
解析:(1)依據(jù)反應(yīng)方程式計(jì)算如下:
2P+3Cl2=== 2PCl3
=
解得x=1.5(mol) y=1(mol)
由于Cl2過(guò)量1.8 mol-1.5 mol=0.3 mol,所以繼續(xù)發(fā)生下面反應(yīng):
PCl3+Cl2 === PCl5
33.答案:N2(或氮?dú)?
6NO2+8NH3
7N2+12H2O 6NO+4NH3
5N2+6H2O
N2O3+2NaOH===2NaNO2+H2O (NO+NO2+2NaOH===2NaNO2+H2O)
解析:N元素的化合價(jià):NO中為+2,NO2中為+4,NH3中為-3。發(fā)生氧化還原反應(yīng),其產(chǎn)物化合價(jià)應(yīng)小于+2,大于-3,只能為零價(jià),且N2穩(wěn)定,無(wú)毒。故第一空可解。寫方程式略。
32.答案:4NH3+6NO
5N2+6H2O
解析:由題意NO中+2價(jià)氮作氧化劑,NH3中-3價(jià)的氮作還原劑,NO
N2,但NH3的氧化產(chǎn)物沒(méi)給。因該反應(yīng)屬同種元素間的氧化還原反應(yīng),所以-3價(jià)氮的氧化產(chǎn)物的化合價(jià)應(yīng)介于-3和0之間(氧化產(chǎn)物價(jià)態(tài)不能高于還原產(chǎn)物的價(jià)態(tài))。所以NH3
N2。如此反應(yīng)物、生成物都已確定,即可寫出該反應(yīng)方程式。(同時(shí)要注意提高配平技能)
31.答案:(1)N3B3H6 (2)硼(B) 氫(H) (3)B2H6
解析:(1)B=81×40%÷10.8=3
H=81×7.4%÷1=6
N=(81-3×10.8-6)÷14=3
所以G的分子式為N3B3H6
(2)E含兩種元素,由E+NH3![]()
N3B3H6+2H2①可看出E一定含硼(B)元素,另一元素也只能為H或N。由反應(yīng)①式看出反應(yīng)后H原子數(shù)>3,故E中一定由B、H元素構(gòu)成。
(3)由反應(yīng)式①可知1 mol E和2 mol NH3恰好完全反應(yīng),反應(yīng)式為
E+2NH3===
N3B3H6+4H2
設(shè)E分子式為BxHy,由元素守恒得x=2 y=4+8-6=6
所以E分子式為B2H6
30.答案:Co(NH3)?6Cl3
解析:用n表示物質(zhì)的量,用m表示質(zhì)量。
n(NH3)=0.200 L×24.0×10-3 mol·L-1=4.80×10-3 mol
m(NH3)=4.8×10-3 mol×17 g·mol-1=8.16×10-2 g
n(Cl-)=0.100 mol·L-1×24.0×10-3 L=2.40×10-3 mol
m(Cl-)=2.40×10-3 mol×35.5 g·mol-1=8.52×10-2 g
m(Co)=0.2140 g-8.16×10-2 g-8.52×10-2 g=4.72×10-2 g
n(Co)=4.72×10-2 g/58.9 g·mol-1=8.01×10-4 mol
所以n(Co)∶n(NH3)∶n(Cl-)=1∶6∶3
即化學(xué)式為Co(NH3)6Cl3。
29.答案:(1)
=0.60 (2)增大
解析:由題意可知,蒸餾前后溶液質(zhì)量不變。所以
M1+M2=![]()
解得:M1∶M2=0.60;
(2)M1+M2=
+0.05(M1+M2)
解得:M1/M2=15/17>0.6。?
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