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    8．氮元素在自然界中存在多种价态，结合题干回答下列问题：
    （1）氮元素原子核外有3个未成对电子，最外层有2种能量不同的电子．
    （2）氮和磷是同主族元素，下列能说明二者非金属性相对强弱的是ab（填编号）．
    a．NH3比PH3稳定性强
    b．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
    c．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
    d．氮气常温是气体，磷单质是固体
    （3）已知，氯胺NH2Cl熔点-66℃，NH4Cl熔点340℃，氯胺的电子式为，从物质结构的角度解释两者熔点相差较大的原因氯胺NH2Cl为分子晶体，NH4Cl为离子晶体，熔沸点离子晶体高于分子晶体．
    （4）NH2Cl比HClO稳定性高，易水解，因水解后能产生可杀菌消毒的物质而成为饮用水的缓释消毒剂，NH2Cl发生水解的化学方程式为NH2Cl+H2O?NH3+HClO．
    （5）工业上利用铝粉除去含氮废水中的NO3-，当控制溶液pH在10.7左右时，反应过程中生成AlO2-、氮气和氨气，若氮气和氨气的体积比为4：1，则还原剂和氧化剂的物质的量之比为16：9，若氮气和氨气的体积比为1：1，则除去0.1mol NO3-，消耗铝5.4g．

    分析 （1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子；
    （2）非金属性强弱的判断方法有：单质之间的置换反应、气态氢化物的稳定性、元素最高价氧化物的水化物酸性；
    （3）NH2Cl为共价化合物，为分子晶体，据此写出其电子式；由于NH2Cl为分子晶体，而NH4Cl为离子晶体，导致两者的熔沸点相差较大；
    （4）NH2Cl能部分水解重新生成HClO，还生成氨气；
    （5）设生成的氮气的物质的量为4mol，则氨气为mol，根据由NO3-还原为氮气和氨气的化合价变化可知，生成4xmol氮气和xmol氨气NO3-共得40mol+8mol=48mol电子，根据得失电子数守恒求出反应的铝的物质的量，然后根据铝做还原剂，NO3-做氧化剂来分析物质的量之比．

    解答 解：（1）N原子核外有3个未成对电子；原子核外电子有几种能级就有几种不同能量的电子，该原子核外有1s、2s、2p三种能量的电子，所以该原子最外层有2种不同能量的电子；故答案为：3；2；
    （2）a．氢化物的稳定性越强，则非金属的非金属性越强，NH3比PH3稳定性强，则N元素非金属性大于P，故正确；
    b．非金属单质与氢气反应越容易，则该非金属的非金属性越强，氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合，所以N元素的非金属大于P，故正确；
    c．元素最高价氧化物的水化物酸性越强，该元素的非金属性越强，与其氧化性无关，故错误；
    d．非金属单质的状态与非金属元素的非金属性强弱无关，故错误；
    故选ab．
    （3）NH2Cl为共价化合物，N与H原子之间、N与Cl原子之间均为共价键，故电子式为；由于NH2Cl为分子晶体，而NH4Cl为离子晶体，而熔沸点离子晶体高于分子晶体，故两者熔点相差较大，故答案为：氯胺NH2Cl为分子晶体，NH4Cl为离子晶体，熔沸点离子晶体高于分子晶体；
    （4）NH2Cl能部分水解生成强氧化性的物质，应为HClO，可起消毒杀菌的作用，方程式为NH2Cl+H2O?NH3+HClO，故答案为：NH2Cl+H2O?NH3+HClO；  
    （5）设生成的氮气的物质的量为4mol，则氨气为1mol，由于氮气和氨气是由NO3-还原而来，故生成4mol氮气和1mol氨气时NO3-共得电子的物质的量为n=4×10mol+8mol=48mol电子，根据得失电子数守恒可知反应掉的铝的物质的量n=$\frac{48mol}{3}$=16mol，在此反应中，铝做还原剂，物质的量为16mol，而NO3-做氧化剂，物质的量为（4mol×2+1mol）=9mol，故还原剂和氧化剂的物质的量之比为16：9；
    若氮气和氨气的体积比为1：1，设氮气和氨气的物质的量均为xmol，除去0.1mol NO3-，根据氮原子的守恒可知：2x+x=0.1，故x=$\frac{1}{30}$mol，则生成$\frac{1}{30}$mol氮气和$\frac{1}{30}$mol氨气所得到的电子的物质的量为n=$\frac{1}{30}$mol×2×5+$\frac{1}{30}$mol×8=$\frac{18}{30}$mol，根据得失电子数守恒可知消耗铝的物质的量为n=$\frac{18}{30}×\frac{1}{3}$=0.2mol，故所需铝的质量m=nM=0.2mol×27g/mol=5.4g．
    故答案为：16：9，5.4g．

    点评 本题考查了电子式的书写以及方程式的有关计算，难度不大，应注意解题思路的梳理．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    18．第四周期过渡元素Mn、Fe、Ti可与C、H、O形成多种化合物
    （1）下列叙述正确的是AD
    A．HCHO与水分子之间能形成氢键
    B．HCHO和CO2分子中的中心原子均采用SP2杂化
    C．苯分子中含有6个σ键和1个大π键，苯是非极性分子
    D．CO2晶体的熔点、沸点比二氧化硅晶体的低
    （2）Mn和Fe部分电力能数据如表：
     元素Mn Fe 
     电离能/molI1  717 758
     I2 1509 1561
     I3 3248 2957
    Mn元素的价电子排布式为3d54s2，气态Mn2+再失去一个电子比气态Fe2+再失去一个电子难，其原因是由Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转为不稳定的3d4状态需要的能量较多；而Fe2+到Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6到稳定的3d5半充满状态，需要的能量相对要少
    （3）铁原子核外有26种运动状态不同的电子．
    （4）根据元素电子的外围电子排布的特征，可将元素周期表分成五个区域，其中Ti属于d区
    （5）Ti的一种氧化物X，其晶胞结构如图所示，则X的化学式为TiO2
    （6）电镀厂排放的废水中常含有剧毒的CN-离子．可在X的催化下，先用NaClO将CN-氧化成CNO-，再在酸性条件下CNO-继续被NaClO氧化成N2和CO2
    ①H、C、N、O四种元素的电负性由小到大的顺序为H＜C＜N＜O
    ②与CNO-互为等电子体微粒的化学式为CO2、N2O、SCN-等（写一种即可）
    ③氰酸（HOCN）是一种链状分子，它与异氰酸（HNCO）互为同分异构体，其分子内各原子最外层均已达到稳定结构，写出氰酸的结构式：N≡C-O-H．

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    科目：高中化学 来源： 题型：多选题

    19．现某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种：Na+、NH4+、K+、Cl-、SO42-、CO32-．为确认溶液组成进行如下实验：
    （1）取200mL上述溶液，加入足量BaCl2溶液，反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥，得沉淀4.30g，向沉淀中加入过量的盐酸，有2.33g沉淀不溶．
    （2）向（1）所得滤液中加入足量的NaOH溶液，加热，产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12L（已换算成标准状况，假定产生的气体全部逸出）．
    由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是（　　）
    A．一定存在SO42-、CO32-、NH4+，可能存在K+、Cl-、Na+
    B．一定存在SO42-、CO32-、NH4+、Cl-，一定不存在K+、Na+
    C．c（CO32-）=0.01 mol•L-1，c（NH4+）＞c（SO42-）
    D．如果上述6种离子都存在，则c（Cl-）＞c（SO42-）

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．用二氧化氯（ClO2）新型净水剂替代传统的净水剂Cl2，对淡水进行消毒是城市饮用水处理的新技术．
    （1）ClO2的制备方法：纤维素还原法制ClO2是一种新方法，其原理是：纤维素水解得到的最终产物Y与NaClO3反应生成ClO2．完成反应的化学方程式，并标出电子转移的方向和数目
    □C6H12O6+24NaClO3+12H2SO4=□ClO2↑+□CO2↑+18H2O+□Na2SO4，假设该反应在标准状况下生成1.12L气体，则转移的电子数为0.04NA．
    （2）ClO2是一种黄绿色有刺激性气味的气体，实验室通常用NaOH溶液来吸收ClO2，以减少环境污染．若实验时需要450mL 4mol/L的NaOH溶液，则配制时，需要用托盘天平称取NaOH的质量为80.0g，所使用的仪器除托盘天平、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有500mL容量瓶、烧杯．配制该溶液时，下列操作会使溶液浓度偏高的是CD．（填字母）
    A．称量固体时动作缓慢            B．容量瓶未干燥立即用来配制溶液
    C．NaOH固体溶解后立刻转移     D．在容量瓶中定容时俯视容量瓶刻度线
    E．定容后摇匀，发现液面降低，又补加少量水，重新达到刻度线．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    3．目前，利用金属或合金储氢已取得很大进展，先后发现了Ni、Mg、Fe基三个系列的储氢材料，如图是一种储氢密度超过液氢的镍基合金的晶胞结构图．
    ①Ni原子的基态电子排布式为1s22s22p63s23p63d84s2或[Ar]3d84s2，位于周期表的d区．
    ②这种储氢合金的化学式为LaNi5．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    13．分类法在化学学科的研究中起到了非常重要的作用．下列分类标准不合理的是（　　）
    ①根据组成元素将氧化物分成酸性氧化物和碱性氧化物
    ②根据反应中是否有电子转移将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应
    ③根据是否有丁达尔现象将分散系分为溶液和胶体
    ④根据在水溶液或熔融状态是否能导电将化合物分为电解质和非电解质．
    A．②③B．②④C．①③D．①④

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    20．某原电池装置如图所示，电池总反应为2Ag+Cl2=2AgCl．下列说法正确的是（　　）
    A．正极反应为Cl2+2e-=2Cl-
    B．放电时，交换膜右侧溶液中有大量白色沉淀生成
    C．若用NaCl溶液代替盐酸，则电池总反应随之改变
    D．当电路中转移0.01 mol e-时，交换膜左侧溶液中约减少0.01 mol离子

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    17．研究NO2、SO2、CO等大气污染气体的处理具有重要意义．
    （1）NO2可用水吸收，相应的化学反应方程式为3NO2+H2O═2HNO3+NO．利用反应6NO2+8NH3$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{△}$7N2+12H2O也可处理NO2．当转移1.2mol电子时，消耗的NO2在标准状况下是67.2L．
    （2）一定条件下，将NO2与SO2以体积比1：2置于密闭容器中发生上述反应，下列能说明反应达到平衡状态的是b．
    a．体系压强保持不变
    b．混合气体颜色保持不变
    c．SO3和NO的体积比保持不变
    d．每消耗1mol SO3的同时生成1mol  NO2
    测得上述反应平衡时NO2与SO2体积比为1：6，则平衡常数K=$\frac{8}{3}$．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    18．把NaHCO3和Na2CO3•10H2O的混合物9.58g溶于水配成500mL溶液，其中Na+浓度为0.2mol•L-1；若把等质量的固体混合物加热至恒重，残留固体的质量为（　　）
    A．1.06gB．2.63gC．3.6gD．5.3g

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