Question

氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生活具有重要意义。含氮元素的化合物在工业生产和国防建设中都有广泛的应用。
（1）氮元素原子核外有     个未成对电子，最外层有        种能量不同的电子。PH₃分子的空间构型为          ，是         分子。（填极性或非极性）
（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      （填编号）
a．NH₃比PH₃稳定性强
b．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性
c．氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合
d．氮气常温是气体，磷单质是固体
亚硝酸盐是食品添加剂中急性毒性较强的物质之一，可使正常的血红蛋白变成正铁血红蛋白而失去携带氧的功能，导致组织缺氧。
（3）亚硝酸钠溶液滴加到K₂Cr₂O₇酸性溶液中，溶液由橙色变为绿色，反应如下，补上缺项物质并配平：
   Cr₂O₇^2－+      NO₂^－+         →      Cr³⁺ +      NO₃^－+       
（4）上题反应中每消耗0.6mol NO₂^－，转移电子数为         。
（5）氮氧化物（NO和NO₂）污染环境。若用Na₂CO₃溶液吸收NO₂可生成CO₂，9.2gNO₂和Na₂CO₃溶液完全反应时转移电子0.1 mol，则反应的离子方程式为            。

Answer 1

（1）3   2   三角锥形   极性
（2）a c
（3）Cr₂O₇^2－+ 3NO₂^－+ 8H⁺ →2Cr³⁺ + 3NO₃^－+ 4H₂O
（4）1.2N_A
（5）2NO₂+CO₃^2－→ NO₂^－+NO₃^－+CO₂

解析试题分析：（1）氮元素的原子序数是7，其核外电子排布为1s²2s²2p³，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。PH₃分子中P原子含有1对孤对电子，价电子数是4，所以其空间构型为三角锥形，是极性分子。
（2）a．非金属性越强，氢化物的稳定性越强，因此NH₃比PH₃稳定性强可以说明二者非金属性相对强弱，a正确；b．硝酸显强氧化性，磷酸不显强氧化性与非金属性强弱无关系，b不正确；c．非金属性越强，越容易与氢气化合，因此氮气与氢气能直接化合，磷与氢气很难直接化合可以说明二者非金属性相对强弱，c正确；d．氮气常温是气体，磷单质是固体，非金属性强弱与状态无关系，d不正确，答案选ac。
（3）根据方程式可知Cr元素的化合价从+6价降低到+3价，得到3个电子。氮元素的化合价从+3价升高到+5价，失去2个电子，所以根据电子得失守恒可知配平后的方程式为Cr₂O₇^2－+ 3NO₂^－+ 8H⁺ →2Cr³⁺ + 3NO₃^－+ 4H₂O。
（4）氮元素的化合价从+3价升高到+5价，失去2个电子，所以每消耗0.6mol NO₂^－，转移电子数为0.6×2×N_A＝1.2N_A。
（5）9.2gNO₂的物质的量是9.2g÷46g/mol＝0.2mol，反应中转移0.1mol电子，所以在反应中NO₂部分不还原为亚硝酸根，另外一部分转化为硝酸根，所以反应的离子方程式为2NO₂+CO₃^2－→ NO₂^－+NO₃^－+CO₂。
考点：考查核外电子排布、非金属性强弱比较以及氧化还原反应的有关应用与计算