氮化硅是一種重要的結(jié)構(gòu)陶瓷材料,它是一種超硬物質(zhì),本身具有潤滑性,并且耐磨損。一定條件下,氮氣、氫氣與四氯化硅反應(yīng)可以制得氮化硅,化學(xué)反應(yīng)方程式為:3SiCl4+6H2+2N2 → Si3N4+12HCl
氮的氫化物肼(N2H4)是航天火箭發(fā)射常用的燃料,二氧化氮作氧化劑。
回答以下問題:
(1)氮原子的最外層電子排布式是_________________;氮元素有多種化合價,寫出含2種價態(tài)氮的化合物的化學(xué)式_________________(舉一例)。
(2)硅原子核外電子排布在______________種不同能量的電子亞層上,氮化硅屬______________晶體。
(3)上述反應(yīng)中,屬于同一周期的元素符號有_________,用___________________________事實可以比較它們的非金屬性強弱。
(4)肼(N2H4)分子可視為NH3分子中的一個氫原子被-NH2取代形成的另一種氮的氫化物。NH3分子的空間構(gòu)型是______________;與N2H4分子具有相同電子數(shù)的分子有多種,其中具有可燃性的物質(zhì)是_________(舉一例)。
(5)肼作火箭發(fā)射燃料,燃燒時發(fā)生的反應(yīng)是:N2O4(l)+2N2H4(l) → 3N2(g)+4H2O(g)+1038.7kJ若該反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂,則形成的氣體有_____mol,其中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目_____。
(6)肼能與硫酸反應(yīng)生成N2H6SO4。該物質(zhì)晶體類型與硫酸銨相同,則其溶液PH_______7(填>、<或=),原因是____________________(用離子方程式表示)

(1)2s22p3 ;NH4NO NH4NO2(合理給分) (2分)
(2)5; 原子 (2分)
(3)Si、 Cl ; 氫化物穩(wěn)定性或最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性 (2分)
(4)三角錐形 ; C2H6  (合理給分)(2分)
(5)3.5 ; 4NA(NA代表阿伏伽德羅常數(shù) )或2.408×1024 (2分)
(6)< ;N2H62+ +2H2ON2H4·2H2O+2H+(合理給分)(2分)

解析試題分析:(1)氮原子是7號元素,最外層電子排布式為2s22p3;2種價態(tài)氮的化合物的化學(xué)式NH4NO NH4NO2。
(2)硅原子是14號元素,核外電子排布式為1S22s22p6 3S23P2能層和能級其中任一項不同,即軌道能量不同,故核外電子排布在5種不同能量的電子亞層上,氮化硅是一種超硬物質(zhì)據(jù)此性質(zhì)可知氮化硅屬于原子晶體。
(3)上述反應(yīng)中,屬于同一周期的元素符號有Si、 Cl ; ,用氫化物穩(wěn)定性或最高價氧化物對應(yīng)水化物酸性事實可以比較它們的非金屬性強弱。
(4)NH3分子中氮原子發(fā)生了SP3雜化,但配位原子只有3個,故其空間構(gòu)型是三角錐形;與N2H4分子具有相同電子數(shù)的分子有多種,其中具有可燃性的物質(zhì)是 C2H6
(5)N2O4(l)+2N2H4(l) → 3N2(g)+4H2O(g)+1038.7kJ反應(yīng)中有4mol N-H鍵斷裂,即有1molN2H4發(fā)生了反應(yīng),則形成的氣體有3.5mol,其中轉(zhuǎn)移電子數(shù)目 4NA。
(6)硫酸銨是強酸弱堿鹽,可知該物質(zhì)也是,則其溶液PH小于7,水解方程式可寫為N2H62+ +2H2ON2H4·2H2O+2H+
考點:本題主要考查原子軌道的能量判斷,分子的空間構(gòu)型,鹽類的水解等知識。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

開發(fā)氫能是實現(xiàn)社會可持續(xù)發(fā)展的需要。硫鐵礦(FeS2)燃燒產(chǎn)生的SO2通過下列碘循環(huán)工藝過程既能制H2SO4,又能制H2。

請回答下列問題:
(1)已知1 g FeS2完全燃燒放出7.1 kJ熱量,F(xiàn)eS2燃燒反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為________________________________________________________。
(2)該循環(huán)工藝過程的總反應(yīng)方程式為_____________________________________。
(3)用化學(xué)平衡移動的原理分析,在HI分解反應(yīng)中使用膜反應(yīng)器分離出H2的目的是_______________________________________________________。
(4)用吸收H2后的稀土儲氫合金作為電池負(fù)極材料(用MH表示),NiO(OH)作為電池正極材料,KOH溶液作為電解質(zhì)溶液,可制得高容量,長壽命的鎳氫電池。電池充放電時的總反應(yīng)為:
NiO(OH)+MHNi(OH)2+M
①電池放電時,負(fù)極的電極反應(yīng)式為______________________________。
②充電完成時,Ni(OH)2全部轉(zhuǎn)化為NiO(OH)。若繼續(xù)充電將在一個電極產(chǎn)生O2,O2擴(kuò)散到另一個電極發(fā)生電極反應(yīng)被消耗,從而避免產(chǎn)生的氣體引起電池爆炸,此時,陰極的電極反應(yīng)式為____________________________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

NOx是汽車尾氣中的主要污染物之一。
(1)NOx能形成酸雨,寫出NO2轉(zhuǎn)化為HNO3的化學(xué)方程式:_____________。
(2)在汽車尾氣系統(tǒng)中裝置催化轉(zhuǎn)化器,可有效降低NOx的排放。
①當(dāng)尾氣中空氣不足時,NOx在催化轉(zhuǎn)化器中被還原成N2排出。寫出NO被CO還原的化學(xué)方程式:_______________________________________。
②當(dāng)尾氣中空氣過量時,催化轉(zhuǎn)化器中的金屬氧化物吸收NOx生成鹽。其吸收能力順序如下:12MgO<20CaO<38SrO<56BaO。原因是_______________,
元素的金屬性逐漸增強,金屬氧化物對NOx的吸收能力逐漸增強。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

硝酸銨是一種常用的化肥,其工業(yè)生產(chǎn)流程如下圖,請回答下列問題。

⑴寫出反應(yīng)容器B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                              。
⑵吸收塔C中通入空氣的目的是                                             ;C、D兩個反應(yīng)容器中發(fā)生的反應(yīng),屬于氧化還原反應(yīng)的是       (填反應(yīng)容器代號)。
⑶濃硝酸一般保存在棕色試劑瓶里,并放置在陰涼處,用化學(xué)方程式解釋原因:                       。 
⑷金屬銅與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式是                  ,該反應(yīng)中稀硝酸表現(xiàn)的性質(zhì)是          。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

碳族元素是形成化合物種類最多的元素。
(1)碳原子2個2p電子的運動狀態(tài)不相同的方面是_______;C5HxN分子中C、N原于最外層都達(dá)到8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu),則x的值可能為_______ (選填序號)。
a.10     b.11    c.13   d.15
(2)如圖是金剛石晶體的結(jié)構(gòu)示意圖。則關(guān)于金剛石的描述正確的是   (選填序號)。

a.C-C鍵鍵角都為109°28’   b.最小的環(huán)由6個C原子構(gòu)成
c.可溶于非極性溶劑          d.l mol金剛石含有4 mol C-C鍵
(3)以下比較錯誤的是________(選填序號)。
a.穩(wěn)定性SiH4>CH4           b.沸點SiH4>CH4
c.熔點SiC>Si               d.鍵能C=C>C-C
(4)NaBH4是廣泛使用的有機反應(yīng)還原劑,其中H為-1價,SiO2為其制備原料之一。
①配平以下制備NaBH4的化學(xué)方程式:□Na2B4O7+□Na+□SiO2+□H2→□NaBH4+□Na2SiO3
②反應(yīng)中被還原的元素為________。
(5)碳酸鈣是石灰石、方解石等的主要成分,可以形成“喀斯特”地貌、鐘乳和石筍,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________________________________________。
(6)若物質(zhì)組成相似,可相互推算組成元素的相對原子質(zhì)量。某學(xué)習(xí)小組模擬求算鍺的相對原子質(zhì)量,測得了鍺酸鈉中Na和Ge的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、硅酸鈉中Na和Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù),他們還需查閱的數(shù)據(jù)是______(選填序號)。
a.氧元素的相對原子質(zhì)量
b.硅元素的相對原子質(zhì)量
c.鈉元素的相對原子質(zhì)量

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

浩瀚的海洋是一個巨大的寶庫,蘊含有80多種元素,可供提取利用的有50多種。
(1)其中“氯堿工業(yè)”就是以食鹽水為原料制取Cl2等物質(zhì),有關(guān)的化學(xué)方程式為:            
(2)實驗室用二氧化錳制取氯氣的化學(xué)方程式為:                            ;根據(jù)上述實驗原理,從下列裝置中選擇合適的發(fā)生裝置用于實驗室制取少量氯氣    (填寫裝置的序號)。

(3)實驗室中模擬Br→Br2的轉(zhuǎn)化,可以通過在KBr溶液中滴加少量新制氯水的實驗進(jìn)行實現(xiàn)。寫出Br→Br2的轉(zhuǎn)化離子方程式為:                      ;氯水不穩(wěn)定,要現(xiàn)用現(xiàn)配,下列吸收氯氣制備氯水的裝置最合理的是     (選填下列選項的編號字母)。

(4)實驗室制備氯氣的反應(yīng)會因鹽酸濃度下降而停止。為測定反應(yīng)殘余液中鹽酸的濃度,探究小組同學(xué)進(jìn)行了以下實驗:取100 mL殘余液放入燒杯中,將燒杯(含玻璃棒)放在電子天平上(如右圖),再把已稱好50.0 g CaCO3粉末慢慢加入到殘余液中,邊加邊攪拌使其充分反應(yīng)。觀察讀數(shù)變化如下表所示:

CaCO3用量
未加CaCO3
加約四分之一時
加一半時
全部加完時
讀數(shù)/g
318.3
325.3
334.5
359.5
請你據(jù)此分析計算:
①實驗中產(chǎn)生的CO2氣體質(zhì)量為      ;
②殘余液中鹽酸的物質(zhì)的量濃度為 (結(jié)果精確到小數(shù)點后一位)        。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

把19.2 g 的Cu放入500mL 2 mol·L-1稀硝酸中,充分反應(yīng),Cu完全溶解。求:
(1)寫出Cu與稀硝酸反應(yīng)的離子方程式:                                         
(2)銅完全溶解時轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為         (用含NA的式子表示);
(3)氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量比為          。
(4)反應(yīng)后溶液中C(H+)為          (體積變化忽略不計)

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

(1)某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行Cl2、NH3的制備及性質(zhì)檢驗等實驗的流程和部分裝置如下:

請利用A、G裝置設(shè)計一個簡單的實驗驗證Cl2、Fe3、I2的氧化性強弱為Cl2>Fe3>I2(實驗中不斷地小心振蕩G裝置中的試管)。A中反應(yīng)物是KMnO4和濃鹽酸,請寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:                                         ,請寫出試劑M為           溶液,證明氧化性為Cl2>Fe3>I2的實驗現(xiàn)象是                                                    。
②已知3Cl2+2NH3=6HCl+N2,當(dāng)D的燒瓶中充滿黃綠色氣體后,關(guān)閉a、c打開b,D中的現(xiàn)象為黃綠色氣體消失,產(chǎn)生白煙,反應(yīng)一段時間后,關(guān)閉b打開c,觀察到的現(xiàn)象為_________________________________________________________________。
(2)某廢水中含有一定量的Na+、SO,可能含有CO,某研究小組欲測定其中SO的濃度,設(shè)計如下實驗方案:

①從下列試劑中選擇試劑X為_________(填序號);
A.0.1 mol/L KMnO4(H2SO4酸化)溶液        B.0.5 mol/L NaOH溶液
C.新制氯水                              D.KI溶液
②加入試劑X生成SO的離子方程式為_____________________________________;
③證明該廢水中是否含有CO的實驗方案為                                                 

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:填空題

氨和肼(N2H4)是氮的兩種常見化合物,在科學(xué)技術(shù)和生產(chǎn)中有重要的應(yīng)用。
(1)N2H4中的N原子可達(dá)到8電子的穩(wěn)定結(jié)構(gòu),畫出N2H4的結(jié)構(gòu)式_____________。
(2)實驗室用兩種固體制取NH3的反應(yīng)方程式為______________________________。
(3)NH3與NaClO反應(yīng)可得到肼(N2H4),該反應(yīng)的化學(xué)方程式為           
(4)肼——空氣燃料電池是一種堿性電池,該電池放電時,負(fù)極的反應(yīng)式              。
(5)肼是一種高能燃料,有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的能量變化如圖所示,已知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量(kJ):N≡N為942,O=O為500,N-N為154,則斷裂1molN-H鍵所需的能量是          kJ。

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