氮族元素題目及答案一、選擇題1.下列關(guān)于氮族元素性質(zhì)的描述，正確的是（）。A.氮族元素的原子半徑從上到下逐漸增大B.氮族元素的電負(fù)性從上到下逐漸減小C.氮族元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性逐漸增強(qiáng)D.氮族元素的單質(zhì)的熔點(diǎn)從上到下逐漸降低答案：A解析：氮族元素包括氮（N）、磷（P）、砷（As）、銻（Sb）和鉍（Bi）。隨著原子序數(shù)的增加，電子層數(shù)增加，原子半徑逐漸增大，因此選項(xiàng)A正確。電負(fù)性從上到下逐漸減小，因此選項(xiàng)B錯(cuò)誤。氮族元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性從上到下逐漸減弱，因此選項(xiàng)C錯(cuò)誤。氮族元素的單質(zhì)的熔點(diǎn)從上到下逐漸升高，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤。2.氮族元素中，最穩(wěn)定的單質(zhì)是（）。A.氮?dú)猓∟2）B.磷（P）C.砷（As）D.銻（Sb）答案：A解析：氮?dú)猓∟2）分子中存在三鍵，鍵能較大，因此氮?dú)馐亲罘€(wěn)定的氮族元素單質(zhì)。3.下列化合物中，屬于氮族元素最高價(jià)氧化物的水化物的是（）。A.HNO3B.H3PO4C.H2SO4D.HClO4答案：B解析：氮族元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物中，氮的最高價(jià)為+5價(jià)，對應(yīng)的水化物為HNO3；磷的最高價(jià)為+5價(jià)，對應(yīng)的水化物為H3PO4；硫的最高價(jià)為+6價(jià)，對應(yīng)的水化物為H2SO4；氯的最高價(jià)為+7價(jià)，對應(yīng)的水化物為HClO4。因此，選項(xiàng)B是正確的。二、填空題4.氮族元素中，磷（P）的常見化合價(jià)有____、____、____。答案：+3、+5、-3解析：磷（P）的常見化合價(jià)包括+3價(jià)、+5價(jià)和-3價(jià)。例如，磷酸（H3PO4）中磷為+5價(jià)，三氯化磷（PCl3）中磷為+3價(jià)，磷化氫（PH3）中磷為-3價(jià)。5.氮族元素中，鉍（Bi）的常見化合價(jià)為____。答案：+3、+5解析：鉍（Bi）的常見化合價(jià)包括+3價(jià)和+5價(jià)。例如，三氧化二鉍（Bi2O3）中鉍為+3價(jià)，五氧化二鉍（Bi2O5）中鉍為+5價(jià)。三、簡答題6.氮族元素的單質(zhì)中，氮?dú)猓∟2）和磷（P）的物理性質(zhì)有何不同？答案：氮?dú)猓∟2）是一種無色、無味、無臭的氣體，密度比空氣略小，不易溶于水。氮?dú)庠诔爻合禄瘜W(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。而磷（P）是一種非金屬元素，通常以白磷和紅磷兩種同素異形體存在。白磷是一種白色、蠟狀的固體，具有強(qiáng)烈的刺激性氣味，易自燃；紅磷是一種暗紅色、無定形的固體，性質(zhì)相對穩(wěn)定。磷的密度大于空氣，不溶于水。7.氮族元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性如何變化？答案：氮族元素的最高價(jià)氧化物對應(yīng)的水化物的酸性從上到下逐漸減弱。例如，硝酸（HNO3）是一種強(qiáng)酸，磷酸（H3PO4）是一種中強(qiáng)酸，而亞砷酸（H3AsO3）和亞銻酸（H3SbO3）的酸性更弱。這是因?yàn)殡S著原子序數(shù)的增加，氮族元素的非金屬性逐漸減弱，對應(yīng)的最高價(jià)氧化物的水化物的酸性也隨之減弱。四、計(jì)算題8.已知氮?dú)猓∟2）和氫氣（H2）在一定條件下可以合成氨氣（NH3），反應(yīng)方程式為：N2+3H2?2NH3。若反應(yīng)開始時(shí)，氮?dú)夂蜌錃獾哪枬舛确謩e為1mol/L和3mol/L，求平衡時(shí)氨氣的摩爾濃度。答案：0.5mol/L解析：根據(jù)反應(yīng)方程式，1mol的氮?dú)馀c3mol的氫氣反應(yīng)生成2mol的氨氣。設(shè)平衡時(shí)氨氣的摩爾濃度為x，則氮?dú)獾哪枬舛葹?-x，氫氣的摩爾濃度為3-3x。根據(jù)平衡常數(shù)Kc，有：Kc=[NH3]^2/([N2][H2]^3)=x^2/((1-x)(3-3x)^3)由于Kc的值已知，可以通過上述方程求解x的值。最終得到x=0.5mol/L，即平衡時(shí)氨氣的摩爾濃度為0.5mol/L。五、實(shí)驗(yàn)題9.實(shí)驗(yàn)中，將氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2）在放電條件下混合，生成一氧化氮（NO）。請簡述實(shí)驗(yàn)步驟，并說明如何收集一氧化氮。答案：實(shí)驗(yàn)步驟如下：1.準(zhǔn)備一個(gè)密閉的容器，內(nèi)裝有適量的氮?dú)猓∟2）和氧氣（O2）。2.將容器連接到一個(gè)高壓放電裝置。3.打開放電裝置，使氮?dú)夂脱鯕庠诜烹姉l件下發(fā)生反應(yīng)，生成一氧化氮（NO）。4.反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉放電裝置，將容器與一個(gè)裝有水的容器相連，通過水封法收集一氧化氮。收集一氧化氮的方法：1.由于一氧化氮（NO）易與空氣中的氧氣反應(yīng)生成二氧化氮（NO2），因此需要在無氧條件下收集。2.將生成的一氧化氮通過導(dǎo)管引入一個(gè)裝有水的容器中，利用水封法收集一氧化氮。3.收集過程中，注意觀察水封液面的變化，以確保一氧化氮被完全收集。10.實(shí)驗(yàn)中，將白磷（P）在空氣中燃燒，生成五氧化二磷（P2O5）。請簡述實(shí)驗(yàn)步驟，并說明如何收集五氧化二磷。答案：實(shí)驗(yàn)步驟如下：1.準(zhǔn)備一個(gè)通風(fēng)良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，以確保實(shí)驗(yàn)安全。2.將適量的白磷（P）放在一個(gè)耐高溫的容器中，如坩堝。3.點(diǎn)燃白磷，使其在空氣中燃燒。4.白磷燃燒時(shí)，會(huì)生成五氧化二磷（P2O5）的白色固體。5.待白磷完全燃燒后，冷卻容器，收集生成的五氧化二磷。收集五氧化二磷的方法：1.由于五氧化二磷（P2O5）是一種白色固體，可以直接從容器中