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。氮元素原子核外有个未成对电子，最外层有种能量

题文

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            。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（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

（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

据考高分专家说，试题“氮元素广泛存在于自然界中,对人类生命和生.....”主要考查你对 [氧化还原反应的配平 ]考点的理解。

氧化还原反应的配平

配平简介：
化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。

配平原则：
(1)电子守恒原则：反应中还原剂失去电子的总数与氧化剂得到电子的总数相等
(2)电荷守恒原则：若为离子反应，反应前后离子所带正负电荷总数相等
(3)质量守恒原则：反应前后各元素的原子个数相等
配平步骤：
(1)一标：标明反应前后化合价有变化的元素的化合价
(2)二等：通过求最小公倍数使化合价升降总值相等
(3)三定：确定氧化剂与还原剂的化学计量数
氧化剂(还原剂)化学计量数=降(升)价的最小公倍数÷1mol氧化剂(还原剂)降(升)价总数
(4)四平：用观察法配平其他物质的化学计量数
(5)五查：检查质量与电荷、电子是否分别守恒
配平技巧：
(1)逆向配平法：部分氧化还原反应、自身氧化还原反应等可用逆向配平法，即选择氧化产物、还原产物为基准物来配平（一般从反应物很难配平时，可选用逆向配平法）
例：

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。

通过表明氧化产物、还原产物化合价的升降，确定CrCl₃、Cl₂的计量数为2和3，然后再用观察法配平。
(2)设“1”配平法：设某一反应物或生成物(一般选用组成元素较多的物质作基准物)的化学计量数为1，其余各物质的化学计量数可根据原子守恒原理列方程求得。
例：P₄O+Cl₂→POCl₃+P₂Cl₆
可令P₄O前的系数为1，Cl₂的系数为x，则
1P4O+xCl₂→POCl₃+3/2P₂Cl₆ ，再由Cl原子守恒得2x=3+3/2×6 得x=6 即可配平
(3)零价配平法：先令无法用常规方法确定化合价的物质中各元素均为零价，然后计算出各元素化合价的升降值，并使元素化合价升降总数相等，最后用观察法配平其他物质的化学计量数。
例：Fe₃C+HNO₃＝Fe(NO₃)₃+CO₂↑+NO₂↑+H₂O
复杂化合物Fe₃C按照常规方法分析，无法确定其Fe和C的具体化合价，此时可令组成物质的各元素化合价为零价，根据化合价升降法配平。


再用观察法确定物质的化学计量数。
(4)整体标价法：当某元素的原子在某化合物中有数个时，可将它作为一个整体对待，根据化合物中元素化合价代数和为零原则予以整体标价。
例：S+Ca(OH)₂→CaS_x+Ca₂S₂O₃+H₂O
生成物CaS_x、Ca₂S₂O₃中的S_x、S₂作为一个整体标价为-2、+4价，则化合价升降关系为：
S_x  0→-2  降2×2
S₂  0→+4  升4×1
即可配平。
(5)缺项配平法：一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量系数，再通过比较反应物与生成物，确定缺项（一般为H₂O、H⁺或OH^-），最后观察配平。
(6)有机氧化还原反应的配平：有机物中元素的化合价一般来讲，氢元素显+1价，氧元素显-2价，然后再根据化合价的代数和为零求酸碳元素的平均化合价。

氧化还原反应方程式配平的一般方法与步骤：

1. 一般方法：从左向右配。
2. 步骤：标变价，找变化，求总数，配系数。

• 标出元素化合价变化的始态和终态
• 求升价元素或降价元素化合价的变化数
• 求化合价变化数的最小公倍数，分别作为氧化剂或还原剂的系数
• 配平变价元素
• 用观察法配平其他元素
• 检查配平后的方程式是否符合质量守恒定律（离子方程式还要看电荷是否守恒）
  如：
  
  
  

特殊技巧：

配平时若同一物质内既有元素的化合价上升又有元素的化合价下降，若从左向右配平较困难，可以采用从右向左配平，成为逆向配平法。

null

null

null

null

null

null

null

null