2025版高考化學一輪總復習提升訓練第4章非金屬及其化合物第14講硝酸含氮化合物的轉(zhuǎn)化關(guān)系考點二含氮物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化微考點2含氮物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化

微考點2含氮物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化(2024·廣東揭陽模擬)下圖是某元素常見物質(zhì)的“價—類”二維圖，其中d為紅棕色氣體，f和g均為正鹽且焰色試驗的火焰為黃色。下列說法不正確的是(B)A．e的濃溶液可以用鋁槽車運輸B．氣體a、c均可用濃硫酸干燥C．常溫下，將充滿d的密閉燒瓶置于冰水中，燒瓶內(nèi)紅棕色變淺D．d可與NaOH溶液反應(yīng)生成f和g[解析]由題干信息可知，d為紅棕色氣體氧化物，則d為NO2，說明題給圖示為N元素的“價—類”二維圖，則a為NH3、b為N2、c為NO、e為HNO3；f和g均為正鹽且焰色試驗的火焰為黃色，說明g、f含有Na＋，則f為NaNO3、g為NaNO2。e的濃溶液即為濃硝酸，由于常溫下鋁在濃硝酸中發(fā)生鈍化，故可以用鋁槽車運輸濃硝酸，A正確；NH3不能用濃硫酸干燥，NO可用濃硫酸干燥，B錯誤；d為NO2，常溫下，存在反應(yīng)2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，將充滿NO2的密閉燒瓶置于冰水中，平衡正向移動，故燒瓶內(nèi)紅棕色變淺，C正確；d為NO2，NO2可與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，即NO2可與NaOH溶液反應(yīng)生成NaNO3和NaNO2，D正確?！緦c訓練】1．(2024·江蘇高三檢測)在指定條件下，下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化能實現(xiàn)的是(C)A．NO(g)eq\o(→,\s\up9(H2O))HNO3(aq)B．稀硝酸(aq)eq\o(→,\s\up9(Cu))NO2(g)C．NO(g)eq\o(→,\s\up9(CO),\s\do8(高溫，催化劑))N2(g)D．NOeq\o\al(－,3)(aq)eq\o(→,\s\up9(O3))N2(g)[解析]NO不溶于水也不與水反應(yīng)，A錯誤；稀硝酸與Cu反應(yīng)得到硝酸銅、水和NO，得不到NO2，B錯誤；NO有氧化性，CO有還原性，在高溫、催化劑條件下二者可發(fā)生氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無毒的N2和CO2，C正確；O3有強氧化性，不能作還原劑將NOeq\o\al(－,3)還原，D錯誤。2．(2024·經(jīng)典習題匯編)某化合物X由三種元素組成，某學習小組進行了如下實驗：(1)化合物X的化學式為Cu(NO3)2。(2)混合氣體N通入足量的NaOH溶液中，恰好完全反應(yīng)生成一種鹽，其離子反應(yīng)方程式為4NO2＋O2＋4OH－=4NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(3)黑色固體Y與NH3反應(yīng)的化學方程式為3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O。(4)若以X·3H2O進行實驗，在170℃時可以生成一種中間產(chǎn)物W。0.1mol化合物W能與0.6molHCl剛好完全反應(yīng)，若0.1mol化合物W再繼續(xù)加熱生成黑色固體Y的質(zhì)量為32.0g。則化合物W的化學式為Cu4(OH)6(NO3)2或Cu(NO3)2·3Cu(OH)2或Cu(NO3)2·CuO·2Cu(OH)2或Cu(NO3)2·2CuO·Cu(OH)2。(5)混合氣體N有毒，為保護環(huán)境，可以用保險粉(Na2S2O4)吸收。請說明混合氣體N能用保險粉吸收的理由NO2有氧化性，Na2S2O4中＋3價的硫元素具有還原性，能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。[解析]對X進行加熱后，產(chǎn)生了紅棕色的混合氣體，混合氣體中一定有NO2，與水反應(yīng)生成無色溶液，NO不與水反應(yīng)，則由化學方程式：4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O可知，混合氣體為NO2、O2的混合物，可消耗0.04molKOH，可知混合氣體N中含0.04molNO2、0.01molO2；X分解產(chǎn)生的黑色固體Y與NH3反應(yīng)后，可以獲得紫紅色固體Z，即銅單質(zhì)，所以X中一定有Cu，n(Cu)＝eq\f(1.28g,64g·mol－1)＝0.02mol，n(N)∶n(Cu)＝2∶1，所以X為Cu(NO3)2。(1)通過分析可知，X的化學式為Cu(NO3)2。(2)通過分析可知Cu(NO3)2分解的化學方程式：2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up9(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑，混合氣體與足量NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式：4NO2＋O2＋4OH－=4NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(3)通過分析可知黑色固體Y為CuO，其與NH3反應(yīng)的化學方程式：3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋3H2O＋N2。(4)由于Cu2＋易水解成Cu(OH)2，故Cu(NO3)2·3H2O加熱分解的中間產(chǎn)物可能是堿式硝酸銅，0.1molW能消耗0.6molHCl，則W的化學式中可能含有6個OH－。又因為0.1molW分解得到Y(jié)(CuO)的質(zhì)量32.0g即0.4mol，所以W的化學式中含有4個Cu2＋，根據(jù)化學式中元素化合價代數(shù)和為0及前述假設(shè)可知，W的化學式可能為Cu4(OH)6(NO3)2或Cu(NO3)2·3Cu(OH)2；其中氫氧化銅受熱可以轉(zhuǎn)化為CuO，因此W的化學式還可能為Cu(NO3)2·CuO·2Cu(OH)2或Cu(NO3)2·2CuO·Cu(OH)2。(5)混合氣體中含有NO2，具有氧化性，其可以與具有還原性的Na2S2O4發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而轉(zhuǎn)化成無毒的N2。歸納拓展：含氮物質(zhì)之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系及分析1“歧化反應(yīng)”——同一物質(zhì)中某元素的化合價在同一反應(yīng)中既升高又降低。例如，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,2NO2＋2NaO