内容正文:
优化探究
大单元二 元素及其化合物
第四章 非金属及其化合物
热点强化15 氮及其重要化合物的转化
【讲·热点归纳】
1.氮元素的“价—类”二维图
氮元素有多种可变化合价,物质的种类较多,在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。
2.含氮元素物质之间的转化关系
(1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。
如3NO2+H2O===2HNO3+NO、2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。
(2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。
如6NO+4NH35N2+6H2O、NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O。
【练·热点突破】
1.(2026·广东广州模拟)依据图中氮元素的化合价及其化合物的转化关系,判断下列说法不正确的是( )
A.X是N2O5
B.可用排空气法收集NO
C.工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸
D.可由NO2与NH3反应实现NH3转化为N2
B
解析:由题图中氮元素的化合价及其化合物的转化关系可知,X为含有+5价氮元素的氧化物,是N2O5,故A正确;一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮气体,不可用排空气法收集NO,故B错误;氨气催化氧化生成一氧化氮和水,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,工业上以NH3、空气、水为原料生产硝酸,故C正确;NH3可与NO2反应生成氮气:8NH3+6NO2 7N2+12H2O,故D正确。
2.(2026·上海金山模拟)自然界中氮的部分循环过程如图,下列有关说法正确的是( )
A.过程①和②均属于自然固氮
B.X→Y发生化合反应
C.NH3→N发生氧化还原反应
D.若为硫循环,X在空气中点燃可得Y
B
解析:依据自然界中氮的部分循环过程图可知,X为NO,Y为NO2,Z为HNO3,M为硝酸盐,N为铵盐。过程①可能是自然固氮,但过程②不是,A错误;X→Y发生的反应为2NO+O2===2NO2,是化合反应,B正确;NH3→N的过程元素化合价没有改变,所以不是氧化还原反应,C错误;若为硫循环,X为SO2,Y为SO3,X→Y的反应为2SO2+O2 2SO3,X在空气中点燃不能得到Y,D错误。
3.(2026·广东广州模拟)部分含氮物质的分类及相应化合价关系如图所示。下列说法正确的是( )
A.f可作为化肥,与草木灰同时施用可增强肥效
B.若用Cu与e的水溶液反应制备c,为加快反应速率,可用e的浓溶液
C.a与d反应生成b,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4
D.工业制备e:b→a→d→e
C
解析:题图为部分含氮物质的分类及相应化合价关系图,a为氨气,b为氮气,c为一氧化氮,d为二氧化氮,e为硝酸,f为铵盐。A.f为铵盐,与草木灰同时施用时N和C会相互促进水解,使N变为氨气逸出,使肥效降低,A错误;B.e为硝酸,用浓硝酸和铜反应得到的物质为二氧化氮,B错误;C.a为氨气,d为二氧化氮,氨气和二氧化氮的反应为8NH3+6NO2 7N2+12H2O,氧化剂为二氧化氮,还原剂为氨气,氧化剂和还原剂的物质的量之比为3∶4,C正确;D.工业制硝酸通过氮气制氨气,氨气催化氧化生成一氧化氮,一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,二氧化氮和水反应生成硝酸,应为b→a→c→d→e,D错误。
4.下列关系图中,A是一种正盐,B是气态氢化物,C是单质,F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去),当X是强碱时,过量的B跟Cl2反应除生成C外,另一产物是盐酸盐。
下列说法不正确的是( )
A.当X是强酸时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F可能是H2SO4
B.当X是强碱时,A、B、C、D、E、F中均含同一种元素,F是HNO3
C.当X是强酸时,C在常温下是气态单质
D.B和Cl2的反应为氧化还原反应
C
解析:当X是强碱时,和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3,则A为铵盐,过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl,则C为N2,由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3;A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化,且生成的C能被O2连续氧化,在常见的物质中可考虑A为硫化物,所以,当X是强酸时,A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4,故A、B正确,C错误;B是氨气或硫化氢,氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气,硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢,因此B与氯气的反应是氧化还原反应,故D正确。
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