2025版高考化学一轮总复习提升训练第4章非金属及其化合物第14讲硝酸含氮化合物的转化关系考点二含氮物质之间的转化微考点2含氮物质之间的相互转化

微考点2含氮物质之间的相互转化(2024·广东揭阳模拟)下图是某元素常见物质的“价—类”二维图，其中d为红棕色气体，f和g均为正盐且焰色试验的火焰为黄色。下列说法不正确的是(B)A．e的浓溶液可以用铝槽车运输B．气体a、c均可用浓硫酸干燥C．常温下，将充满d的密闭烧瓶置于冰水中，烧瓶内红棕色变浅D．d可与NaOH溶液反应生成f和g[解析]由题干信息可知，d为红棕色气体氧化物，则d为NO2，说明题给图示为N元素的“价—类”二维图，则a为NH3、b为N2、c为NO、e为HNO3；f和g均为正盐且焰色试验的火焰为黄色，说明g、f含有Na＋，则f为NaNO3、g为NaNO2。e的浓溶液即为浓硝酸，由于常温下铝在浓硝酸中发生钝化，故可以用铝槽车运输浓硝酸，A正确；NH3不能用浓硫酸干燥，NO可用浓硫酸干燥，B错误；d为NO2，常温下，存在反应2NO2(g)N2O4(g)ΔH<0，将充满NO2的密闭烧瓶置于冰水中，平衡正向移动，故烧瓶内红棕色变浅，C正确；d为NO2，NO2可与NaOH溶液发生反应2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O，即NO2可与NaOH溶液反应生成NaNO3和NaNO2，D正确。【对点训练】1．(2024·江苏高三检测)在指定条件下，下列选项所示的物质间转化能实现的是(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(高温，催化剂))N2(g)D．NOeq\o\al(－,3)(aq)eq\o(→,\s\up9(O3))N2(g)[解析]NO不溶于水也不与水反应，A错误；稀硝酸与Cu反应得到硝酸铜、水和NO，得不到NO2，B错误；NO有氧化性，CO有还原性，在高温、催化剂条件下二者可发生氧化还原反应转化为无毒的N2和CO2，C正确；O3有强氧化性，不能作还原剂将NOeq\o\al(－,3)还原，D错误。2．(2024·经典习题汇编)某化合物X由三种元素组成，某学习小组进行了如下实验：(1)化合物X的化学式为Cu(NO3)2。(2)混合气体N通入足量的NaOH溶液中，恰好完全反应生成一种盐，其离子反应方程式为4NO2＋O2＋4OH－=4NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(3)黑色固体Y与NH3反应的化学方程式为3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋N2＋3H2O。(4)若以X·3H2O进行实验，在170℃时可以生成一种中间产物W。0.1mol化合物W能与0.6molHCl刚好完全反应，若0.1mol化合物W再继续加热生成黑色固体Y的质量为32.0g。则化合物W的化学式为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)混合气体N有毒，为保护环境，可以用保险粉(Na2S2O4)吸收。请说明混合气体N能用保险粉吸收的理由NO2有氧化性，Na2S2O4中＋3价的硫元素具有还原性，能发生氧化还原反应。[解析]对X进行加热后，产生了红棕色的混合气体，混合气体中一定有NO2，与水反应生成无色溶液，NO不与水反应，则由化学方程式：4NO2＋O2＋4NaOH=4NaNO3＋2H2O可知，混合气体为NO2、O2的混合物，可消耗0.04molKOH，可知混合气体N中含0.04molNO2、0.01molO2；X分解产生的黑色固体Y与NH3反应后，可以获得紫红色固体Z，即铜单质，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为Cu(NO3)2。(1)通过分析可知，X的化学式为Cu(NO3)2。(2)通过分析可知Cu(NO3)2分解的化学方程式：2Cu(NO3)2eq\o(=,\s\up9(△))2CuO＋4NO2↑＋O2↑，混合气体与足量NaOH溶液反应的离子方程式：4NO2＋O2＋4OH－=4NOeq\o\al(－,3)＋2H2O。(3)通过分析可知黑色固体Y为CuO，其与NH3反应的化学方程式：3CuO＋2NH3eq\o(=,\s\up9(△))3Cu＋3H2O＋N2。(4)由于Cu2＋易水解成Cu(OH)2，故Cu(NO3)2·3H2O加热分解的中间产物可能是碱式硝酸铜，0.1molW能消耗0.6molHCl，则W的化学式中可能含有6个OH－。又因为0.1molW分解得到Y(CuO)的质量32.0g即0.4mol，所以W的化学式中含有4个Cu2＋，根据化学式中元素化合价代数和为0及前述假设可知，W的化学式可能为Cu4(OH)6(NO3)2或Cu(NO3)2·3Cu(OH)2；其中氢氧化铜受热可以转化为CuO，因此W的化学式还可能为Cu(NO3)2·CuO·2Cu(OH)2或Cu(NO3)2·2CuO·Cu(OH)2。(5)混合气体中含有NO2，具有氧化性，其可以与具有还原性的Na2S2O4发生氧化还原反应，从而转化成无毒的N2。归纳拓展：含氮物质之间的相互转化关系及分析1“歧化反应”——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。例如，3NO2＋H2O=2HNO3＋NO,2NO2＋2NaO