新高考热点专题训练-价类二维图-氮

新高考热点专题训练价类二维图---氮一、选择题1．价类二维图可以帮助我们梳理物质间的转化关系，下图为氮及其化合物的价类二维图，有关说法不正确的是A．a可作保护气，在任何条件下均不与其他物质反应B．c与反应生成b和dC．e与d反应生成的盐可作氮肥D．f为一元弱碱，具有刺激性气味【答案】A【详解】A．N2可作保护气，但也可以与H2、O2、Mg等物质在特定条件下反应，A项错误；B．NO2与H2O发生歧化反应生成HNO3和NO，B项正确；C．NH3与HNO3可反应生成NH4NO3，可用作氮肥，C项正确；D．f为NH3·H2O，可发生部分电离：，故f为一元弱碱，且其浓溶液具有挥发性，产生刺激性气味，D项正确；答案选A。2．如图是某元素M的价类二维图，其中X是一种强碱，A为正盐，通常条件下Z是无色液体，D的相对分子质量比E小16，图中呈现了各物质的转化关系。下列说法正确的是A．B为含极性键的非极性分子B．B物质可以和Y反应直接转化为EC．D、E两种大气污染物，均可以用排水法收集D．D到E的反应可用于检验D【答案】D【详解】A．为，是极性分子，A错误；B．为，为，为，氨气与氧气反应生成，不会直接生成，B错误；C．为，为，与水反应，不能用排水法收集，C错误；D．的反应是转化为，无色气体变为红棕色，可用于检验，D正确。答案选D。3．价类二维图是学习元素化合物的工具，a~g分别表示氮元素的不同价态所对应的物质，其关系如图所示。下列说法正确的是A．a可经过转化，最终制备出e B．可用湿润的蓝色石蕊试纸检验gC．b常温下可转化为c，造成空气污染 D．f属于强电解质【答案】A【详解】A．经，最终制备出，A正确；B．检验应使用湿润的红色石蕊试纸，B错误；C．在常温下不能转化为NO，C错误；D．为弱碱，为弱电解质，D错误；答案选A。4．利用氮元素的价类二维图可以设计氮及其化合物之间的转化路径，下列说法不正确的是A．工业固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3B．可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO2C．由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂D．实验室可利用氢氧化钙固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3【答案】C【详解】A．氮的固定是将游离态的氮转化为含氮化合物的过程，工业固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3，故A正确；B．铜与稀硝酸反应生成NO，铜与浓硝酸反应生成NO2，故B正确；C．氮气生成氨气的过程中需要还原剂，故C错误；D．实验室可利用氢氧化钙固体与NH4Cl固体混合加热制备NH3，故D正确；故选C。5．下图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息。下列说法正确的是①雷电作用下b可转化为c，属于自然固氮②e和H2O反应可生成f③a→c→d→f这几个反应中，均有O2参与反应④g只具有氧化性，还能与碱发生反应⑤只能通过加Cu、C等还原剂，将f转化为d⑥h可与f反应生成iA．①②⑥ B．①②③④ C．①③⑤⑥ D．①④⑤【答案】A【详解】①雷电作用下氮气和氧气放电条件下生成一氧化氮，属于自然固氮，故①正确；②N2O5和H2O反应可生成HNO3，故②正确；③二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮，没有O2参与反应，故③错误；④g(HNO2)中N是+3价，处于中间价态，既有氧化性，又有还原性，故④错误；⑤浓硝酸不稳定，见光分解生成二氧化氮、氧气和水，故⑤错误；⑥h(NH3∙H2O)可与f(HNO3)反应生成i(NH4NO3)，故⑥正确；因此①②⑥正确，故A正确。综上所述，答案为A。6．部分含氮物质的“价—类二维图”如下图所示。下列推断不合理的是A．图中所标转化关系中有5个反应是通过氧化还原反应实现的B．雷雨天可实现B→C→D→E→F转化C．A→B的反应是实现人工固氮的重要反应D．H制A的反应通常要加碱并加热来实现【答案】C【详解】A．在图中所标转化关系中，NH3→N2→NO→NO2→HNO3、NH3→NO共5个反应中，N元素都发生价态的变化，所以是通过氧化还原反应实现的，A合理；B．雷雨天，放电时，N2与O2反应生成NO，NO与O2再反应生成NO2，NO2与水反应生成HNO3和NO，硝酸与土壤中的盐反应生成硝酸盐等，B合理；C．人工固氮是利用人工的方法，将N2转化为氮的化合物(如NH3、Mg3N2等)，所以A(NH3)→B(N2)的反应不是人工固氮的反应，C不合理；D．由H(铵盐)制A(NH3)，常需与强碱在加热条件下发生复分解反应来制取，D合理；故选C。7．从元素化合价和物质类别两个角度学习、研究物质的性质，是一种行之有效的方法。如图是硫、氮两元素的价类二维图。下列说法不正确的是（）A．若物质P为NO2，则其与水的反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2B．欲制备Na2S2O3(硫代硫酸钠)，从氧化还原反应角度分析，可以选择Na2SO3+SC．将X与SO2混合，可生成淡黄色固体，该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为1：2D．物质Q的酸酐在图中未标出【答案】C【详解】A．物质P为NO2，则根据NO2与水的反应方程式：3NO2+H2O=2HNO3+NO可知：NO2既作氧化剂又作还原剂，3分子的NO2参加反应，其中2个失去电子被氧化变为HNO3，为还原剂，1个得到电子被还原为NO，作氧化剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2，A正确；B．在Na2S2O3(硫代硫酸钠)中S元素化合价平均为+2价，从氧化还原反应角度分析，必然有一种物质中S元素化合价比+2价高，一种比+2价低，可以选择Na2SO3+S反应制取，B正确；C．根据图示可知：X是-2价的S的氢化物，X为H2S，H2S与SO2混合，发生反应：2H2S+SO2=3S+2H2O，该反应中H2S为还原剂，SO2为氧化剂，S既是氧化产物又是还原产物，则该反应的氧化产物与还原产物的质量之比为2∶1，C错误；D．根据图示可知：物质Q是N元素的+5价HNO3，其相应的酸酐是N2O5，在图中未标出，D正确；故合理选项是C。二、非选择题8．氮元素是高中化学学习的一种重要非金属元素，其价类二维图如下所示。（1）图中物质“X”的化学式是___________；“Y”代表的物质类别是___________。（2）工业上可利用反应①实现氮的固定，用双线桥标出该反应的电子转移方向和数目___________；自然界在雷电作用下通过反应___________(填图中编号)也能将氮固定。（3）溶于水可发生反应③，其离子方程式为___________；铜与足量稀硝酸反应能实现反应④的转化，其中硝酸表现出的性质是___________。（4）实验室利用反应⑤制备。写出其化学方程式_______；在工业上的用途_______(任填一个)。【答案】（1）NO单质（2）②（3）氧化性、酸性（4）制化肥(或制纯碱、制硝酸、作制冷剂等)9．图示分析是学习化学重要手段之一，学习过程中常遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题：（1）从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。图1是氮元素的“价类二维图”的部分信息。①共价化合物X的化学式_______(填“一定”或“不一定”)为NH3，Y的化学式_______。②图中关于NO2转化为HNO3的反应过程，下列说法正确的是_______。a.氮元素的化合价不发生变化b.该转化过程中，NO2既是氧化剂，又是还原剂c.若用NO2与H2O反应制取HNO3，可生成另一种产物NO（2）从绿色化学、环保的角度选择制取硝酸铜的原料_______。A．Cu B．CuO C．CuS D．Cu(OH)2（3）NO2、NO和SO2是大气初期污染物的主要成分，NH3催化还原氮氧化物(SCR)技术是目前应用最广泛的烟气氮氧化物脱除技术。反应原理如图2所示。当NO2与NO的物质的量之比为1：1时，与足量氨气在一定条件下发生反应，该反应的化学方程式为_______。（4）科学家最近发现了一种利用水催化促进NO2和SO2转化的化学新机制，如图3所示。电子传递可以促进HSO中O—H键的解离，进而形成中间体SO，通过“水分子桥”，处于纳米液滴中的SO或HSO可以将电子快速转移到周围的气相NO2分子。观察图3可知“水桥”主要靠_______形成。写出HSO与NO2间发生的总反应的离子方程式：_______。（5）图3所示生成的HNO2是一种酸性比醋酸稍强的弱酸，其钠盐(NaNO2)外观与食盐相似，极易被误认为食盐而引起中毒。鉴别NaNO2和NaC1的简便方法是：_______。【答案】（1）一定N2O5c（2）BD（3）2NH3+NO+NO22N2+3H2O（4）氢键HSO＋2NO2＋H2O=2HNO2＋HSO（5）溶于水后测两种溶液的酸碱性，呈碱性的为NaNO2溶液，呈中性的为NaCl溶液10．从元素化合价和物质类别两个维度学习、研究物质的性质及转化，是一种行之有效的方法。以下是氮元素的“价类二维图”的部分信息。请回答下列问题：(1)从价态的维度分析，具有氧化性又有还原性。请用一个化学方程式说明具有还原性_______；(2)从价态的维度分析，若要将，下列试剂可行的是____；A．B．NaC．NO2D．(3)硝酸具有强氧化性，能与一些较不活泼的金属反应。写出铜与稀硝酸反应的离子方程式___，该反应中体现了稀硝酸的性质有___。(4)检验铵盐中阳离子的方法为(用离子方程式表示)_______。(5)从绿色化学、环保的角度选择制取硝酸铜的原料_______。A．CuB．CuOC．CuSD．Cu(OH)2【答案】N2+O22NOAC3Cu+8H++2=3Cu2++2NO↑+4H2O酸性和氧化性+OH-NH3↑+H2OBD11．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具，它指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像如图。依据图中氮元素及其化合物的转化关系，回答下列问题：(1)图1中，X的化学式为___________；从化合价上看，X具有___________性填“氧化”或“还原”(2)回答下列关于的问题：①实验室常用与制备氨气，写出该反应的化学方程式___________；②下列试剂不能用于干燥的是___________填字母A．浓硫酸B．碱石灰C．NaOH固体③氨气是重要的化工原料，可以合成多种物质，请写出其在工业上制备硝酸的第一步反应______；(3)回答下列关于NO、的问题：①和按一定比例混合可以被NaOH溶液完全吸收，主要反应如下：根据上述反应，NO和完全被NaOH溶液吸收时的体积比可能为___________填字母。a.1b.1c.1②尾气处理时，下列措施能够提高尾气中NO和去除率的有___________A．加快通入尾气的速率B．采用气、液逆流的方式吸收尾气C．尾气吸收过程中定期补加适量NaOH溶液【答案】氧化AacBC12．物质的类别和核心元素的化合价是研究物质性质的两个重要角度。如图所示是的其部分化合物的“价类二维图”，根据图示回答下列问题：(1)常用作保护气(如填充灯泡、贮存粮食等)的是_____，可用作制冷剂的是_____。(2)从氮元素的化合价能否发生变化的角度判断，图中既有氧化性又有还原性的含氮化合物有_____。(3)工厂里常采用NaOH溶液吸收NO、NO2的混合气体，使其转化为化工产品NaNO2，试写出其化学方程式：____。将64gCu完全溶于适量浓硝酸中，收集到氮的氧化物(含NO、N2O4、NO2)的混合物共0.9mol，这些气体恰好能被650mL2mol/LNaOH溶液完全吸收，生成NaNO3和NaNO2的混合溶液，其中生成的NaNO3的物质的量为___mol(已知2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O)。【答案】N2NH3NO、NO2NO+NO2+2NaOH=2NaNO2+H2O0.313．下图是氮元素形成物质的价类二维图及氮循环的部分信息：(1)下列说法正确的是______a、可通过雷电作用将b转化为c，这是一种固氮方式b、可通过加氧化剂将e转化为fc、a→c→d→f这几个反应中，均发生了N元素被氧化的反应d、g只具有氧化性，还可能与碱发生反应e、可通过加Cu、C等还原剂，将f转化为df、h可与f反