Question

利用如图可以从不同角度研究含氮物质的性质及其转化关系。图中甲～辛均含氮元素。回答下列问题：

（1）下列给出的图中物质之间的转化可以一步实现的是__________。

A．甲→丁B．乙→丁C．丁→戊D．戊→丙

（2）下列说法正确的是____________。

A．丙和丁在一定条件下都能生成戊，属于酸性氧化物

B．“甲→乙→丙→丁→戊”就是工业制戊的转化过程

C．己和辛在一定条件下都可与固体NaOH作用生成乙，其生成乙的原理相同

D．如果庚和辛为同种物质，则可由乙和戊反应制得

（3）实验室用过氧化氢将丙直接转化为戊，该反应的化学方程式为________________。

（4）已知铁与过量戊的溶液反应，其反应的化学方程式为：Fe+戊→丙+丁+庚+H₂O(方程式未配平)。若产物中丙和丁的物质的量之比为1：3，则铁与戊的物质的量之比为_________。若检验庚中铁元素的价态，可选用的试剂为_________，反应的离子方程式为___________。

（5）若要将乙→甲。从原理上分析，下列试剂可行的是_______。

A.O₂B.NaC.NH₄ClD.NO₂

Answer

CD BD 3H2O2+2NO=2HNO3+2H2O 1：5 KSCN溶液 Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 AD

【解析】

根据N元素的化合价及物质所属类别可推知甲是N2、乙是NH3、丙是NO、丁是NO2、戊是HNO3、己是NH3·H2O、庚为硝酸盐、辛为铵盐，然后利用物质的性质分析解答。

(1)A.发生反应：N2+O2 2NO，不能产生NO2，A错误；

B. 4NH3+5O24NO+6H2O，不能产生NO2，B错误；

C. 3NO2+H2O=2HNO3+NO，C正确；

D. 3Cu＋8HNO3=2Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，D正确；

故合理选项是CD；

(2)A. NO、NO2中N元素的化合价分别为+2、+4价，氮元素的含氧酸为HNO2、HNO3，它们中N元素的化合价分别为、+3、+5价，所以NO、NO2都不是酸性氧化物，A错误；

B.在工业上是利用氨的催化氧化方法制取硝酸，发生的反应为：N2+3H2 2NH3，4NH3+5O24NO+6H2O，2NO+O2=2NO2；3NO2+H2O=2HNO3+NO。可见在反应过程中实现了甲→乙→丙→丁→戊的转化，B正确；

C. 铵盐和和氢氧化钠反应生成氨气，是复分解反应，而浓氨水与固体氢氧化钠的混合制氨气，其原理为：NH3·H2O在溶液中存在电离平衡：NH3·H2ONH4++OH-，当向溶液中加入NaOH固体时，c(OH-)增大，平衡逆向移动，NH3·H2O浓度增大，NH3·H2O发生分解反应产生氨气、同时NaOH溶解放热也促进了NH3·H2O的分解、温度升高又降低了氨气在水中的溶解度；因此二者制取氨气的原理不同，C错误；

D. 庚为硝酸盐，辛为铵盐，若二者为同一种物质，则该物质是NH4NO3，可以通过反应NH3+ HNO3=NH4NO3得到，D正确；

故合理选项是BD；

(3) 实验室用过氧化氢将丙直接转化为戊，则NO为还原剂，氧化产物为硝酸，双氧水为氧化剂，还原产物为水，该反应的化学方程式为：；

(4) 铁与过量戊即硝酸的溶液反应，若产物中丙即NO和丁即NO2的物质的量之比为1：3，则结合电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为：2Fe+10HNO3=2Fe(NO3)3+NO↑+3NO2↑+5H2O，根据方程式可知Fe与HNO3反应的物质的量的比为1：5；反应产生的Fe3+，可以用KSCN溶液检验。向待检验的溶液中滴加几滴KSCN溶液，若看到溶液变为血红色，就证明含有Fe3+；反应的离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3；

(5)若要将乙→甲，则氨气中氮元素从-3价升高到0价，属于氧化反应，

A. O2 可作氧化剂，A正确；

B. Na不可作氧化剂，B把正确；

C.NH4Cl不可作氧化剂，C不正确；

D. NO2可作氧化剂，D正确；

合理的答案为AD。