L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮

题文

L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合价的氮元素的物质。A、B分别代表两种含不同化合价的氯元素的物质(每种物质中氮或氯元素的化合价只有一种)。又知物质M中的氮元素化合价要比物质Q中氮元素的化合价低。在一定条件下，它们会发生如下的转化(关系式未配平)：
①P＋A―→Q＋B ②L＋O₂―→M＋H₂O ③L＋M―→R＋H₂O ④B＋H₂O―→A＋O₂
(1)若五种含氮元素的物质中，有一种是硝酸，则硝酸是       ，理由是                                                   。
(2)反应②必须在催化剂(铂、氧化铁等)作用下，加热到一定温度时方能发生，此反应在化工生产上有重要用途，据此推断在同温同压下，若物质R密度比空气的密度小，则R的化学式为       。
(3)某同学写出下面三个含氮的物质相互转换的关系式：
Ⅰ.M＋P―→N₂O₃＋H₂O
Ⅱ.N₂O₄＋H₂O―→P＋Q
Ⅲ.M＋L―→Q＋H₂O
其中一定不可能实现的是       ，理由是                                      。

题型：未知 难度：其他题型

答案

(1)P P中氮元素的化合价最高 (2)N₂
(3)Ⅲ 根据氧化还原反应规律，M、L这两种物质反应，不可能生成氮元素价态比M、L都高的物质

解析

解答本题首先要认真分析各反应中元素的价态变化情况。突破口是先确定A、B物质中氯元素的化合价谁高。由反应④B十H₂O―→A＋O₂可知，反应后氧元素化合价升高，则反应后氯元素化合价必定降低，故化合价B＞A。再由①可知，反应后氯元素化合价升高，则反应后氮元素化合价必降低，故氮元素化合价P＞Q。
由反应②可知，反应后氧元素化合价降低，则氮元素化合价反应后必升高，故氮元素化合价M＞L。
由反应③可知，该反应为氮元素化合价的“归中”反应，由于化合价M＞L，R处于M、L之间，则M＞R＞L。又因为已知氮的化合价M根据题给的信息及有关元素化合物知识，且L中氮元素是其中氮元素最低价态，由反应②可知，L分子中含有氢元素，因此②反应是氨气的催化氧化反应。L是NH₃，M是NO。又因为R的氮元素价态在L、M之间，R的密度又比空气小，故R为N₂。
对于题(3)判断三个反应是否能够进行的问题，也得从氮元素化合价相对高低去分析。由于氮元素的化合价P＞Q＞M＞R＞L，反应Ⅱ是歧化反应，一种反应产物中氮的化合价大于＋4，另一种反应产物中氮的化合价小于＋4，故Q中氮的化合价小于＋4，但应比M的化合价高。由于氮化合价Q＞M＞L，因此反应Ⅲ不可能实现。

考点

据考高分专家说，试题“L、M、R、P、Q分别代表五种含不同化合.....”主要考查你对 [氧化性、还原性强弱的比较 ]考点的理解。

氧化性、还原性强弱的比较

氧化性：
是指物质得电子的能力。处于高价态的物质一般具有氧化性。
还原性：
是指物质失电子的能力，一般低价态的物质具有还原性。

氧化性，还原性强弱的比较方法：

(1)根据氧化还原反应方程式判断
氧化性：氧化剂的氧化性>氧化产物的氧化性
还原性：还原剂的还原性>还原产物的还原性
(2)根据金属（非金属）活动性顺序判断
①金属活动性顺序


②非金属活动性顺序

(3)根据与同一物质反应的难易（条件）判断：
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件高低来进行判断。
例：



三个反应还原剂都是浓盐酸，氧化产物都是氯气，氧化剂分别是高锰酸钾、二氧化锰、氧气，有反应方程式可得，反应条件越来越难，可得结论：氧化性KMnO₄> MnO₂> O₂
(4)根据氧化产物的价态高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
例如：，
②非金属活动性顺序

(3)根据与同一物质反应的难易（条件）判断：
当不同氧化剂作用于同一还原剂时，如氧化产物价态相同，可根据反应条件高低来进行判断。
例：



三个反应还原剂都是浓盐酸，氧化产物都是氯气，氧化剂分别是高锰酸钾、二氧化锰、氧气，有反应方程式可得，反应条件越来越难，可得结论：氧化性KMnO₄> MnO₂> O₂
(4)根据氧化产物的价态高低判断
当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可根据氧化产物价态高低来判断氧化剂氧化性的强弱。
例如：，
，可得：氧化性Cl₂>S
注：不能通过氧化剂化合价降低的多少来判断氧化性的强弱。
(5)根据元素周期表判断
①同周期主族元素从左→右，金属单质还原性逐渐减弱（对应的阳离子的氧化性逐渐增强），非金属单质氧化性逐渐增强（对应的阴离子的还原性逐渐减弱）；
同主族元素从上→下，金属单质还原性逐渐增强（对应的阳离子的氧化性逐渐减弱），非金属单质氧化性逐渐减弱（对应的阴离子的还原性逐渐增强）。
注：元素在周期表中越是位于左下方，其单质的还原性越强，其阳离子的氧化性越弱；元素在周期表中越是位于右上方，其单质的氧化性越强，其阴离子的还原性越弱。
(6)根据原电池、电解池的电极反应判断氧化性、还原性的强弱 (根据这个规律也可判断原电池、电解池电极)
①两种不同金属构成原电池的两级：负极：金属电子流出，正极：金属电子流入
还原性：负极>正极
②用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先放电的阳离子的氧化性较强，在阳极先放电的阴离子的还原性较强。
(7)根据物质浓度的大小比较：
具有氧化性（或还原性）的物质的浓度越大，其氧化性（还原性）越强，反之，其氧化性（还原性）越弱。例如：氧化性HNO₃(浓)>HNO₃(稀)；还原性 HCl(浓)>HCl(稀)
(8)根据氧化剂、还原剂性质的影响因素判断
①温度：一般温度高氧化剂的氧化性强（浓H₂SO₄与Cu常温不反应，加热则反应）。
②酸碱性：一般在酸性条件下氧化剂的氧化性增强。如KMnO₄在酸性条件下氧化能力更强；KClO₃能氧化浓盐酸中的Cl^- → Cl₂，而不能氧化NaCl中的Cl^-；又如在中性溶液中Fe²⁺与NO₃^-可共存但在H⁺存在的条件下Fe²⁺与NO₃^-不共存等。

知识扩展：

一般来说，同种元素形成的物质，元素价态越高，氧化性越强。例如：氧化性 KMnO₄>MnO₂，但是，也不完全按这个规律，比如 HClO>HClO₂>HClO₃>HClO₄，再有HNO₂>HNO_{3 。}这是因为：氧化性的强弱是看物质得失电子的难易程度，容易失电子的物质还原性强，容易得电子的物质氧化性强。次氯酸很不稳定，容易分解，得到盐酸和氧气（2HClO==2HCl+O₂），由此可知，次氯酸中氯元素很容易得电子，则氧化性强。亚硝酸只能存在于很稀的冷溶液中，溶液浓缩或加热时，很容易就分解成H₂O和N₂O₃，故HNO₂的氧化性更强。