第4章 第18讲 硝酸 含氮物质之间的转化（Word教参）-【优化指导】2024高考化学一轮复习高中总复习·第1轮（人教不定项版 新教材 新高考）

第18讲　硝酸　含氮物质之间的转化 复习目标 1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解硝酸的主要性质，认识硝酸在生产中的应用和对生态环境的影响。 2.结合实例认识氮及其化合物的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化，认识氮及其化合物的相互转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。 考点一 　硝酸的性质及应用 1．物理性质 硝酸是无色、易挥发、有刺激性气味的液体。 2．化学性质 (1)不稳定性：光照或受热，易发生分解，化学方程式为4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性(写出反应的化学方程式) ①与金属反应(体现酸性和强氧化性) 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O； 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②与非金属反应(只体现强氧化性) 浓硝酸与C的反应：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O。 ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质。 (3)与有机物的反应 ①硝化反应(与反应)：＋HNO3(浓) ＋H2O； ②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸时加热变黄色。 (必修第二册·思考与讨论) 工业上制硝酸的原理是将氨经过一系列反应得到硝酸，如图所示： (1)写出反应①的化学方程式，并指明固氮的类型。 试答：N2＋3H22NH3；人工固氮。 (2)分别写出步骤②、④的化学方程式，并指明含氮物质发生氧化反应还是还原反应。 试答： ②4NH3＋5O24NO＋6H2O，NH3被氧化； ④3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，NO2既被氧化又被还原。 (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中发生钝化，属于化学变化(　　√　　) (2)铜、碳均能与浓硝酸发生反应，都体现了浓硝酸的酸性和强氧化性(　　×　　) (3)实验室中，可用FeS固体与稀硝酸反应制取H2S气体(　　×　　) (4)在酸性条件下，NO与S2－、I－、Fe2＋等还原性离子均不能大量共存(　　√　　) (5)浓硝酸久置会变黄色，通入适量空气(或O2)，可重新变成无色(　　√　　) 考向1　实验探究硝酸与金属的反应 【例1】(2023·北京石景山区模拟)某同学进行如下实验： 实验 实验现象 Ⅰ 将铜粉加入试管中，再加入稀硝酸 溶液变蓝，液面上方呈浅红棕色；至不再产生气泡时，铜粉有剩余，余液呈酸性 Ⅱ 继续向 Ⅰ 中试管加入少量NaNO3固体 又产生气泡，铜粉减少，液面上方呈浅红棕色 Ⅲ 取饱和Cu(NO3)2溶液，加入少量固体NaNO3和铜粉 无明显变化 下列说法不正确的是(　　) A．HNO3氧化性的强弱与其浓度大小有关 B. Ⅰ 、 Ⅱ 中铜粉减少的原因能用相同的离子反应解释 C. Ⅰ 中余液呈酸性的主要原因是Cu2＋＋2H2OCu(OH)2＋2H＋ D．用一定浓度的H2SO4与NaNO3也能使铜粉溶解 C　解析： Ⅰ 将铜粉加入试管中，再加入稀硝酸，稀硝酸和铜反应生成NO、硝酸铜，溶液变蓝，开始产生无色气体，无色气体又变为红棕色；铜粉有剩余，溶液为酸性。 Ⅱ 继续向 Ⅰ 中试管加入少量固体NaNO3，由于铜粉剩余，溶液为酸性，加入硝酸钠，等同于加入了稀硝酸，则稀硝酸和铜反应生成NO、硝酸铜，产生无色气体，无色气体又变为红棕色，同时可知推论 Ⅰ 中酸性是硝酸有剩余。 Ⅲ 饱和Cu(NO3)2溶液加入少量固体NaNO3和铜粉，三者不反应，无明显变化。 Ⅰ 中有硝酸剩余，不能将铜全部溶解，故硝酸氧化性和浓度有关，A正确； Ⅰ 、Ⅱ 铜粉减少的原因均为硝酸和铜发生了氧化还原反应：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，B正确； Ⅰ 还有剩余H＋，不能说明余液呈酸性的主要原因是铜离子水解所导致，C错误；NO在酸性条件下具有强化性，可将铜氧化，故用一定浓度的H2SO4与NaNO3也能使铜粉溶解，D正确。 考向2　硝酸与金属的反应及计算 【例2】(2023·天津市新华中学模拟)向27.2 g Cu和Cu2O的混合物中加入某浓度的稀硝酸0.5 L，固体物质完全反应，生成NO和Cu(NO3)2。在所得溶液中加入1.0 mol/L的NaOH溶液1.0 L，此时溶液呈中性，金属离子已完全沉淀，沉淀质量为39.2 g。下列有关说法不正确的是(　　) A．Cu与Cu2O的物质的量之比为2∶1 B．硝酸的物质的量浓度为2.6 mol/L C．产生的NO在标准状况下的体积为4.48 L D．Cu、Cu2O与硝酸反应后剩余HNO3为0.2 mol [思路剖析] ①物质转化 Cu和Cu2O→Cu(NO3)2(Cu元素)，HNO3→