第18讲 硝酸 含氮化合物的转化关系-【高效备考】2024年高考化学一轮复习讲义+分层练习

第18讲 硝酸 含氮化合物的转化关系 任务目标 1. 掌握硝酸的性质及应用。 2. 能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。 考点一 硝酸的性质和应用必备知识 1．硝酸的物理性质 (1)纯硝酸为无色、有刺激性气味的液体。 (2)硝酸沸点较低，易挥发，在空气中遇水蒸气形成白雾。 (3)质量分数在69%以上的硝酸称为浓硝酸。 2．硝酸的化学性质 (1)强酸性 稀硝酸使紫色石蕊试液变红。 (2)不稳定性 4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑ (3)强氧化性 硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大氧化性越强。 ①与金属反应 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 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O ③与还原性化合物反应 硝酸可氧化H2S、Na2SO3、FeSO4、KI、NaBr等还原性物质。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式： 3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O (4)与有机物反应 ①硝化反应(与反应) ＋HNO3＋H2O ②颜色反应 某些蛋白质遇浓硝酸时变黄色。 特别提醒： (1)浓、稀硝酸均具有强氧化性，浓度越大，氧化性越强，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (2)浓硝酸能使紫色石蕊溶液先变红后褪色，该反应过程中浓硝酸表现出强酸性和强氧化性。 (3)常温下，铁、铝遇浓硝酸能发生“钝化”并非不反应。 要点突破 1．下列对于硝酸的认识，不正确的是(　　) A．浓硝酸的氧化性强于稀硝酸 B．铜与HNO3的反应属于置换反应 C．金属与HNO3反应不产生氢气 D．可用铁和铝制容器盛装浓硝酸 2．38.4 g铜跟适量的浓硝酸反应，铜全部作用后，共收集到气体22.4 L(标准状况)，反应消耗的硝酸可能是(　　) A．1.0 mol B.1.6 mol C．2.2 mol D.2.4 mol 3．铁粉和铜粉的均匀混合物，平均分成四等份，分别加入同浓度的稀硝酸，充分反应，在标准状况下生成NO的体积和剩余金属的质量如下表(设硝酸的还原产物只有NO)： 编号 ① ② ③ ④ 稀硝酸体积/mL 100 200 300 400 剩余金属/g 18.0 9.6 0 0 NO体积/mL 2 240 4 480 6 720 V 下列计算结果错误的是 (　　) A．实验①中溶解了8.4 g Fe B．原混合物总质量为105.6 g C．硝酸的浓度为4 mol/L D．实验④中V＝6 720 考点二 氮及其化合物的转化关系必备知识 1．氮元素的“价—类”二维图 氮元素有多种可变化合价，物质的种类较多，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 2．含氮元素物质之间的转化关系 典型物质间转化方程式再落实。 (1)工业合成氨：N2＋3H22NH3； (2)实验室用NH4Cl固体制NH3：2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2； (3)NH3的催化氧化：4NH3＋5O24NO＋6H2O； (4)NO2溶于水：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO； (5)Cu溶于稀HNO3：3Cu＋8H＋＋2NO===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O； (6)Cu溶于浓HNO3：Cu＋4H＋＋2NO===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O； (7)炽热的炭在浓硝酸中燃烧：C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O； (8)浓硝酸见光分解：4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O。 要点突破 1．氮及其化合物的“价—类”二维图如下所示。 下列说法正确的是(　　) A．X可通过加热氯化铵固体制取 B．从物质类别角度分析，P和Z都属于酸性氧化物 C．将X转化为 Q的过程，属于氮的固定 D．3.2 g Cu与10 mol·L－1的Y溶液恰好反应，生成NO、NO2混合气体1.12 L(标准状况)，则 Y 溶液的体积为 15 mL 2．工业合成氨以及氨氧化制硝酸的流程如图。下列说法错误的是 A．M为O2 B．氨分离器中利用了氨易液化的性质 C．氧化炉氨的催化氧化反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4﹕5 D．可使用氢氧化钠溶液或氨气处理尾气 3．氮元素的价类二维图如图所示，请据此回答： (1)X的化学式为_______；从物质性质上看，X属于_______性氧化物(填“酸”或碱)；X转化为HNO3_______氧化还原反应(填“是”或“不是”)。 (2)亚硝酸(HNO2)可由如图中的两种气体(已知：X常温下为固体)按一定比例通入水中制得，两