第4章 第20讲 硝酸 含氮物质的转化关系-【创新思维】2024高考化学一轮复习高考总复习配套教参（人教单选版 新教材 新高考）

第20讲　硝酸　含氮物质的转化关系 课程标准 1．掌握硝酸的性质及应用。 2．了解氮及其化合物的转化关系。　 授课提示：对应学生用书第90页 考点一　硝酸 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．物理性质 常温下，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 化学方程式：4HNO3(浓)2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 (2)强氧化性 无论是浓硝酸还是稀硝酸都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属单质反应 稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O(填化学方程式，下同)； 浓硝酸与铜反应：Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。 ②与非金属单质反应 浓硝酸与C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。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：3Fe2＋＋4H＋＋NO===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O。 [易错辨析]　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)常温下，铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化。(　　) (2)可用稀HNO3与FeS固体反应制取H2S。(　　) (3)铜、碳分别与浓HNO3反应，都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性。(　　) (4)在酸性条件下，NO与I－、Fe2＋、SO等离子均不能大量共存。(　　) (5)Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中。(　　) (6)试管内壁上的银镜可用稀HNO3除去，也可用氨水除去。(　　) (7)浓HNO3和氯水均用棕色试剂瓶保存，其原理相同。(　　) 答案：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)√　(6)×　(7)√ 一、金属与硝酸反应的定性分析 1．用动态观点理解Cu与浓HNO3的反应 向一定量的浓硝酸中加入过量的铜片。 (1)反应开始阶段产生____________________色气体，发生反应的化学方程式为____________________。 (2)反应进行一段时间后又产生无色气体，此时发生反应的化学方程式为____________________。 (3)待反应停止后，再加入少量的稀硫酸，这时Cu片上又有气泡产生，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)红棕　Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O (2)3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O (3)加入稀硫酸后，氢离子与原溶液中的硝酸根离子构成强氧化性酸，又能与过量的铜反应 二、金属与硝酸反应的定量计算 2．在100 mL 稀HNO3和稀H2SO4组成的混合溶液中，两种酸的物质的量浓度之和为0.4 mol·L－1。向该溶液中加入足量的铜粉后加热，充分反应后，所得溶液中Cu2＋的物质的量浓度最大值为____________________(反应前后溶液体积变化忽略不计)。 解析：反应的离子方程式为3Cu＋2NO＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，铜足量，由上述反应方程式可知，NO和H＋的物质的量之比为1∶4时，反应生成的铜离子的物质的量最大，设HNO3、H2SO4的物质的量分别为x、y，则n(NO)∶n(H＋)＝x∶(x＋2y)＝1∶4，x＋y＝0.4 mol·L－1×0.1 L，解得x＝0.016 mol、y＝0.024 mol，由方程式可知，此时生成铜离子的物质的量为0.016 mol×＝0.024 mol，故铜离子的物质的量浓度最大值为＝0.24 mol·L－1。 答案：0.24 mol·L－1 3．将32.64 g铜与140 mL一定浓度的硝酸反应，铜完全溶解，产生的NO和NO2混合气体在标准状况下的体积为11.2 L。请回答下列问题： (1)NO的体积为____________L，NO2的体积为____________L。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是________________________________________________________________________。 (3)待产生的气体全部释放后，向溶液中加入V mL a mol·L－1的NaOH溶液，恰好使溶液中的Cu2＋全部转化成沉淀，则原硝酸溶液的浓度为______________________________________