第5章 第6讲 硝酸 含氮物质的转化(课件PPT)-【金榜题名】2026年高考化学一轮总复习

第五章　非金属及其化合物 第6讲　硝酸　含氮物质的转化 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 目录 contents Part 01 考点一 考点二 Part 02 课时达标素养（二十二） Part 04 高考真题集训 Part 03 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 考点一　 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 无 易 有刺激性 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 考点二　 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 高考真题集训 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 课时素 养达标 （二十二） 点击进入word 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 谢谢观看 第五章 非金属及其化合物 高考总复习 化学 返回目录 高考目标定位　1.了解硝酸的主要性质。2.认识硝酸在生产中的应用和对生态环境的影响。3.了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质转化。 考点一　硝酸 1．物理性质 硝酸是 色、 挥发、 气味的液体。 2．化学性质 (1)不稳定性 反应：4HNO3 eq \o(=========,\s\up15(△),\s\do15(或光照))2H2O＋4NO2↑＋O2↑。 思考1　 (1) 市售浓硝酸呈黄色的原因是__________________________。 (2)浓硝酸的保存方法是__________________________。 提示　(1)HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中 (2)保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于冷暗处 ＋2NO2↑＋2H2O (2)强氧化性 不论浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性，而且浓度越大，氧化性越强。 ①与金属反应 a．稀硝酸与铜反应的化学方程式： ； b.浓硝酸与铜反应的化学方程式： 。 3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2 ＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2 思考2　 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，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_________________。 提示　(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 ②与非金属反应 浓硝酸与木炭反应的化学方程式： 。 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： 。 C＋4HNO3（浓） eq \o(=====,\s\up15(△))CO2↑ ＋4NO2↑＋2H2O 3Fe2+＋4H＋＋NO eq \o\al(－,3)===3Fe3+＋NO↑＋2H2O 练一　硝酸的性质与用途 1．硝酸被称为“国防工业之母”，是因为它是制取炸药的重要原料。下列实验事实与硝酸的性质不相对应的是(　　) A．浓硝酸使紫色石蕊溶液先变红后褪色——酸性和强氧化性 B．不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性 C．要用棕色瓶盛装浓硝酸——不稳定性 D．能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液的红色褪去——强氧化性 答案　D 解析　向滴有酚酞的NaOH溶液中滴入硝酸，溶液红色褪去，可能利用的是硝酸的酸性，也可能是强氧化性。 2．以下关于铜跟浓、稀HNO3反应的说法中错误的是(　　) A．1 mol浓HNO3被还原转移2 mol电子 B．Cu与浓HNO3反应剧烈，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3 C．Cu与浓、稀HNO3反应都不需加热 D．生成等量的Cu(NO3)2，消耗浓HNO3的量多 答案　A 解析　A．铜和浓硝酸反应：Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，硝酸中N的化合价从＋5价降低到＋4价，1 mol HNO3得到1 mol电子，所以1 mol浓HNO3被还原转移1 mol电子，故A错误；B.Cu与浓HNO3反应剧烈，与稀硝酸反应比较缓慢，故氧化性浓HNO3强于稀HNO3，故B正确；C.铜和浓、稀硝酸反应都不需要加热，常温下即可进行，故C正确；D.铜和浓硝酸反应的化学方程式为：Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，铜和稀硝酸反应的化学方程式为：3Cu＋8HNO3（稀）===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，生成3 mol硝酸铜，消耗浓硝酸为12 mol，消耗稀硝酸为8 mol，所以消耗的浓硝酸的量多，故D正确；故选A。 3．某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物，进行了下列三组实验，下列说法正确的是(　　) 实验操作（室温）及实验现象 ① 将足量的铜粉加入1 mL10 mol·L-1HNO3中，溶液呈绿色，产生红棕色气体 ② 将足量的铜粉加入100 mL 0.1 mol·L-1HNO3中，溶液呈蓝色，产生无色气体 ③ 将足量的铁粉加入100 mL 0.1 mol·L-1HNO3中，溶液呈浅绿色，无气体生成 A.实验①中消耗的铜粉质量大于实验② B．实验②中产生的气体可用向上排空气法收集 C．实验③中铁发生了钝化 D．以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关 答案　C 解析　A．实验①反应后溶液呈绿色，产生红棕色气体，发生反应Cu＋4HNO3（浓）===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，实验②反应后溶液呈蓝色，产生无色气体，发生反应3Cu＋8HNO3===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，①与②中硝酸的物质的量相等，故实验①中消耗的铜粉质量小于实验②，故A错误；B.实验②中生成一氧化氮气体，一氧化氮易于氧气反应，故不能用排空气法收集，故B错误；C.实验③反应后溶液呈浅绿色，无气体生成，故铁发生了钝化，故C正确；D.根据实验①②可得浓硝酸生成二氧化氮、稀硝酸生成一氧化氮，但是与活泼性无关，故D错误；故选C。 练二　金属与硝酸反应的计算 4．足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应，得到4.48 L（标准状况）NO2与NO的混合气体，这些气体与一定体积的O2混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。向所得硝酸铜溶液中加入100 mL 4 mol·L-1NaOH溶液，Cu2+恰好沉淀完全。下列说法正确的是(　　) A．铜与浓硝酸反应过程中转移了0.5 mol的电子 B．消耗氧气的体积为1.12 L（标准状况） C．参加反应的HNO3是0.45 mol D．混合气体中含2.24 L（标准状况）NO 答案　D 解析　本题考查铜与浓硝酸反应的相关计算。足量的铜与一定量的浓硝酸充分反应，得到4.48 L（标准状况）NO2与NO的混合气体，这些气体与一定体积的O2混合后通入水中，恰好被完全吸收生成硝酸。发生反应：NO＋NO2＋H2O＋O2===2HNO3，则混合气体中n(NO)∶n(NO2)＝1∶1。向所得硝酸铜溶液中加入100 mL 4 mol·L-1 NaOH溶液，据Cu2+＋2OH－===Cu(OH)2↓，Cu2+恰好沉淀完全，则n(Cu)＝ eq \f(c(NaOH)×V(NaOH),2)＝ eq \f(4 mol·L-1×0.1 L,2)＝0.2 mol。A项，铜失电子变为铜离子，此反应过程中转移了0.4 mol的电子，错误；B项，混合气体为0.2 mol，则二氧化氮、一氧化氮均为0.1 mol，则消耗氧气物质的量为0.1 mol，体积为2.24 L（标准状况），错误；C项，参加反应的HNO3一部分与铜结合生成Cu(NO3)2，消耗0.4 mol HNO3，另一部分生成氮氧化物， 据守恒关系知n(HNO3)＝n(NO)＋n(NO2)＝0.2 mol，因此总反应消耗硝酸物质的量为0.4 mol＋0.2 mol＝0.6 mol，错误；D项，由上述分析可知，混合气体中含2.24 L（标准状况）NO，正确。 5．已知硝酸与金属发生反应时，随着硝酸浓度的下降和金属活动性的增大，产物中氮元素的化合价会逐渐下降，它们可能是NO2、NO、N2O、N2或NH4NO3中的一种或几种。某同学取一定量的铝铁合金与一定量很稀的硝酸充分反应，反应过程中无气体放出。在反应结束后的溶液中，逐滴加入6 mol·L-1NaOH溶液，所加NaOH溶液的体积与产生沉淀的物质的量的关系如图所示。回答下列问题： (1) 写出合金中铁与该稀硝酸反应的离子方程式：____________ (2)合金中铝的物质的量为　　　　　mol。 (3)B点对应的沉淀的物质的量为　　　　mol, D点对应的沉淀的物质的量为　　　　　mol。 (4)A点对应的氢氧化钠溶液的体积为　　　mL。 答案　(1)8Fe＋30H＋＋3NO eq \o\al(－,3)===8Fe3+＋3NH eq \o\al(＋,4)＋9H2O (2)0.024 (3)0.096　0.072 (4)10 解析　从图像可知，OA段加入氢氧化钠溶液无沉淀产生，说明溶液中有稀硝酸，铝粉和铁粉的混合物与一定量稀HNO3充分反应，被氧化为Al3+、Fe3+，通过题意，反应始终没有气体生成，可以得出不会有氮的氧化物生成，又因硝酸的浓度越稀，对应的还原产物中氮元素的化合价越低，可以推测N元素由＋5变成了－3价，由图可得硝酸过量，加入氢氧化钠溶液应先与硝酸反应，再生成沉淀，当沉淀完全后，由图知继续加入氢氧化钠溶液，沉淀量不变，可得与NH eq \o\al(＋,4)发生了反应，则随着NaOH的滴加， 发生的反应依次有： OA段：H＋＋OH－===H2O, AB段：Fe3+＋3OH－===Fe(OH)3↓，Al3+＋3OH－===Al(OH)3↓， BC段：NH eq \o\al(＋,4)＋OH－===NH3·H2O, CD段：Al(OH)3 ＋OH－===AlO eq \o\al(－,2)＋2H2O，再结合消耗的NaOH溶液的体积可知：n（NH eq \o\al(＋,4)）＝(64－58)mL×10-3 L/mL×6 mol/L＝0.036 mol，根据氧化还原反应，N元素由＋5价变为－3价，而金属都由0价变为＋3价，可以运用得失电子守恒得出金属的物质的量为： eq \f(0.036 mol×8,3)＝0.096 mol，则AB段消耗的NaOH溶液的体积为： eq \f(0.096 mol×3,6 mol/L)×103 mL/L＝48 mL，则OA段体积为(58－48)mL＝10 mL，对应溶液中含有n(H＋)＝10 mL×10-3 L/mL×6 mol/L＝0.06 mol；n(Al3+)＝n[Al(OH)3]＝(68－64) mL×10-3 L/mL×6 mol/L＝0.024 mol，则n(Fe3+)＝0.096 mol－0.024 mol ＝0.072mol；据此解答。(1)由上述分析可知，金属铁和稀硝酸反应生成硝酸铁、硝酸铵和水，反应的离子方程式为：8Fe＋30H＋＋3NO eq \o\al(－,3)===8Fe3+＋3NH eq \o\al(＋,4)＋9H2O；故答案为：8Fe＋30H＋＋3NO eq \o\al(－,3)===8Fe3+＋3NH eq \o\al(＋,4)＋9H2O；(2)由上述分析计算可知：n(Al)＝n(Al3+)＝0.024 mol；故答案为：0.024；(3)由上述分析计算可知：B点对应的沉淀的物质的量为0.096 mol；D点对应的沉淀为氢氧化铁沉淀，根据铁元素守恒可知其物质的量为0.072 mol；故答案为：0.096；0.072；(4)由上述分析计算可知：A点对应的氢氧化钠溶液的体积为10 mL，故答案为10。 【题后归纳】　金属与硝酸反应计算的思维流程 考点二　含氮物质的转化 1．氮元素在自然界中的循环 2．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，其“价—类”二维图如图： 3．含氮元素物质之间的转化关系 (1)歧化——同一物质中某元素的化合价在同一反应中既升高又降低。 (2)归中——不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠拢。 思考　 写出有关氮的化合物的两个歧化反应，三个归中反应 ①（歧化）___________； ②（歧化）_______________________； ③（归中）_____________________； ④（归中）____________； ⑤（归中）_______________。 提示　①3NO2＋H2O===2HNO3＋NO ②2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O ③6NO＋4NH3 eq \o(=====,\s\up15(△),\s\do15(催化剂))5N2＋6H2O ④NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O ⑤6NO2＋8NH3 eq \o(=====,\s\up15(△),\s\do15(催化剂))7N2＋12H2O（其他合理反应也可） 1．（2025·湖北联考）不同价态含氮物质的转化可用下图表示，图中线路①②③是工业生产硝酸的主要途径。下列说法正确的是(　　) A．①的转化属于置换反应 B．②的转化属于氮的固定 C．③的转化方程式：2NO2＋H2O===2HNO3 D．使用CuO作氧化剂可以实现④的转化 答案　D 解析　A．①的转化是氨的催化氧化，发生4NH3＋5O2 eq \o(========,\s\up15(催化剂),\s\do15(加热))4NO＋6H2O，不属于置换反应，故A错误；B.氮的固定是游离态的氮转化为化合态的氮，②的转化发生反应2NO＋O2===2NO2，不属于氮的固定，故B错误；C. ③的转化方程式：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，故C错误；D.使用CuO作氧化剂可以发生反应，3CuO＋2NH3 eq \o(=====,\s\up15(△))3Cu＋N2＋3H2O，可以实现④的转化，故D正确；故答案为D。 2．（2025·广东一模）如图所示是短周期某种非金属元素的“价－类”二维图。下列推断不正确的是(　　) A．a与d反应产物中有离子键 B．可存在a→b→c→d 的转化 C．常温下，d的浓溶液不能与铁发生反应 D．可用与强碱的反应来检验e中的阳离子 答案　C 解析　短周期某种非金属元素的“价－类”二维图分析可知，元素最高价＋5价，最低价－3价，为N元素的价类图，a为NH3，b为NO，c为NO2，d为HNO3，e为铵盐，结合物质的性质和应用分析选项。A.由分析可知，a为NH3，d为HNO3，a与d反应产物为NH4NO3，含离子键，A正确；B.由分析可知，a为NH3，b为NO，c为NO2，d为HNO3，可存在a→b→c→d的转化，如NH3 eq \o(―――→,\s\up15(催化剂、△),\s\do15(O2))NO eq \o(―――→,\s\up15(O2),\s\do15())NO2 eq \o(―――→,\s\up15(H2O),\s\do15())HNO3，B正确；C.由分析可知，d为HNO3，常温下，d的浓溶液浓硝酸能与铁发生反应，发生钝化现象，不能继续反应，C错误；D.铵盐与强碱的反应生成氨气，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，据此检验e中的阳离子铵根离子，D正确；故答案为C。 3．（2025·惠州一模）部分含氮物质的分类与相应化合价的关系如图所示。下列说法不正确的是(　　) A．实验室可用排水法收集e B．b→a 属于人工固氮的过程 C．将c和e通入到强碱溶液中，可生成d D．工业上可用气体a、空气和水为原料生产f 答案　A 解析　分析价类二维图可知a为NH3，b为N2，c为NO，d为亚硝酸盐，e为NO2，f为HNO3。A.NO2与水反应生成一氧化氮和硝酸，不可用排水法收集，故A错误；B.N2→NH3是合成氨过程，将游离态的氮转化为化合态的氮属于氮的固定，且人工固氮的过程，故B正确；C.NO2和NO 通入NaOH 溶液中，可生成NaNO2，故C正确；D.工业上可利用NH3催化氧化为NO，再由NO 和H2O、O2反应生成硝酸， 故D正确；故答案为A。 1．（2023·山东高考）实验室中使用盐酸、硫酸和硝酸时，对应关系错误的是(　　) A．稀盐酸：配制AlCl3溶液 B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解 C．稀硝酸：清洗附有银镜的试管 D．浓硫酸和浓硝酸的混合溶液：苯的磺化 答案　D 解析　A．实验室配制AlCl3溶液时向其中加入少量的稀盐酸以抑制Al3+水解，A不合题意；B.蔗糖和淀粉水解时常采用稀硫酸作催化剂，B不合题意；C.清洗附有银镜的试管用稀硝酸，反应原理为：3Ag＋4HNO3（稀）===3AgNO3＋NO↑＋2H2O，C不合题意；D.苯的磺化是苯和浓硫酸共热生成苯磺酸的反应，故不需要浓硝酸，D符合题意。 2．（2023·江苏高考）氮及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(　　) A．实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3（稀） eq \o(―――→,\s\up15(Cu))NO eq \o(―――→,\s\up15(O2))NO2 B．工业制硝酸过程中的物质转化：N2 eq \o(―――→,\s\up15(O2),\s\do15(放电或高温))NO eq \o(―――→,\s\up7(H2O))HNO3 C．汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CO eq \o(=====,\s\up15(催化剂))N2＋2CO2 D．实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \o(=====,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O 答案　B 解析　A.Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应2NO＋O2===2NO2生成NO2，A正确；B.氮气与氧气在放电或高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；C.汽车尾气催化转化器主要将污染气体NO、CO转化为无污染的气体，故该反应方程式为2NO＋2CO eq \o(=====,\s\up15(催化剂))N2＋2CO2，C正确；D.实验室利用熟石灰和氯化铵制备少量NH3，化学方程式为2NH4Cl＋Ca(OH)2 eq \o(=====,\s\up15(△)) CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。 3．（2021·河北高考）关于非金属含氧酸及其盐的性质，下列说法正确的是(　　) A．浓H2SO4具有强吸水性，能吸收糖类化合物中的水分并使其炭化 B．NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性会随溶液的pH减小而增强 C.加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，说明H3PO4比HI酸性强 D．浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强 答案　B 解析　浓H2SO4使糖类化合物脱水并炭化，体现了浓H2SO4的脱水性，A错误；溶液酸性越强，NaClO、KClO3等氯的含氧酸盐的氧化性越强，B正确；H3PO4的酸性比HI弱，加热NaI与浓H3PO4混合物可制备HI，是因为H3PO4的沸点高且具有难挥发性，C错误；浓HNO3的氧化性强于稀HNO3，D错误。 4．（2023·湖北高考）铜与浓硝酸反应的装置如下图，仪器A的名称为　　　　　　，装置B的作用为　　　　　　。 答案　具支试管　防倒吸 $$