第四章 第18讲 硝酸 含氮物质之间的转化（PPT教学课件）-【百汇大课堂】2026年高考化学选考总复习上册·第1轮（浙江专用）

第18讲　硝酸　含氮物质之间的转化 第四章　非金属及其化合物 易 刺激性 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 黄 考点一　硝酸 × × 考点一　硝酸 × √ 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 C 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点一　硝酸 D 考点一　硝酸 考点一　硝酸 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 氮及其化合物的转化与“价态-类别”二维图 考点二　含氮物质之间的转化 D 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 D 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 氮及其化合物的转化与含氮物质的制备 B 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 C 考点二　含氮物质之间的转化 考点二　含氮物质之间的转化 B 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 B 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 D 进阶训练 发展学科素养 C 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 C 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 A 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 进阶训练 发展学科素养 请完成：课时提升训练（18） 温馨提示 谢谢观看！ 课标引领 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。 2．认识氮及其化合物的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。 1．物理性质 硝酸是无色、__挥发、有______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____________________ ____________________________。 [微点拨] (1)市售浓硝酸呈黄色的原因是硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里，向变色浓硝酸中通氧气，可变成无色。 (2)硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于冷暗处，不能用乳胶塞。 4HNO3 2H2O＋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：___________________________________________； 浓硝酸与铜反应：___________________________________________。 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 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：______________________________________ ____________________。 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。 C＋4HNO3(浓) eq \o(=====,\s\up17(△)) CO2↑＋4NO2↑＋ 2H2O [微点拨](1)常温下，铁、铝在浓硫酸或浓硝酸中发生钝化，并非不发生反应，故可用铝制或铁制容器盛放浓硫酸或浓硝酸。 (2)一般来说，硝酸浓度越大，其还原产物的价态越高。还原产物一般为HNO3(浓)→NO2，HNO3(稀)→NO。 (3)市售浓硝酸呈黄色的原因是硝酸分解生成的NO2溶解在硝酸里。消除方法：向变色浓硝酸中通氧气。 (4)硝酸保存在棕色试剂瓶中，置于阴凉处，不能用橡胶塞。 (3)与有机物的反应 ①硝化反应(与反应)： ________________________________________________； ②显色反应：含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变__色。 判断下列说法的正误：对的打“√”，错的打“×”。 (1)(2023·浙江1月选考卷)常温下铁与浓硝酸反应可制备NO2(　 　) (2)(2023·浙江6月选考卷)铜与稀硝酸：Cu＋4H＋＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ===Cu2＋＋2NO2↑＋2H2O(　 　) (3)(2022·浙江6月选考卷)浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可用铁质容器贮运浓硝酸(　 　) (4)(经典高考题)常温下，铝遇浓硝酸或浓硫酸时会发生钝化(　 　) [例1] (2024·浙江杭州强基联盟联考)用如图所示装置探究铜与硝酸的反应，实验记录如下： 步骤 操作 现象 ① 打开弹簧夹，挤压胶头滴管，使浓硝酸滴入试管 产生红棕色气体，溶液变为绿色 ② 一段时间后，关闭弹簧夹，推动注射器活塞使部分水进入试管 注射器内剩余的水被“吸入”试管；铜表面产生无色气泡，溶液变蓝，试管内气体逐渐变为无色 步骤 操作 现象 ③ 一段时间后，打开弹簧夹，拉动注射器活塞吸取少量无色气体；拔下注射器，再拉动活塞吸入少量空气 注射器中无色气体变为红棕色 下列说法不正确的是(　　) A．①中反应的化学方程式是Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O B．②中注射器内剩余的水被“吸入”试管的原因可能是NO2与H2O反应导致压强减小 C．③中的实验现象能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO D.待②中反应停止后，向试管内滴加少量稀硫酸，有气体产生 解析：①中Cu与浓硝酸反应生成Cu(NO3)2、NO2和H2O，A正确；NO2与水发生反应：3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，气体的总物质的量减小，压强减小，注射器内剩余的水被“吸入”试管，B正确；②中推动注射器活塞使部分水进入试管，NO2与水反应生成NO，故③的现象不能证明②中Cu与硝酸反应生成了NO，C错误；②中反应停止后，铜片有剩余，溶液中含Cu(NO3)2，滴加少量稀硫酸，发生反应：3Cu＋2NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋8H＋===3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O，D正确。 　(1)金属与硝酸反应的基本规律 (2)非金属与硝酸反应的基本规律 [练1] (2024·浙江温州环大罗山联盟联考)下述实验中均有红棕色气体产生，对比分析所得结论不正确的是(　　) ① ② ③ A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体 B．红棕色气体不能表明②中木炭与浓硝酸产生了反应 C．由③说明浓硝酸具有挥发性，生成的红棕色气体为还原产物 D．③的气体产物中检测出CO2，由此说明木炭一定与浓硝酸发生了反应 1．自然界中氮的循环 2．氮及其重要化合物的“价态­类别”二维图 从物质类别和氮元素化合价两个维度，总结、归纳氮及其重要化合物的性质与转化关系是掌握该部分内容的重要方法之一。 3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O 根据上图中物质的转化关系，写出反应的化学方程式。 (1)NH3→NO：____________________________________________； (2)NH3·H2O→NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ：____________________________________； (3)NO2→HNO3：__________________________________________； (4)HNO3→NO：____________________________________________。 4NH3＋5O2 eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(△)) 4NO＋6H2O NH3·H2O＋HCl===NH4Cl＋H2O 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO [例2] 氮及其化合物的“价态­类别”二维图如图所示。 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．Q转化为Z的过程属于氮的固定 D．3.2 g Cu与10 mol/L的Y溶液恰好反应，生成NO、NO2混合气体1.12 L(折算为标准状况)，则Y溶液的体积为15 mL 解析：X是氨，可通过加热氯化铵和氢氧化钙固体混合物制取，A错误；P是N2O5、Z是NO2或N2O4，从物质类别角度分析，N2O5属于酸性氧化物，NO2不属于酸性氧化物，B错误；Q是NO，Z是NO2或N2O4，氮元素由游离态转化为化合态为氮的固定，NO转化为NO2或N2O4的过程不属于氮的固定，C错误；Y是硝酸，3.2 g Cu与10 mol/L的硝酸恰好反应，生成NO、NO2混合气体1.12 L(折算为标准状况)，由氮元素守恒可知，参加反应的硝酸的物质的量是 eq \f(3.2 g,64 g/mol) ×2＋ eq \f(1.12 L,22.4 L/mol) ＝0.15 mol，则硝酸的体积为 eq \f(0.15 mol,10 mol/L) ＝0.015 L＝15 mL，D正确。 分析氮及其化合物的“价态­类别”二维图的三个维度 (1)横向变化体现了氮元素同价态不同类别物质(氢化物、碱、盐)之间的转化，通过加入酸(或碱)实现物质的转化。 (2)纵向变化体现氮元素不同价态同类别物质之间的转化，主要通过加入氧化剂或还原剂来实现物质之间的转化。 (3)斜向变化体现不同价态、不同类别之间物质的转化，主要体现物质的氧化性和还原性。 [练2] (2025·浙江1月选考卷)蛋白质中N元素含量可按下列步骤测定： 下列说法不正确的是(　　) A．步骤 Ⅰ，须加入过量浓H2SO4，以确保N元素完全转化为NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) B．步骤 Ⅱ，浓NaOH溶液过量，有利于氨的蒸出 C．步骤 Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3，以甲基红(变色的pH范围：4.4～6.2)为指示剂，用NaOH标准溶液滴定，经计算可得N元素的含量 D．尿素[CO(NH2)2]样品、NaNO3样品的N元素含量均可按上述步骤测定 解析：蛋白质中的N元素以氨基或酰胺基形式存在，在浓H2SO4、K2SO4和催化剂CuSO4作用下发生反应生成NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ，再加入浓NaOH溶液使NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) 转化为NH3蒸出，NH3用一定量的盐酸吸收，多余的盐酸用标准NaOH溶液通过滴定测定出来，从而计算出N的含量。步骤 Ⅰ，加入过量浓H2SO4，使蛋白质中的氨基和酰胺基全部转化为NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ，确保N元素完全转化为NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ，A正确；根据NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ＋OH－NH3·H2O⇌NH3＋H2O，NaOH过量，增大OH－浓度有利于氨的蒸出，B正确； 步骤Ⅲ，用定量、过量盐酸标准溶液吸收NH3后，过量的HCl用标准NaOH溶液滴定，反应后溶液中有NaCl和NH4Cl，终点显酸性，用在酸性范围内变色的甲基红为指示剂，C正确；NaNO3中的N元素在浓H2SO4、K2SO4和催化剂CuSO4作用下不会转化为NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ，不能按上述步骤测定，D错误。 [例3] 实验室用如下装置(略去部分夹持装置)模拟利用氨和次氯酸钠合成肼(N2H4)的过程。下列说法正确的是(　　) A．将装置①中浓盐酸换成H2O2，也可用于制备氧气 B．装置②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2 C．装置③分液漏斗中盛装饱和食盐水 D．当反应结束时，装置④中可收集一瓶纯净的NH3 解析：由图可知，装置①中发生的反应为MnO2＋4HCl(浓) eq \o(=====,\s\up17(△)) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，打开K1，Cl2能和NaOH溶液反应生成NaCl、NaClO和H2O，装置⑤用来制取NH3，装置④作安全瓶，能防倒吸，在③中NH3和NaClO反应生成N2H4，发生反应ClO－＋2NH3===N2H4＋Cl－＋H2O，最后关闭K1，装置②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2。装置①中浓盐酸换成H2O2，制备氧气时不需要加热，MnO2 作催化剂，A错误；Cl2有毒，不能排放在环境中，则装置②中盛装NaOH溶液，用于吸收多余的Cl2，B正确；装置③分液漏斗中应该盛装NaOH溶液，利用Cl2与NaOH溶液反应制备NaClO，C错误；反应结束后，关闭K2，多余的NH3可收集在装置④中，但NH3中混有水蒸气，D错误。 [练3] (2024·浙江A9协作体联考)利用NO、O2和Na2CO3溶液反应制备NaNO2的装置如图所示，下列关于该装置的分析描述正确的是(　　) A．装置A制备NO，分液漏斗中必须选用稀硝酸 B．装置B主要目的是除去NO中挥发出来的HNO3蒸气 C．装置C中发生反应的化学方程式为2Na2CO3＋4NO＋O2===4NaNO2＋2CO2 D．尾气可以采用收集或者点燃的方法处理 1．我国清代《本草纲目拾遗》中记叙无机药物335种，其中“强水”条目下写道：“性猛最烈，能蚀五金……其水至强，五金八石皆能穿漏，惟玻璃可盛。”这里的“强水”是指硝酸，下列有关硝酸的描述正确的是(　　) A．浓硝酸保存于无色试剂瓶中 B．向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀硫酸，可在试管口观察到红棕色气体 C．常温下，浓硝酸可以用铝制容器储存，说明浓硝酸与铝不反应 D．稀硝酸与金属反应时，可被还原为更低价态，说明稀硝酸氧化性强于浓硝酸 2．将铜丝插入浓硝酸中进行如图所示的实验，下列说法正确的是(　　) A．装置a中出现红棕色气体，只体现HNO3的酸性 B．一段时间后抽出铜丝，向装置b注入水，b中气体红棕色变浅 C．注入水后装置b中铜片表面产生气泡，说明Cu与硝酸生成H2 D．装置c用NaOH吸收尾气，说明NO和NO2均是酸性氧化物 3．(2024·浙江杭州二中模拟)关于氮及其重要化合物的变化关系如图所示： 下列说法不正确的是(　　) A．路线①②③是工业生产硝酸的主要途径 B．路线 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 是雷电固氮生成硝酸的主要途径 C．上述所有反应都是氧化还原反应 D．上述反应中只有③属于氮的固定 4．(2024·浙江浙南名校联盟联考)足量的铜溶于一定量浓硝酸，产生NO2、N2O4、NO的混合气体，这些气体若与3.36 L O2(标准状况)混合后通入水中，气体恰好能被水完全吸收。若向原所得溶液中加入5 mol/L硫酸250 mL，则继续溶解一定量的Cu。下列说法正确的是(　　) A．最后溶液是CuSO4、Cu(NO3)2混合液 B．最多溶解铜的质量是80 g C．氨的催化氧化是现代工业制硝酸的基础 D．铜与浓硝酸的反应仅体现了硝酸的强氧化性 5．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 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 eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ===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，C错误；NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 在酸性条件下具有强氧化性，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。 6．(2022·江苏卷)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．自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B．侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C．工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D．多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 解析：自然固氮与人工固氮是将大气中游离态的氮转化为氮的化合物的过程，但不一定是转化为NH3，如自然固氮中可将N2转化为NO，A错误；侯氏制碱法首先以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O＋NH3＋CO2＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，NaHCO3受热分解转化成纯碱，B正确；工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关反应的化学方 程式为4NH3＋5O2 eq \o(=====,\s\up17(催化剂),\s\do15(△)) 4NO＋6H2O、2NO＋O2===2NO2、3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，C正确；氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确。 $$