第五章 第21讲 硝酸 含氮物质的转化-【优学精研】2026年高考化学一轮总复习教用课件

第21讲　硝酸　含氮物质的转化 高中总复习·化学 课标要求 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，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响。 2. 了解通过化学反应可以探索物质性质，实现氮及其化合物的转化，认识物质及其转化在促进物质文明进步、自然资源综合利用中的重要价值。 考点·全面突破 01 素养提升 5 02 真题·体验品悟 03 课时·跟踪检测 04 考点·全面突破 锁定要点，聚焦应用 目 录 考点一　硝酸 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 浓硝酸见光或受热会分解： ⁠。 4HNO3（浓）　 2H2O＋4NO2↑＋ O2↑ 目 录 高中总复习·化学 （2）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 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： ⁠ ⁠。 ②与非金属反应 浓硝酸与木炭的反应： ⁠。 3Cu＋8HNO3（稀） 3Cu（NO3） 2＋2NO↑＋4H2O　 Cu＋4HNO3（浓） Cu（NO3）2 ＋2NO2↑＋2H2O　 C＋4HNO3（浓） CO2↑＋4NO2↑＋2H2O　 目 录 高中总复习·化学 ③与还原性物质反应 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＋＋N 3Fe3＋ ＋NO↑＋2H2O　 目 录 高中总复习·化学 ④与有机物反应 a.硝化反应（与 反应）： ⁠ ⁠。 b.显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变 色。 【提醒】 浓硝酸和浓盐酸的混合物（体积比为1∶3）叫做王水，它的氧化 能力更强，能使一些不溶于硝酸的金属，如金（生成HAuCl4）、铂（生成 H2PtCl6）等溶解。 ＋HNO3　 ＋ H2O　 黄　 目 录 高中总复习·化学 　正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）过量的铜与浓硝酸反应产物中一定没有NO。 （　×　） （2）常温下，可用铝制（或铁制）容器盛放浓硝酸，原因是二者不反 应。 （　×　） （3）铜、木炭分别与浓硝酸反应，都体现了硝酸的强氧化性和酸性。 （　×　） （4）在酸性条件下，N 与Fe2＋、I－等离子均不能大量共存。 （　√　） × × × √ 目 录 高中总复习·化学 （6）用稀硝酸洗涤试管内壁的银镜的离子方程式为2Ag＋2H＋＋N 2Ag＋＋NO↑＋H2O。 （　×　） × （5）浓硝酸和氯水均可用棕色试剂瓶保存，其原理相同。 （　√　） √ 目 录 高中总复习·化学 一 硝酸的性质与实验探究 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 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。 √ 目 录 高中总复习·化学 2. 关于下列实验的说法不正确的是（　　） A. ①中溶液呈蓝色，试管口有红棕色气体产生 B. ②中溶液中的主要离子有Cu2＋和N C. ③中铜片继续溶解，是由于稀硫酸提供的S 增强了溶液的氧化性 D. ①和③中铜片溶解时反应的离子方程式相同 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　Cu与稀硝酸反应生成Cu（NO3）2、NO和H2O，试管口NO与O2 反应生成NO2，则试管口出现红棕色，溶液呈蓝色，A正确；3Cu＋8H＋＋ 2N 2NO↑＋3Cu2＋＋4H2O，铜有剩余，加入稀硫酸继续反应，则H ＋完全反应，故②中溶液中的主要离子有Cu2＋和N ，B正确；酸性溶液 中N 可氧化Cu，铜片继续溶解，是稀硫酸提供的H＋增强了溶液的氧化 性，C错误；①和③中发生的反应都为3Cu＋8H＋＋2N 2NO↑＋ 3Cu2＋＋4H2O，D正确。 目 录 高中总复习·化学 硝酸与金属反应的还原产物 （1）浓硝酸：不论金属活泼与否，产物主要是NO2； （2）稀硝酸：与不活泼金属（如Cu）反应，产物主要是NO； （3）稀硝酸：与活泼金属（如Zn、Mg）反应，产物可生成N2O或 N ； （4）极稀硝酸与极活泼金属反应，会有H2放出。 目 录 高中总复习·化学 二 金属与硝酸反应的计算 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。 解析： n（Cu）＝ ＝0.51 mol，设混合气体中NO的物质的 量为x，NO2的物质的量为y。根据气体在标准状况下的总体积为11.2 L有 x＋y＝0.5 mol；根据得失电子守恒有3x＋y＝（0.51×2）mol，解得x＝ 0.26 mol，y＝0.24 mol，V（NO）＝0.26 mol×22.4 L·mol－1＝5.824 L，V（NO2）＝11.2 L－5.824 L＝5.376 L。 5.824　 5.376　 目 录 高中总复习·化学 （2）参加反应的HNO3的物质的量是 ⁠。 解析： 参加反应的HNO3分两部分：一部分显酸性，生成Cu（NO3） 2；另一部分被还原成NO2和NO，所以参加反应的HNO3的物质的量为0.51 mol×2＋0.5 mol＝1.52 mol。 1.52 mol 目 录 高中总复习·化学 （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，原硝酸溶液的浓度 为 mol·L－1。 解析： HNO3在反应中一部分变成气体，一部分以N 的形式留在溶 液中。变成气体的HNO3的物质的量为0.5 mol。加入NaOH溶液至恰好使溶 液中Cu2＋全部转化为沉淀，溶液中只有NaNO3，其物质的量为aV×10－3 mol，即以N 形式留在溶液中的HNO3的物质的量为aV×10－3 mol，故c （HNO3）＝ mol·L－1。 　 目 录 高中总复习·化学 4. 向含x mol HNO3和y mol H2SO4的混合稀溶液中缓慢加入铁粉，其氧化产 物与所加铁粉的物质的量关系如图所示： 回答下列问题： （1）Oa段发生反应的离子方程式为 ⁠ ⁠。 （2）dc段表示的是 （填“Fe2＋”或“Fe3＋”）物质的量变化。 Fe＋N ＋4H＋ Fe3＋＋NO↑＋ 2H2O Fe2＋　 目 录 高中总复习·化学 （3）x＝ ，y＝ ⁠。 解析： 在Oa段N 完全转化为NO，由离子方程式可得，n（NO） ＝n（Fe3＋）＝0.1 mol，即x＝0.1；c点溶质为FeSO4，溶液中Fe2＋为0.2 mol，即n（FeSO4）＝0.2 mol，根据硫酸根离子守恒得，n（H2SO4）＝n （FeSO4）＝0.2 mol，即y＝0.2。 0.1　 0.2　 目 录 高中总复习·化学 解析： Fe＋N ＋4H＋ Fe3＋＋NO↑＋2H2O 0.1 mol 0.1 mol Fe＋2H＋ Fe2＋＋H2↑ 0.1 mol 0.05 mol 所以V＝（0.1 mol＋0.05 mol）×22.4 L·mol－1＝3.36 L。 （4）反应至c点，可收集到标准状况下的气体为 L。 3.36　 目 录 高中总复习·化学 金属与硝酸反应计算的思维模型 目 录 高中总复习·化学 考点二　含氮物质之间的转化　硝酸的工业制备 （一）含氮元素物质之间的转化关系 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，其“价—类”二维图如图： 目 录 高中总复习·化学 （1）歧化反应：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）归中反应：不同物质中同一元素的不同化合价在同一反应中只靠 拢。 2. 含氮元素物质之间的转化关系 目 录 高中总复习·化学 ①歧化（如NO2与H2O）： ⁠； ②歧化（如NO2与NaOH）： ⁠ ⁠； ③归中（如NO与NH3）： ⁠； ④归中（如NO2、NO与NaOH）： ⁠； ⑤归中（如NO2与NH3）： ⁠。 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　 2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋ H2O　 6NO＋4NH3　 5N2＋6H2O　 NO2＋NO＋2NaOH 2NaNO2＋ H2O 6NO2＋8NH3　 7N2＋12H2O　 （3）歧化反应与归中反应实例 写出有关反应的化学方程式： 目 录 高中总复习·化学 （二）硝酸的工业制备 1. 原料 氨、空气和水。 2. 流程 N2 NH3 NO NO2 HNO3 写出相关化学方程式： ①N2＋3H2 2NH3； ② ⁠； ③2NO＋O2 2NO2； ④ ⁠。 4NH3＋5O2　 4NO＋6H2O　 3NO2＋H2O 2HNO3＋NO　 目 录 高中总复习·化学 3. 尾气吸收 2NO2＋2NaOH NaNO3＋NaNO2＋H2O； NO＋NO2＋2NaOH 2NaNO2＋H2O。 目 录 高中总复习·化学 一 氮及其化合物的转化及应用 1. （2025·八省联考晋陕青宁卷）下列物质在一定条件下的转化关系如图 所示。E、G、Q、R均为气体，其中R为红棕色。下列说法正确的是（　　） A. E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高 B. E的水溶液能导电，所以E是电解质 C. Q和E可用排水法收集 D. 铜与不同浓度的T溶液反应均可生成Q √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　由题图可知，E、G、Q、R、T均为含氮化合物，故E为NH3、G 为N2、Q为NO、R为NO2、T为HNO3。由以上分析可知，E、G、Q、R、T 所含同种元素化合价依次升高，A符合题意；E为NH3，NH3是非电解质， B不符合题意；E为NH3，NH3极易溶于水，不能通过排水法收集，C不符 合题意；铜和浓硝酸反应的还原产物是二氧化氮，铜和稀硝酸反应的还原 产物是一氧化氮，D不符合题意。 目 录 高中总复习·化学 2. 如图是氮元素的“价—类”二维图。下列有关说法正确的是（　　） A. 甲可以用浓硫酸干燥 B. 乙合成NO2的过程属于氮的固定 C. 丙转化为丁的反应是氧化还原反应 D. 常温下可用铁制容器盛装丁的浓溶液 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　甲是NH3，会与浓硫酸发生反应，不能用浓硫酸干燥，A错误； 乙是化合态的氮，由NO转化为NO2不是氮的固定，B错误；丙和丁中N元 素均为＋5价，不是氧化还原反应，C错误；常温下铁遇浓硝酸钝化，可用 铁制容器盛装浓硝酸，D正确。 目 录 高中总复习·化学 含氮物质的连续氧化 （1）NH3 NO NO2 HNO3。 （2）N2 NO NO2 HNO3。 目 录 高中总复习·化学 3. （2024·吉安模拟）工业上常采用生物硝化法将N 转化为 来处 理氨氮废水，工作流程如图，下列说法错误的是（　　） A. 生物硝化法处理废水，会导致水体碱性增强 B. 长期过量施用NH4Cl等铵态化肥，易导致水体富营养化 C. 检验N 所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸 D. 微生物保持活性的pH范围为7～9，可以加入石灰石来调节水体的pH √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　据图知，生物硝化法处理废水发生反应：N ＋2O2 N ＋2H＋＋H2O，导致水体酸性增强，A错误；长期过量施用NH4Cl会导致水 体富营养化，B正确；检验N 所需的试剂是浓NaOH溶液、湿润的红色 石蕊试纸，C正确；生物硝化法处理废水使水体呈酸性，可以加入石灰石 与H＋反应来调节水体的pH，D正确。 目 录 高中总复习·化学 4. 自然界中氮循环过程如图所示，下列说法错误的是（　　） A. 反硝化过程中，含氮物质被还原 B. 氨氧化过程中，N 与N 理论物质的量之比为1∶1 C. N2→N 属于氮的固定，N2发生还原反应 D. 土壤中Fe2＋有利于除去水体中的铵态氮 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　反硝化过程中氮元素化合价降低，作氧化剂被还原，A正确； N 中N元素为＋3价，N 中N元素为－3价，二者反应产物为N2，根 据转移电子守恒可知，反应过程中二者的理论物质的量之比为1∶1，B正 确；氮的固定是指N2转化为含氮化合物，氮气转化为铵根离子，氮元素化 合价降低，作氧化剂被还原，C正确；由转化图可知，Fe2＋与水体中的 N 反应，可以除去水体中的硝态氮，D错误。 目 录 高中总复习·化学 二 硝酸的工业制备 目 录 高中总复习·化学 5. NH3和HNO3是重要的工业产品，如图是合成氨和氨氧化制硝酸的工艺 流程。 （1）合成塔中发生反应的化学方程式是 ⁠。 解析： 合成塔中发生的反应是氮气和氢气的化合反应，反应的化学 方程式是N2＋3H2 2NH3。 N2＋3H2　 2NH3 目 录 高中总复习·化学 （2）氨分离器中压强约为15 MPa，温度约为－20 ℃，分离氨应用了 氨 的性质，从氨分离器中又回到合成塔中的物质是 ⁠ ⁠。 解析： 氨分离器中压强约为15 MPa，温度约为－20 ℃，分离氨应用 了氨易液化的性质。由于是可逆反应，因此为了提高原料的利用率，从氨 分离器中又回到合成塔中的物质是氮气和氢气。 易液化　 N2、 H2　 目 录 高中总复习·化学 （3）氧化炉中发生反应的化学方程式是 ⁠ ⁠。 4NH3＋5O2　 4NO＋ 6H2O 解析： 氧化炉中发生的反应是氨气的催化氧化，则反应的化学方程 式是4NH3＋5O2 4NO＋6H2O。 目 录 高中总复习·化学 （4）尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下生成无 污染的气体，写出NO2和NH3反应的化学方程式 ⁠ ⁠。 解析： 尾气中的少量NO、NO2可以用NH3来处理，在催化剂作用下 生成无污染的气体，因此生成的气体是氮气，则NO2和NH3反应的化学方 程式为6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O。 6NO2＋ 8NH3　 7N2＋12H2O 目 录 高中总复习·化学 素养提升 5 营造碧水蓝天——环境保护与绿色化学 目 录 　 1. 常见环境污染 （1）常见环境污染及其成因 环境污染 成因 酸雨 pH＜5.6，主要是SO2和NOx造成的。 硫酸型：SO2 SO3 H2SO4或 SO2 H2SO3 H2SO4 硝酸型：NO2 HNO3 目 录 高中总复习·化学 环境污染 成因 光化学烟雾 主要是NOx和碳氢化合物造成的 臭氧层空洞 主要是氟氯代烃、氮氧化物等的排放引起的 温室效应 主要是由于大气中CO2等的含量的不断增加造成的 白色污染 聚乙烯等难降解塑料的大量使用 水华、赤潮 含大量氮、磷的生活污水及工农业废污水的任意排放造 成水体富营养化 目 录 高中总复习·化学 环境污染 成因 PM2.5 大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，它主要来自化石燃料的燃烧（如机动车尾气、燃煤等） 雾霾 雾和霾的统称。空气中的灰尘、硫酸、硝酸等组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。二氧化硫、氮氧化物以及颗粒物 （PM）这三项是雾霾主要污染物，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物是加重雾霾天气污染的罪魁祸首 居室污染 甲醛、苯、甲苯、氡对空气的污染。来源于建筑、装修材料等 目 录 高中总复习·化学 （2）环境保护的措施 ①对工业携带废气颗粒物进行回收利用。 ②工业、生活污水经处理达标后再排放，限制使用含N、P的洗涤剂。 ③减少或限制塑料使用并回收废弃塑料，研制可降解塑料。 目 录 高中总复习·化学 2. 绿色化学 （1）核心思想：就是改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原 理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质，实 现从源头减少或消除环境污染。 （2）绿色化学示意图 目 录 高中总复习·化学 （3）最理想的“原子经济性反应”就是反应物的原子全部转化为期望的 最终产物，即原子利用率为100％。 （4）开发和利用自然资源，必须遵循减量化、再利用和再循环的原则。 目 录 高中总复习·化学 3. 碳达峰与碳中和 （1）碳达峰是指在某一个时点，二氧化碳的排放不再增长达到峰值，之 后逐步回落；我国提出争取在2030年前实现碳达峰。 （2）碳中和是指通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧 化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”；我国提出争取在2060年前实现碳 中和。 目 录 高中总复习·化学 命题角度一 环境污染与保护 1. （2024·盐城模拟）化学与生活密切相关。下列说法错误的是（　　） A. PM2.5是指粒径不大于2.5 μm的可吸入悬浮颗粒物 B. 绿色化学要求从源头上消除或减少生产活动对环境的污染 C. SO2、CO2、NO2都是可形成酸雨的气体 D. 空气质量指数越小，说明空气质量越好 解析： 　CO2是造成温室效应的气体，不是形成酸雨的气体，C错误。 √ 目 录 高中总复习·化学 2. （2024·沈阳模拟）有关如图环 境问题的说法中错误的是（　　） A. 雾霾是许多细小液体和固体微 粒分散到空气中形成的一种气溶胶 B. 汽车的排气管上装有“催化转化 器”，使有毒的CO和NO反应生成N2和CO2 C. 在煤中添加适量的生石灰可减少燃烧过程中含硫化合物的排放，从而减少污染 D. 煤、石油等化石燃料燃烧过程中排放的废气是形成酸雨的主要原因，酸雨指的是pH小于7的雨水 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　雾霾是许多细小液体和固体微粒分散到空气中形成的一种气溶 胶，可以使空气浑浊，A正确；有毒的CO和NO在催化剂作用下，可以反 应生成N2和CO2，B正确；在煤中添加适量的生石灰，可以与SO2反应，减 少燃烧过程中含硫化合物的排放，从而减少污染，C正确；酸雨指的是pH 小于5.6的雨水，D错误。 目 录 高中总复习·化学 命题角度二 绿色化学与污染物的处理 3. “绿色化学”是当今社会人们提出的一个新概念。在“绿色化学”工艺 中，理想状态是反应物中的原子全部转化为期望的产物，即原子利用率为 100％。下列反应最符合绿色化学原子经济性要求的是（　　） A. 由乙烯制备聚乙烯 B. 甲烷与氯气反应制备一氯甲烷 C. 以铜和浓硝酸为原料制备硝酸铜 D. 用SiO2制备高纯硅 √ 解析： 　由乙烯制备聚乙烯，原子利用率为100％，A项正确；其他三个 反应，均有副产物生成，原子利用率小于100％。 目 录 高中总复习·化学 4. （2024·泉州模拟）SCR技术（选择性催化还原技术）是一种以NH3 作为还原剂，将烟气中NOx分解成无害的N2和H2O的干法脱硝技术，反 应原理为 ①6NO＋4NH3 5N2＋6H2O； ②6NO2＋8NH3 7N2＋12H2O； ③NO＋NO2＋2NH3 2N2＋3H2O。 下列说法正确的是（　　） A. NO2为酸性氧化物 B. NO、NO2为大气污染气体，在大气中可稳定存在 C. 反应③中每生成22.4 L N2，转移电子数为1.5NA D. HNO3→NO→NO2，以上各步变化均能通过一步反应完成 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　由反应2NO2＋2NaOH NaNO2＋NaNO3＋H2O知，生成的盐 不止一种，说明NO2不是酸性氧化物，A错误；NO与空气中的O2反应生成 NO2，在大气中不能稳定存在，B错误；未指明气体所处状况（温度和压 强），无法计算转移电子数，C错误；Cu与稀硝酸反应生成NO，NO和O2 反应生成NO2，均能通过一步反应完成，D正确。 目 录 高中总复习·化学 真题·体验品悟 感悟高考，明确方向 目 录 1. 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2024·浙江6月选考）HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中。 （　√　） （2）（2024·广东高考）由氨制硝酸：NH3→NO→NO2→HNO3过程中，体 现了NH3和NO2 均具有氧化性。 （　×　） （3）（2024·河北高考）硝酸具有腐蚀性和挥发性，使用时应注意防护和 通风。 （　√　） （4）（2024·湖北高考）王水溶解铂是由于浓盐酸增强了浓硝酸的氧化 性。 （　×　） √ × √ × （5）（2024·全国新课标卷）试管壁上的银镜用稀硝酸清洗：Ag＋2H＋＋ N Ag＋＋NO2↑＋H2O。 （　×　） × 目 录 高中总复习·化学 2. 判断正误（正确的打“√”，错误的打“×”）。 （1）（2023·北京高考）铁钉放入浓硝酸中，待不再变化后，加热能产生 大量红棕色气体。 （　√　） （2）（2023·浙江6月选考）铜与稀硝酸反应：Cu＋4H＋＋2N Cu2＋ ＋2NO2↑＋2H2O。 （　×　） （3）（2022·山东高考）浓硝酸保存在棕色试剂瓶中。 （　√　） （4）（2022·浙江6月选考）浓硝酸与铁在常温下不反应，所以可以用铁质 容器贮运浓硝酸。 （　×　） √ × √ × 目 录 高中总复习·化学 3. （2024·湖南高考7题）某学生按图示方法进行实验，观察到以下实验现象： ①铜丝表面缓慢放出气泡，锥形瓶内气体呈红棕色； ②铜丝表面气泡释放速度逐渐加快，气体颜色逐渐变深； ③一段时间后气体颜色逐渐变浅，至几乎无色； ④锥形瓶中液面下降，长颈漏斗中液面上升，最终铜丝与液面脱离接触， 反应停止。 下列说法正确的是（　　） A. 开始阶段铜丝表面气泡释放速度缓慢，原因是铜丝在稀硝酸中表面钝化 B. 锥形瓶内出现了红棕色气体，表明铜和稀硝酸反应生成了NO2 C. 红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2＋H2O 2HNO3＋NO D. 铜丝与液面脱离接触，反应停止，原因是硝酸消耗完全 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　金属铜与稀硝酸不会发生钝化，开始反应速率较慢，可能的原 因是铜表面有氧化铜，A项错误；由于装置内有空气，铜和稀硝酸反应生 成的NO迅速被氧气氧化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增加，气体 颜色逐渐变深，B项错误；装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2的量逐渐达 到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应：3NO2＋H2O 2HNO3＋NO，气体颜色变浅，C项正确；由于该装置为密闭体系，生成的 NO无法排出，逐渐将锥形瓶内液体压入长颈漏斗，铜丝与液面脱离接触， 反应停止，D项错误。 目 录 高中总复习·化学 4. （2023·江苏高考8题）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） NO NO2 B. 工业制硝酸过程中的物质转化：N2 NO HNO3 C. 汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CO N2＋2CO2 D. 实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca（OH）2 CaCl2＋2NH3↑＋ 2H2O √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　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，A正确；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；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 N2＋ 2CO2，C正确；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 CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，D正确。 目 录 高中总复习·化学 5. （2024·北京高考16题节选）HNO3是一种重要的工业原料。可采用不同 的氮源制备HNO3。 （1）方法一：早期以硝石（含NaNO3）为氮源制备HNO3，反应的化学方 程式为H2SO4（浓）＋NaNO3 NaHSO4＋HNO3↑。该反应利用了浓硫酸 的性质是酸性和 ⁠。 解析： 浓硫酸难挥发，产物HNO3为气体，有利于复分解反应进行， 体现了浓硫酸的难挥发性和酸性。 难挥发性　 目 录 高中总复习·化学 （2）方法二：以NH3为氮源催化氧化制备HNO3，反应原理分三步进行。 NH3 NO NO2 HNO3 第Ⅰ步反应的化学方程式为 ⁠。 解析： 第Ⅰ步反应为氨气的催化氧化，化学方程式为4NH3＋ 5O2 4NO＋6H2O。 4NH3＋5O2　 4NO＋6H2O 目 录 高中总复习·化学 （3）人工固氮是高能耗的过程，结合N2分子结构解释原因 ⁠ ⁠。 解析： N2中存在氮氮三键，键能大，断键时需要较大的能量，故人 工固氮是高能耗的过程。 N2中存在 氮氮三键，键能大，断键时需要较大的能量 目 录 高中总复习·化学 课时·跟踪检测 培优集训，提升素养 目 录 一、选择题（本题包括9小题，每小题只有一个选项符合题意） 1. （2024·宜昌模拟）由N2制备HNO3的工艺流程如图所示（反应条件及部 分反应物已略去），下列说法正确的是（　　） N2 NH3 NO NO2 HNO3 A. ①中N2发生氧化反应 B. ②需要加入还原剂才能实现 C. 46 g NO2与足量水反应，转移 mol e－ D. 常温下，Al在稀硝酸中钝化 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 √ 目 录 高中总复习·化学 解析： 　由转化关系可知，①中氮元素化合价降低被还原，发生还原反 应，A错误；②中氮元素化合价升高被氧化，需要加入氧化剂才能实现，B 错误；④中发生的反应为3NO2＋H2O 2HNO3＋NO，则46 g NO2与足 量水反应，转移电子n（e－）＝ × ＝ mol，C正确；常温下， Al在浓硝酸中发生钝化，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 2. （2024·铁岭六校期末）将铜丝伸入盛有浓硝酸的具支试管中（如图所示，夹持装置已略去）进行实验，下列说法错误的是（　　） A. 反应进行一段时间后，具支试管中的气体可能为NO2和NO B. 铜丝绕成螺旋状的目的是增大反应物接触面积 C. 反应进行一段时间后，烧杯中的溶质可能含NaNO3和NaNO2 D. 该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和脱水性 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　浓硝酸和铜反应生成二氧化氮，随着反应进行，浓硝酸变为稀 硝酸，生成一氧化氮，A正确；铜丝绕成螺旋状，和硝酸接触更加充分， 反应更加充分，B正确；反应开始时，为浓硝酸和铜反应生成二氧化氮， 二氧化氮和氢氧化钠反应生成NaNO3和NaNO2，C正确；该实验中浓硝酸 主要体现强氧化性和酸性，不体现脱水性，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 3. （2024·阳泉模拟）下列有关氮及其化合物之间的转化路径，说法不正 确的是（　　） A. 工业固氮的常用方法是由N2和H2合成NH3 B. 由氮气转化为含氮化合物的反应中，必须提供氧化剂 C. 可利用Cu与硝酸的反应，将N元素转化为NO或NO2 D. 实验室可利用CaO固体与浓氨水制备NH3 解析： 　N2和H2合成NH3，属于工业固氮，A正确；氮气生成氨气的过程 中需要还原剂，B错误；铜与稀硝酸反应生成NO，铜与浓硝酸反应生成 NO2，C正确；实验室可利用CaO固体与浓氨水制备NH3，D正确。 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 4. （2024·丹东模拟）硝酸是一种无色液体，常用来制造火药、氮肥、染 料。下列关于硝酸的认识正确的是（　　） A. 等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，转移电子数不同 B. 久置的浓硝酸呈黄色，体现了浓硝酸的不稳定性 C. 检验久置于空气中的亚硫酸钠溶液是否变质，可以先加硝酸溶液，再加 氯化钡溶液 D. 工业制硝酸的原理：空气 NO 硝酸→尾气处理 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　等质量的铜分别与足量的浓硝酸和稀硝酸反应，铜被氧化为硝 酸铜，转移电子数相同，A错误；Na2SO3能被硝酸氧化为Na2SO4，检验久 置于空气中的Na2SO3溶液是否变质，应该先加盐酸，再加BaCl2溶液，若 生成白色沉淀，则证明亚硫酸钠已变质，C错误；工业制硝酸的原理：氨 气 NO NO2 硝酸→尾气处理，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 5. （2024·资阳中学月考）结合氮及其化合物“价—类”二维图及氧化还 原反应的规律，下列分析或预测正确的是（　　） A. N2O3、NO2、N2O5均能与水反应生成酸，三者均为酸性氧化物 B. HNO3、HNO2、NaNO3、NH3的水溶液均可以导电，四者均属于电解质 C. 联氨（N2H4）可能被亚硝酸（HNO2）氧化成叠氮酸（HN3） D. 硝酸具有较强的氧化性，可用稀硝酸溶解Au、Pt √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　N2O3、N2O5为酸性氧化物，NO2溶于水生成硝酸和一氧化氮， NO2不是酸性氧化物，A错误；NH3溶于水后生成的一水合氨电离出阴、阳 离子而导电，一水合氨为电解质，氨气为非电解质，B错误；联氨 （N2H4）中氮元素为－2价，从元素价态规律分析，可能被含有＋3价氮元 素的亚硝酸（HNO2）氧化成叠氮酸（HN3），C正确；硝酸具有较强的氧 化性，但Au、Pt需要硝酸与浓盐酸配成的王水才可以溶解，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 6. 硝酸具有强氧化性，能氧化除金、铂以外的所有金属。浓硝酸和浓盐酸 按一定比例配成的王水甚至能溶解金生成配合物H[AuCl4]，同时有无色气 体产生。下列说法正确的是（　　） A. 浓硝酸与Cu的反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1 B. 浓硝酸中加入浓盐酸，增强了浓硝酸的氧化性，使王水可以溶解金、铂 C. 王水与金反应时，参加反应的HNO3与HCl的物质的量之比为1∶3 D. 往浓硝酸中加一定量NaCl或往浓盐酸中加一定量KNO3也能起到类似王 水的作用 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　浓硝酸与Cu的反应中，硝酸是氧化剂，N元素从＋5价被还原为 ＋4价，Cu是还原剂，Cu元素从0价被氧化到＋2价，因此n（HNO3）∶n （Cu）＝2∶1，A错误；王水溶解金、铂，是因为浓盐酸提供的Cl－能与 被硝酸氧化产生的高价态的铂离子形成配合物，从而促进金、铂的溶解， 浓硝酸的氧化性没有增强，B错误；王水与金发生反应Au＋HNO3＋ 4HCl H[AuCl4]＋NO↑＋2H2O，参加反应的HNO3与HCl的物质的量之 比为1∶4，C错误；往浓硝酸中加入一定量的NaCl或往浓盐酸中加入一定 量的KNO3，也能通过化学反应增强溶液溶解金、铂的能力，起到类似王 水的作用，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 7. （2024·青岛调研）亚硝酸不稳定，易分解为NO2和NO，其酸性弱于 H2SO3，氧化性强于Fe3＋，遇Cl2等强氧化剂表现还原性。下列说法正确的 是（　　） A. 可将SO2通入NaNO2溶液制备HNO2 B. 向久置分解的亚硝酸中通入空气可使其复原 C. 将NaNO2固体加到酸性KMnO4溶液中可观察到溶液紫色变浅 D. 将铁屑加到亚硝酸溶液中反应的离子方程式为2HNO2＋Fe Fe2＋＋ 2N ＋H2↑ √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　SO2具有强还原性，容易被亚硝酸氧化，因此不能将SO2通入 NaNO2溶液中制备HNO2，A项错误；亚硝酸久置分解生成NO2和NO，生成 的气体逸出溶液，再通入空气不能复原，B项错误；酸性KMnO4 溶液具有 强氧化性，能氧化NaNO2，从而使酸性高锰酸钾溶液颜色变浅，C项正 确；HNO2氧化性强于Fe3＋，铁屑加到亚硝酸溶液中反应生成Fe3＋和NO气 体，D项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 8. 某小组探究NH3的催化氧化，实验装置如图所示。③中气体颜色无明显 变化，④中收集到红棕色气体，一段时间后，④中产生白烟。 下列分析不正确的是（　　） A. 若②中只有NH4Cl，不能制备NH3 B. ③④中现象说明③中的反应是4NH3＋5O2 4NO＋6H2O C. ④中白烟的主要成分是NH4Cl D. 一段时间后，⑤中溶液可能变蓝 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　只加热氯化铵，氯化铵分解为氨气和氯化氢，但氨气和氯化氢 相遇又生成氯化铵，A不符合题意；③中气体颜色无明显变化，说明此时 并未产生NO2，④中收集到红棕色气体，说明NO在④中转变为NO2，B不 符合题意；④中产生的白烟的主要成分是硝酸铵，C符合题意；稀硫酸与 铜不反应，NO2通入到⑤中，使铜被氧化为Cu2＋，因此溶液变为蓝色，D 不符合题意。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 9. （2024·北京四中学开学考）某兴趣小组设计用铁粉将NO还原为N2（同 时生成FeO），下列说法不正确的是（　　） 已知：①浓硝酸可氧化NO；②NaOH溶液能吸收NO2，不吸收NO。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 A. 装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g（或g→h）→b→c→d B. 装置E中发生反应的化学方程式为2NO＋2Fe 2FeO＋N2 C. 装置D的作用是吸收挥发出来的硝酸和产生的NO2 D. 装置B的作用是干燥，防止水蒸气进入E中干扰反应 √ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 　利用铜与稀硝酸反应生成NO，制得的NO中会混有硝酸蒸气和 产生的NO2，故先通过装置D除去挥发出的HNO3等气体，再通过F干燥， 得到纯净干燥的NO，然后进入E中与铁粉反应，最后处理多余的NO，由 于NaOH溶液不与NO反应，而浓硝酸可氧化NO生成NO2，先通过B氧化 NO，再通过C吸收，故上述装置的连接顺序为a→f→e→j→i→h→g（或 g→h）→b→c→d，A正确；装置E中NO被灼热的铁粉还原为N2，同时生成 FeO，反应的化学方程式为2NO＋2Fe 2FeO＋N2，B正确；装置D盛放 的是水，其作用是除去挥发出的HNO3等气体，C正确；装置B盛放的是浓 硝酸，可以将NO氧化为NO2，便于NaOH溶液充分吸收，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 二、非选择题（本题包括1小题） 10. （2024·泰安模拟）图示分析是学习化学重要手段之一，学习过程中常 遇到各类“数形结合”问题。结合所给图示回答相关问题： （1）如图是氮元素的“价—类”二维图的部分信息。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 ②图中关于NO2转化为HNO3的反应过程，下列说法不正确的是 （填 字母）。 a.氮元素的化合价不发生变化 b.该转化过程中，NO2一定既是氧化剂，又是还原剂 c.若用NO2与H2O反应制取HNO3，可生成另一种产物NO ab　 ①X的电子式为 ；Y的化学式为 ⁠。 H︰ ︰H　 N2O5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 ③如图为氨气水溶性的探究： 利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是 ⁠ ⁠； 合理的验证操作为 ⁠ ⁠。 烧瓶内形成红色喷泉， 最终水充满烧瓶 挤压胶头滴管，使少量的水进入烧瓶，打开止水 夹 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 ④N2和H2在固氮酶的作用下转化为氨气，最后生成被植物吸收的N ， 其中固氮酶的作用是 ⁠。 解析： ②NO2转化为HNO3，氮元素的化合价升高，a错误；该转化过 程中，若NO2与水反应，N元素化合价既升高又降低，NO2既是氧化剂又是 还原剂，NO2还可以被氧化剂氧化，如4NO2＋O2＋2H2O 4HNO3，NO2 是还原剂，b错误；NO2与H2O反应生成HNO3和NO，c正确。③氨气极易溶 于水，利用如图所示的装置进行实验，欲观察的现象是烧瓶内形成红色喷 泉，最终水充满烧瓶；引发喷泉的验证操作为挤压胶头滴管，少量的水进 入烧瓶，打开止水夹，烧瓶内形成喷泉。④N2和H2在固氮酶的作用下转化 为氨气，固氮酶的作用是催化剂。 催化剂　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 （2）氨是重要的化工原料。某工厂用氨制硝酸和铵盐的流程如图所示： 设备1、3中发生反应的化学方程式分别是 ⁠ 、 ；设备2中通入的物质A是 ⁠ ⁠。 4NH3＋5O2　 4NO＋ 6H2O HNO3＋NH3 NH4NO3 空气 或O2　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 解析： 设备1中NH3和O2发生催化氧化反应，化学方程式为4NH3＋ 5O2 4NO＋6H2O；设备3中HNO3与NH3反应，化学方程式为HNO3 ＋NH3 NH4NO3；设备2中发生的反应为4NO＋3O2＋2H2O 4HNO3，所以通入的物质A是O2或空气。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 目 录 高中总复习·化学 THANKS 演示完毕 感谢观看 $