第20讲　硝酸　含氮物质之间的转化 课件-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习课件聚焦“硝酸及含氮物质转化”专题，依据新课标要求和高考评价体系，系统梳理硝酸的物理性质、化学性质（强氧化性、不稳定性等）及含氮物质转化规律（歧化、归中反应），明确硝酸氧化性、物质转化等高频考点，归纳性质判断、实验探究、计算等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题融入与素养培养，如结合2024湖南真题分析铜与稀硝酸反应现象，通过科学思维中的证据推理解析气体颜色变化原理，金属与硝酸反应计算采用电子守恒法，培养科学探究能力。助力学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，提升高考冲刺效率。

第20讲　硝酸　 含氮物质之间的转化 ［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。 硝酸的性质及应用 考点1 第页 物理性质 硝酸：无色，易________，具有刺激性气味的液体，易溶于水。浓硝酸常因为溶解有NO2而呈____色。质量分数为68%～70%的硝酸为常用浓硝酸，95%以上的硝酸称之为________硝酸。 挥发 黄 发烟 第页 化学性质 (1)硝酸具有酸的通性 ①与金属反应(备注：一般不生成氢气)。 ②与碱性氧化物反应：如CuO、Na2O、Fe2O3等。 ③与碱反应：Cu(OH)2、NaOH等。 ④与盐反应：NaHCO3、Na2CO3等。 ⑤与指示剂反应：浓硝酸可使石蕊溶液先变红后褪色。 第页 在利用HNO3的酸性时，要注意考虑它的强氧化性。如FeO与稀硝酸反应时的化学方程式应是3FeO＋10HNO3(稀)===3Fe(NO3)3＋NO↑＋5H2O。 第页 2H2O＋4NO2↑＋O2↑ 第页 (3)强氧化性 由于HNO3中的＋5价氮元素有很强的得电子能力，在硝酸参与的氧化还原反应中，几乎全部是＋5价氮元素被还原，故硝酸具有强氧化性。硝酸无论浓、稀都有强氧化性，而且浓度越大，氧化性________。 ①浓硝酸能使紫色石蕊溶液先________，后________。 越强 变红 褪色 CO2↑＋4NO2↑＋2H2O H2SO4＋6NO2↑＋2H2O 第页 ③金属与HNO3反应一般不生成H2，浓HNO3一般被还原为________，稀HNO3一般被还原为________，极稀HNO3可被还原成NH3，生成NH4NO3等。 3Cu＋8HNO3(稀)===_______________________________________， Cu＋4HNO3(浓)===_______________________________________。 ④钝化：常温时，冷的浓硝酸、浓硫酸可使铝、铁表面生成致密的氧化膜，阻止酸与金属的进一步反应，这种现象叫钝化。钝化其实也是硝酸强氧化性的表现，利用金属Al和Fe的这种性质，我们可以用Al或Fe制的容器来盛装浓硫酸或浓硝酸。 NO2 NO 3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 第页 ⑤硝酸与铁反应时，产物符合以下规律 ⑥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。如稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式：_________________________________ _____________________________________________________________。 第页 黄色 第页 第页 硝酸的保存 (1)保存硝酸：________瓶(避光)、玻璃塞(橡胶塞易被氧化)、阴凉处(防热)。 (2)存放的浓硝酸中，因分解产生的NO2溶于HNO3而使其呈黄色。 棕色 第页 1．市售浓硝酸呈黄色的原因是_______________________________； 消除黄色的方法_________________________________________________ _____________________________________________________________。 2．浓硝酸的保存方法是____________________________________ _____________________________________________________________。 可以通过通入空气的方法消除黄色，通入O2(或空气)使其发生反应4NO2＋O2＋2H2O===4HNO3 HNO3分解生成的NO2溶于硝酸中 保存在棕色带有玻璃塞的细口试剂瓶中，置于阴凉处 第页 3．易错辨析(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)1 mol Fe与足量的稀硝酸反应，转移2NA个电子。(　　) 提示　Fe与足量的稀硝酸反应的化学方程式为Fe＋4HNO3(稀)===Fe(NO3)3＋NO↑＋2H2O，1 mol Fe与足量的稀硝酸反应转移3NA个电子。 × × 第页 (3)铝和铁在浓硝酸中“钝化”是物理变化。(　　) 提示　钝化是在铁、铝的表面形成一层致密的氧化物保护膜，阻止了金属与硝酸的进一步反应，属于化学变化。 (4)Cu在KNO3溶液和稀H2SO4中均不溶解，但能溶解在其混合液中。(　　) × √ 提示　KNO3和H2SO4的混合溶液相当于硝酸溶液。 第页 硝酸的性质及实验探究 1．下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是(　　)   A.①②　　B．③④　　 C．②③④ D．②④ √ 编号 实验操作 现象 解释或结论 ① 过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液 溶液呈红色 稀HNO3将Fe氧化为Fe3＋ ② 浓HNO3久置或光照 变黄色 HNO3不稳定易分解 ③ Al箔插入稀HNO3中 无现象 Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜 ④ 用玻璃棒蘸取浓HNO3点到蓝色石蕊试纸上 试纸先变红后褪色 浓HNO3具有酸性和强氧化性 第页 解析　过量的Fe粉加入稀HNO3生成Fe2＋，加入KSCN溶液时颜色不变，①错误；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3，②正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，③错误；浓硝酸具有酸性和强氧化性，可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，④正确。 第页 √ 第页 第页 金属与硝酸的反应 3.通常来说浓度12 mol·L－1以上的硝酸称为浓硝酸。Cu与硝酸反应时，硝酸浓度不同，产物也不同。如图为3 mol Cu与足量14 mol·L－1硝酸反应的关系图，你认为合理的是(　　) A．a B．b C．c D．均不合理 √ 第页 解析　Cu与浓硝酸反应的方程式为Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O，1 mol Cu～4 mol浓硝酸～2 mol NO2，但随着反应的进行，浓硝酸逐渐变稀，Cu与稀硝酸反应的方程式为3Cu＋8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，3 mol Cu～8 mol稀硝酸～2 mol NO，也就是说3 mol Cu完全消耗时，产生气体的物质的量小于6 mol，但是会大于2 mol，曲线b满足条件。 第页 第页 4．向含有1 mol HNO3和1 mol H2SO4的混合溶液中逐渐加入铁粉至过量，溶液中金属阳离子a、b与所加铁粉的物质的量的关系如图所示(已知稀硝酸的还原产物只有NO)。下列有关判断不正确的是(　　) A．a表示n(Fe3＋)的变化曲线 B．n1＝0.75 C．P点时，n(Fe2＋)＝0.562 5 mol D．向P点溶液中加入铜粉，最多可溶解14.4 g √ 第页 第页 第页 金属与硝酸反应计算的思维流程 返 回 含氮物质之间的转化 考点2 27 氮元素在自然界中的循环 第页 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： 第页 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。 第页 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) ________________________________________________。 3NO2＋H2O===2HNO3＋NO 2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O NO2＋NO＋2NaOH===2NaNO2＋H2O 第页 √ 第页 第页 √ 第页 第页 氮及其化合物的转化及应用 3．(2025·八省联考陕西)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 √ 第页 解析　由图可知，E、G、Q、R、T均含氮元素，故E为NH3，G为N2，Q为NO，R为NO2，T为HNO3。由分析可知：E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高，A项正确；E为NH3，NH3是非电解质，B项不正确；E为NH3，NH3极易溶于水，不能用排水法收集，C项不正确；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项不正确。 第页 第页 4．“价—类”二维图是学习元素化合物的工具，图中a～g分别表示不同价态的氮元素所对应的物质，下列说法正确的是(　　) A．液态a可用作制冷剂 B．a与c不能发生化学反应 C．常温下，稀的e溶液可以用铁罐车运输 D．f属于强电解质 √ 第页 解析　由图可知，a为－3价的氢化物，即 NH3，b为N2，c为＋2价的氧化物，即NO，d为 ＋4价的氧化物，即NO2或N2O4，e为＋5价的含 氧酸，即HNO3，f为－3价的碱，即NH3·H2O， g为－3价的盐，即铵盐，据此分析作答。液氨 汽化时要吸收大量热量，可用作制冷剂，A项正确；NH3与NO在一定条件下可发生生成N2的归中反应，B项错误；根据分析可知，e为HNO3，常温下铁遇浓硝酸发生钝化，浓硝酸可以用铁罐车运输，但稀硝酸不能用铁罐车运输，C项错误；根据分析可知，f为NH3·H2O，属于弱电解质，D项错误。 返 回 真题体验·素养提升 × √ × √ × 第页 2．(2025·湖北)如图所示的物质转化关 系中，固体A与固体B研细后混合，常温下 搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下降。 气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。G是一种强酸。H是白色固体，常用作钡餐。下列叙述错误的是(　　) A．在C的水溶液中加入少量固体A，溶液pH升高 B．D为可溶于水的有毒物质 C．F溶于雨水可形成酸雨 D．常温下可用铁制容器来盛装G的浓溶液 √ 第页 解析　固体A与固体B研细后混合，常 温下搅拌产生气体C和固体D，温度迅速下 降。气体C能使湿润的红色石蕊试纸变蓝， 则C为NH3，G是强酸，则E是NO，F是NO2，G是HNO3；H是白色固体，常用作钡餐，H是BaSO4，D是BaCl2，A和B反应是NH4Cl和Ba(OH)2·8H2O反应，C(NH3)和HCl可转化为NH4Cl，则A是NH4Cl，B是Ba(OH)2·8H2O。在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl)，铵根浓度增大，抑制了NH3·H2O的电离，OH－浓度减小，溶液pH减小，A项错误；D(BaCl2)易溶于水，溶于水电离出Ba2＋，钡是重金属，有毒，B项正确；F(NO2)与水反应生成强酸硝酸，故NO2溶于雨水可形成硝酸型酸雨，C项正确；G是HNO3，常温下浓HNO3将Fe钝化，故常温下可用铁制容器来盛装浓硝酸，D项正确。 第页 3.(2024·湖南)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，表明铜与稀硝酸反应生成了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 √ 第页 解析　金属铜与稀硝酸不会发生钝化，开始时反应速 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，铜与稀硝酸反应生成的NO迅速被氧气氧 化为红棕色的NO2，产生的NO2浓度逐渐增大，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，因此气体颜色逐渐变浅，C项正确；由于该装置为密闭体系，生成的NO无法排出，气压逐渐增大，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。 第页 4．(2023·山东)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 √ 第页 第页 √ 第页 返 回 $