大单元2 第4章 第14讲 氮及其化合物-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（广东专版）

该高中化学高考复习课件聚焦“氮及其化合物”专题，依据高考评价体系覆盖氮气、氮氧化物、氨、铵盐、硝酸的性质、制备及应用等核心考点，通过物质类别与化合价视角梳理性质，分析氮氧化物计算、氨的实验室制法等高频考点权重，归纳性质判断、实验探究、计算题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于“真题训练+素养导向+技巧突破”，整合2024-2025年浙江、湖北等卷真题，以氮氧化物与O₂、H₂O反应计算为例，运用科学思维构建“守恒法”模型，通过硝酸氧化性实验探究培养科学探究与实践能力。特设易错点分析（如硝酸作用判断）和答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此高效组织复习，提升备考质量。

第四章 非金属及其化合物 第14讲　氮及其化合物 优化探究 大单元二 元素及其化合物 　　[导航·复习目标]　1.了解氮气和氮氧化物的性质,并从物质类别和元素化合价角度预测性质。2.了解氨气和铵盐的性质、氨气的实验室制法、N的检验。3.了解氮元素单质及其重要化合物在生产中的应用和对生态环境的影响。4.了解硝酸的性质及应用。 考点一　氮气及其氧化物 考点二　氨和铵盐 练真题 明考向 考点三　硝酸 3 考点一　氮气及其氧化物 梳理 必备知识 1.氮的固定 游离 化合 自然 人工 动植物体内、土 壤和海洋中 [问题思考] (1)下列说法中正确的是____ (填序号)。  ①氮的固定过程中N2均被氧化。 ②N2与O2在放电条件下直接化合成NO2是氮的固定。 ③将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定。 ④将空气加压、降温分离出液态N2和O2,不是氮的固定。 ④ (2) 上述循环中涉及多个固氮过程,过程①是_____固氮;过程②是_____固氮。  自然　 人工 2.氮气 (1)物理性质:无色、无味的气体,密度比空气略小,_____溶于水。 (2)化学性质 难 写出有关反应的化学方程式: ①______________________________; ②______________________________; ③______________________________。 ④Mg3N2与H2O反应:Mg3N2+6H2O===3Mg(OH)2↓+2NH3↑ 3Mg+N2Mg3N2 N2+3H2 2NH3 N2+O22NO [问题思考] (1)氮的非金属性很强,是一种活泼非金属元素,但N2非常稳定,其原因是什么? ______________________________________________________________ (2)医疗上,液氮是常见的冷冻剂,试解释其原理。 ______________________________________________________________ 氮氮三键的键能很大,非常稳定,不易破坏。 N2的沸点低,液氮易汽化,且汽化吸收热量,致使局部环境温度迅速降低。 3.工业制法 4.氮的氧化物 (1)氮有多种价态的氧化物,如N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5等,其中属于酸性氧化物的是_________和 ______ 。 N2O3　 N2O5 (2)NO和NO2性质的比较 物质 NO NO2 色、味、态 ___________的气体 ______________________的气体 溶解性 ___溶于水 易溶于水 毒性 有毒,大气污染物之一 有毒,大气污染物之一 与水反应 不反应 3NO2+H2O===2HNO3+NO 与氧气反应 2NO+O2===2NO2 不反应 无色、无味　 红棕色、有刺激性气味 不 [问题思考] (1)下列说法中正确的是____________(填序号)。  ①1 mol NO2中分子数小于NA。 ②NO只能用排水法收集,不能用排空气法收集;而NO2只能用向上排空气法收集,不能用排水法收集。 ③向无色气体中通入O2(或空气),无色气体变为红棕色,则该无色气体是NO。 ④NO2与H2O反应生成HNO3,故NO2是酸性氧化物。 ⑤1 mol NO2与水反应转移电子的数目为 NA。 ⑥将2 mol NO与1 mol O2 充分反应,实际所得的NO2小于2 mol。 ①②③⑤⑥ (2)如何鉴别NO2与溴蒸气? ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ ①AgNO3溶液,将两种气体分别通入稀的硝酸银溶液中,若无现象,为二氧化氮气体,若生成淡黄色沉淀,为溴蒸气。 ②CCl4,加CCl4后振荡,气体溶解得棕红色溶液的是溴蒸气,不溶的是NO2。 ③水溶法,将适量蒸馏水倒入集气瓶中,振荡,若集气瓶内形成无色溶液,则被溶解的气体为NO2,若形成黄色溶液,则为溴蒸气。 5.氮氧化物对环境的污染、人体的危害及防治 (1)常见的污染类型及对人体的危害 ①光化学烟雾:NOx在紫外线作用下,与碳氢化合物发生一系列光化学反应,产生一种有毒的烟雾。 ②酸雨:NOx排入大气中后,与水反应生成HNO3和HNO2,随雨水降到地面。 ③破坏臭氧层:NO2可使平流层中的臭氧减少,导致地面紫外线辐射量增加。 ④NO与血红蛋白结合使人中毒。 (2)常见的NOx尾气处理方法 ①碱液吸收法 2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NO2+NO+2NaOH===2NaNO2+H2O NO2、NO的混合气体能被足量烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)≥n(NO),一般适用于工业尾气中NOx的处理。 ②催化转化法 在催化剂、加热条件下,氨可将氮氧化物转化为无毒气体(N2)或NOx与CO在一定温度下催化转化为无毒气体(N2和CO2,一般适用于汽车尾气中NOx的处理)。 提升 关键能力 考向一　氮气及氮的氧化物 1.下列有关氮的氧化物的说法正确的是(　　) A.NO和NO2混合气体的尾气可以用水吸收 B.4.6 g NO2和N2O4混合气体中含有的氧原子数目小于0.2NA C.用湿润的淀粉-KI试纸鉴别Br2(g)和NO2 D.除去NO中混有的少量NO2气体时,可以用水洗涤后再干燥 D 解析:NO与水不反应,A错误;根据原子守恒,可按NO2计算,含有的氧原子数目为0.2NA,不受平衡影响,B错误;Br2(g)和NO2均能使湿润的淀粉-KI试纸变蓝,C错误;二氧化氮与水反应生成NO,可以用水洗涤后再干燥的方式进行除杂,D正确。 2.氮元素是生命的基础,自然界中氮的循环过程如图所示,请分析此图并回答有关问题。 (1)下列关于N2分子的说法错误的是_____ (填字母)。  A.N2分子中含有共价键 B.N2分子的结构式可表示为︰N≡N︰ C.氮气液化时,N2分子间平均距离变小 D.可通过增加压强或降低温度的方式使氮气液化 B 解析:A项,N2分子中两个氮原子形成共价键,A正确;B项,N2分子的结构式可表示为N≡N,B错误;C项,氮气液化时,从气态变为液态,N2分子间平均距离变小,C正确;D项,增大压强或降低温度,能减小分子之间的距离,即可通过增加压强或降低温度的方式使氮气液化,D正确。 (2)图中共表示了固氮的_______种途径。农谚说:“雷雨发庄稼”,原因是雷电时实现了氮的固定,为植物提供_____态氮肥。  3　 硝 解析:氮的固定是指氮元素从游离态转化为化合态,结合图中所示信息可知,图中共表示了雷电时发生的自然固氮、人工固氮、豆科植物的根瘤菌进行生物固氮共3种途径。农谚说:“雷雨发庄稼”,原因是雷电时实现了氮的固定,N2+O22NO,2NO+O2===2NO2,H2O+3NO2===2HNO3+ NO,为植物提供硝态氮肥。 考向二　氮氧化物与O2、H2O反应的计算方法 3.将40 mL NO2和NO的混合气体通入倒立于水槽且盛满水的试管中,充分反应后试管中剩余20 mL气体,原混合气体中NO2和NO的体积比为______。  3∶1 解析:3NO2+H2O===2HNO3+NO　ΔV 3 1 2 30 mL 20 mL V(NO)=40 mL-30 mL=10 mL, V(NO2)∶V(NO)=30 mL∶10 mL=3∶1。 4.将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体。 (1)若剩余的气体是____,则NO2、O2的体积分别是_____________。  O2 8 mL、4 mL　 解析:解题依据的化学方程式:4NO2+O2+2H2O===4HNO3;3NO2+H2O===2HNO3+NO。 设O2的体积为x,剩余的气体有两种可能: (1)若剩余O2,则V剩=x-×(12 mL-x)=2 mL,解得x=4 mL,则NO2的体积是8 mL。 (2)若剩余的气体是_____,则NO2、O2的体积分别是________________。  NO　 10.8 mL、1.2 mL 解析:若剩余NO,则V剩=×[(12 mL-x)-4x]=2 mL,解得x=1.2 mL,则NO2的体积是10.8 mL。 氮的氧化物溶于水的几种情况分析 (1)NO2或NO2与N2(非O2)的混合气体溶于水时,依据反应3NO2+H2O=== 2HNO3+NO,利用反应前后的气体体积变化的差值进行相关计算。 (2)NO2与O2的混合气体溶于水,由3NO2+H2O===2HNO3+NO及2NO+ O2===2NO2,得:4NO2+O2+2H2O===4HNO3 ,可知: V(NO2)∶V(O2) (3)NO和O2同时通入水中时,其反应是2NO+O2===2NO2　①,3NO2+H2O===2HNO3+NO　②,将①×3+②×2得总反应式为4NO+3O2+2H2O===4HNO3,可知:V(NO)∶V(O2) (4)NO、NO2、O2三种混合气体通入水中,可先按(1)求出NO2与H2O反应生成的NO的体积,再加上原混合气体中的NO的体积即为NO的总体积,再按(3)进行计算。 考向三　氮氧化物对环境的污染及防治 5.(1)汽车尾气中的CO、NOx在适宜温度下采用催化转化法处理,使它们相互反应生成参与大气循环的无毒气体。写出NO被CO还原的化学方程式:____________________________。  (2)用氨可将氮氧化物转化为无毒气体。如4NH3+6NO5N2 +6H2O,写出氨气转化NO2的化学方程式: ___________________________ ____________, 该反应中氧化产物与还原产物的质量之比为______。  2CO+2NON2+2CO2 8NH3+6NO2 7N2+12H2O 4∶3 (3)工业尾气中氮的氧化物常采用碱液吸收法处理。 ①NO2被烧碱溶液吸收时,生成两种钠盐,其物质的量之比为1∶1,写出该反应的化学方程式:___________________________________。  ②NO与NO2按物质的量之比1∶1被足量NaOH溶液完全吸收后只得到一种钠盐,该钠盐的化学式是________。  2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O NaNO2 考点二　氨和铵盐 梳理 必备知识 1.氨的分子结构和物理性质 氨的结构特征 密度 气味 水溶性 比空气___ 有_________气味 极易溶于水(常温常压下,1∶700) 小　 刺激性 [问题思考] (1)试从结构和性质上解释NH3极易溶于水的原因:___________________ _______________________________________________________。  (2)工业上使用液氨作制冷剂的原因: ______________________________ ____________________________________________。  NH3、H2O均为极性分子,NH3与H2O之间可形成分子间氢键,并且NH3和H2O反应 氨在加压环境下容易液化,液氨汽化时吸收大量的热量,使周围环境温度急剧降低 2.氨的化学性质+ 3　 Al(OH)3↓+3N　 4NH3+5O24NO+6H2O 氨水、液氨和一水合氨   氨水 液氨 一水合氨 化学式 — NH3 NH3·H2O 分类 混合物,多种成分 纯净物,氢化物 一元弱碱 成分 NH3、NH3·H2O、N、OH-、H+(极少) NH3 NH3·H2O 联系 氨溶于水形成氨水,氨水中含有NH3和NH3·H2O 【特别提醒】　氨水呈碱性,NH3·H2O属于一元弱碱,计算氨水的浓度时,溶质按NH3进行计算。 [问题思考] (1)在生产中,人们曾用浓氨水来检验氯气管道某处漏气。用该方法检验漏气时的现象是_________________。  (2)向盛有硫酸铜水溶液的试管里加入氨水,首先形成难溶物_________,离子方程式为__________________________________,  继续滴加氨水,难溶物溶解得到深蓝色透明溶液,反应的离子方程式为____________________________________________。  产生大量的白烟 Cu(OH)2 Cu2++2NH3·H2O===Cu(OH)2↓+2N　 Cu(OH)2+4NH3·H2O===[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O 3.铵盐及N的检验 (1)铵盐的物理性质 铵盐通常是_____色固体,绝大多数铵盐易溶于水。 (2)铵盐的化学性质 白 NH4ClNH3↑+HCl↑ NH4HCO3NH3↑+ CO2↑+H2O　 N+OH-NH3↑+H2O (3)N的检验 4.氨的实验室制法 (1)固态铵碱混合加热法 简易 装置 干燥 用_________ 验满 ①将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变___; ②将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生 碱石灰 蓝 (2)实验室制取NH3的其他简易方法 方法 化学方程式(或原理) 发生装置 加热 浓氨水 NH3·H2ONH3↑+H2O 浓氨水+固体NaOH NaOH溶于水放热,促使NH3·H2O分解,且OH-浓度的增大有利于NH3的生成 浓氨水+ 固体CaO CaO与水反应生成OH-,使溶剂(水)减少;反应放热,促使NH3·H2O分解。化学方程式为NH3·H2O+CaO===NH3↑+Ca(OH)2 [问题思考] (1)为什么不能用无水CaCl2干燥NH3? ____________________________。   (2)①实验室还可以用加热浓氨水的方法快速制备NH3,其反应原理为 _____________________, 装置如图所示: 。 CaCl2能与NH3反应生成配合物 NH3·H2ONH3↑+H2O ②为了加速浓氨水的分解,可以把浓氨水滴到NaOH固体上,装置如图所 示: , 其原因为_________________________________________ _____________________; 借用上图装置,也可以把浓氨水滴到CaO固体上,其原因为________________________________________________。 NaOH溶于水放热,促使氨水分解,且OH-浓度的 增大有利于NH3的生成 CaO与水反应,使溶剂(水)减少;反应放热,促使氨水分解 提升 关键能力 考向一　氨、铵盐的性质 1.下列有关氨和铵盐的叙述正确的是(　　) A.NH3易液化,常用作制冷剂 B.NH4Cl中含有少量的I2,可通过加热的方法除去 C.将蘸有浓氨水和浓硫酸的玻璃棒相互靠近,有白烟产生 D.某气体通入紫色石蕊溶液后溶液变红,据此可推断该气体为NH3 A 解析:氨很容易液化,液氨汽化时要吸收大量的热,使周围温度急剧降低,所以液氨可用作制冷剂,故A正确;加热氯化铵会分解为NH3和HCl,遇冷又生成NH4Cl,所以不能用加热的方法除去NH4Cl中的I2,故B错误;将蘸有浓氨水和挥发性酸(如盐酸和硝酸)的玻璃棒相互靠近,有白烟产生,而硫酸是难挥发性的酸,故C错误;NH3通入紫色石蕊溶液后溶液应变蓝,故D错误。 2.探究氨及铵盐性质的过程中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是(　　) A.将集有氨的试管倒扣于盛有水的水槽中,液体迅速充满试管,说明氨极易溶于水 B.将湿润的红色石蕊试纸放入集有氨的集气瓶中,试纸由红色变为蓝色,说明氨水呈碱性 C.将蘸有浓氨水和浓硝酸的玻璃棒靠近,观察到白烟,说明氨具有碱性且易与酸化合生成铵盐 D.将红热的Pt丝伸入盛有浓氨水的锥形瓶中,瓶口出现少量红棕色气体,说明氨的直接氧化产物为NO2 D 解析:氨极易溶于水,将集有氨的试管倒扣于盛有水的水槽中,液体迅速充满试管,故A正确;氨水呈碱性:NH3+H2O⥫⥬NH3·H2O⥫⥬N+OH-,故B正确;浓氨水和浓硝酸均易挥发,挥发出的NH3与HNO3反应产生固体小颗粒NH4NO3,从而形成白烟,故C正确;氨被氧气直接氧化为NO,NO被O2氧化为红棕色的NO2,故D错误。 考向二　氨的制备及实验探究 3.按如图装置进行实验(夹持装置省略),回答下列问题: (1)写出甲装置中反应的化学方程式:______________________________ ________。 2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+2H2O +CaCl2 (2)若甲装置中缺少Ca(OH)2,则_______(填“能”或“不能”)制得NH3,理由是________________________________________________________。  不能 氯化铵受热分解出的NH3与HCl在试管口又会重新生成氯化铵 解析:制备氨气不能使用氯化铵受热分解的方法,因为氯化铵受热分解出的NH3与HCl在试管口又会重新生成氯化铵。 (3)乙装置中a处比b处______(填“先”或“后”)变蓝,丙装置中_____ (填“有”或“无”)白烟。  先 无 解析:氨气的密度小于空气,因此乙装置中a处比b处先变蓝;氨气会与挥发性酸反应产生白烟,浓硫酸不挥发,故在丙装置中无白烟产生。 (4)丁装置中干燥管内液面上升,理由是_____________________________ _________________________________。 氨气极易溶于水,使干燥管内压强小于外界大气压,水被压入干燥管 解析:氨气极易溶于水,使干燥管内压强减小,外界大气压将水压入干燥管,导致丁装置中干燥管内液面上升。 防倒吸装置创新 考向三　肼(N2H4)的结构与性质 4.联氨(又称肼,N2H4,无色液体)是一种应用广泛的化工原料,可用作火箭燃料。 (1)联氨的电子式为______________,其中氮的化合价为________。  (2)联氨为二元弱碱,在水中的电离与氨相似。写出联氨的第一步电离方程式:_______________________,联氨与硫酸形成的酸式盐的化学式为_______________。  H︰︰︰H -2价 N2H4+H2O⥫⥬N2+OH- N2H6(HSO4)2　 解析:根据NH3在水中的电离可知联氨的第一步电离方程式为N2H4+H2O ⥫⥬N2+OH-;联氨的第二步电离方程式为N2+H2O N2+OH-,因此联氨与硫酸形成的酸式盐为N2H6(HSO4)2。 (3)实验室可用NaClO溶液与NH3反应制备联氨,反应的化学方程式为_______________________________。  已知2N2H4(l)+N2O4(l)===3N2(g)+4H2O(g)　ΔH=-1 048.9 kJ·mol-1,分析联氨和N2O4可作为火箭推进剂的主要原因为_________________________ _________________。  2NH3+NaClO===N2H4+NaCl+H2O 联氨和N2O4反应放出大量热 且产生大量气体 考点三　硝酸 梳理 必备知识 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 化学方程式:____________________________________。 4HNO3(浓)2H2O+4NO2↑+O2↑ (2)强氧化性 硝酸无论浓、稀都具有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。 ①与金属反应(填化学方程式,下同) 稀硝酸与铜反应:_______________________________________。 浓硝酸与铜反应:_______________________________________。 ②与非金属反应 浓硝酸与C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。 稀硝酸与FeSO4溶液反应的离子方程式:____________________________ ____________。 3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O C+4HNO3(浓)CO2↑+4NO2↑+2H2O 3Fe2++4H++N===3Fe3++ NO↑+2H2O 3.硝酸的工业制法 (1)NH3在催化剂作用下与O2反应生成 NO:_____________________________ 。 (2)NO进一步被氧化生成NO2:________________。 (3)用水吸收NO2生成HNO3:_________________________。 4NH3+5O2 4NO+6H2O 2NO+O2===2NO2 3NO2+H2O===2HNO3+NO [问题思考] 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______________________________________________________________________________。  红棕 Cu+4HNO3(浓)=== Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀) ===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O 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 ■ 易错易混 1.常温下,铁、铝在浓硝酸中的钝化为化学变化。(　　) 2.可用稀硝酸与FeS固体反应制取H2S。(　　) 3.铜、碳分别与浓硝酸反应,都体现了浓硝酸的强氧化性和酸性。(　　) 4.Cu在KNO3溶液和稀硫酸中均不溶解,但能溶解在其混合液中。(　　) 5.试管内壁上的银镜可用稀硝酸除去,也可用氨水除去。(　　) 6.浓硝酸和氯水均用棕色试剂瓶保存,其原理相同。(　　) √ × × √ × √ 提升 关键能力 考向一　硝酸性质的实验探究 1.下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论正确的是(　　) A.由①中的红棕色气体,推断产生的气体一定都是氮的氧化物 B.②中产生红棕色气体说明②中红热木炭与浓硝酸发生了反应 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 ② ③ C 解析:①中碎玻璃的主要成分是硅酸盐,与浓硝酸不反应,但仍有红棕色气体产生,说明是浓硝酸受热分解生成二氧化氮、氧气和水,所以可推知反应还有氧气产生,故A错误;红热木炭与浓硝酸反应生成二氧化氮,但浓硝酸受热分解也生成二氧化氮,所以通过②中产生红棕色气体不能说明②中红热木炭与浓硝酸发生了反应,故B错误;由浓硝酸得到二氧化氮,氮元素化合价降低,发生还原反应,故C正确;木炭加热至红热,可与空气中的氧气反应生成二氧化碳,所以不能说明木炭一定与浓硝酸发生了反应,故D错误。 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溶液吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物 B 解析:铜与浓硝酸反应生成红棕色气体NO2、硝酸铜和水,体现了硝酸的强氧化性和酸性,A错误;一段时间后抽出铜丝,向装置b注入水,二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,即b中气体红棕色变浅,B正确;注入水后装置b中铜片表面产生气泡,Cu与稀硝酸反应生成NO,C错误;酸性氧化物是指和水反应只能生成对应价态的酸,或和碱反应只能生成盐和水的氧化物,NO和NO2均不是酸性氧化物,D错误。 考向二　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。  5.824 5.376 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。根据混合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。 (2)参加反应的HNO3的物质的量是_________。  1.52 mol 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。 (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的Cu2+全部转化为沉淀,溶液中只有NaNO3,其物质的量为10-3aV mol,即以N形式留在溶液中的HNO3的物质的量为10-3aV mol,故c(HNO3)= mol·L-1。 (4)欲使铜与硝酸反应生成的气体在NaOH溶液中全部转化为NaNO3,至少需要30%的双氧水______g。  57.8 解析:由得失电子守恒得2×n(Cu)=2×n(H2O2),n(H2O2)=n(Cu)=0.51 mol,m(H2O2)=17.34 g,故需30%的双氧水的质量为=57.8 g。 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+ (3)x=______,y=______。  0.1　 0.2 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。 (4)反应至c点,可收集到标准状况下的气体为______L。  3.36 解析:Fe+N+4H+　===Fe3+　+　NO↑+2H2O 0.4 mol 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。 金属与硝酸反应的思维模型 练真题 明考向 1.正误判断 (1)(2025·黑吉辽蒙卷) 制备少量NO避免其被氧化。(　　) (2)(2025·安徽卷)碳酸氢铵可用作食品膨松剂。(　　) (3)(2025·云南卷) 制备NH3。 (　　) √ √ × (4)(2025·贵州卷) 可用于实验室制NH3。(　　) (5)(2024·浙江6月选考)HNO3见光易分解,应保存在棕色试剂瓶中。 (　　) (6)(2024·湖北卷)王水溶解铂,是因为浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性。 (　　) √ √ × 2.(2025·广东卷)按如图组装装置并进行实验:将铜丝插入溶液中,当c中红色褪去时,将铜丝抽离溶液。下列叙述错误的是(　　) A.a中有化合反应发生,并有颜色变化 B.b中气体变红棕色时,所含氮氧化物至少有两种 C.c中溶液红色刚好褪去时,HC恰好完全反应 D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,则c中溶液颜色会褪去 C 解析:A.铜和稀硝酸反应产生蓝色的硝酸铜溶液,同时生成的无色气体NO与装置中的空气发生化合反应生成红棕色的NO2:2NO+O2===2NO2,A正确;B.b中气体变红棕色时,说明有二氧化氮存在,同时NO2存在平衡转化2NO2⥫⥬N2O4,所以所含氮氧化物至少有两种,B正确;C.酚酞的变色范围是8.2~10,c中溶液红色刚好褪去时,溶液呈弱碱性,所以并未完全反应,C错误;D.若将a中稀硝酸换为浓硫酸并加热,会生成二氧化硫,二氧化硫通入碳酸氢钠溶液中,可生成亚硫酸氢钠,溶液显酸性,c中溶液颜色会褪去,D正确。 3.(2024·湖南卷)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HNO3中表面钝化 B.锥形瓶内出现了红棕色气体,表明铜和稀HNO3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 C 解析:A.金属铜遇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,故A项说法错误;B.由于装置内有空气,铜和稀HNO3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,故B项说法错误;C.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,气体颜色变浅,故C项说法正确;D.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,故D项说法错误。 $