大单元2 第5章 第21讲 硝酸 氮及其重要化合物的转化-【优化探究】2027年高考化学一轮复习高考总复习配套课件（鲁科版）

该高中化学高考复习课件聚焦“硝酸 氮及其重要化合物的转化”核心考点，依据高考评价体系明确物质类别与价态变化的转化关系、生产生活现象解释两大考查要求，梳理硝酸物理性质、化学性质（强氧化性、不稳定性等）及氮化合物转化（歧化、归中反应），分析高频考点分布，归纳计算题、推断题等常考题型，体现备考针对性。 课件亮点在于高考真题训练与思维建模结合，精选2024-2025年广东、湖北、湖南卷真题，通过“金属与硝酸反应守恒法”思维模型培养科学思维与证据推理素养，如电子守恒解铜与硝酸反应计算题，剖析“铁与浓硝酸钝化”等易错点，帮助学生掌握答题技巧，教师可据此精准教学，助力高效冲刺。

第21讲　硝酸　氮及其重要化合物的转化 第5章　非金属元素及其化合物 大单元二　物质的性质与转化 优化探究 1 　　[导航·复习目标]　1.能从物质类别、氮的化合价变化理解氮及其化合物的转化关系。2.能从含氮物质的性质和转化的视角解释生产、生活中的相关现象。 考点一　硝酸 考点二　氮及其化合物的转化 练真题 明考向 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 梳理 必备知识 (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：__________________________________________。 3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 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：___________________________ ________________。 3Fe2＋＋4H＋＋N====3Fe3＋ ＋NO↑＋2H2O (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。(　　) √ × × √ × √ 1.(2026·辽宁丹东模拟)硝酸是一种无色液体，一般带微黄色，常用来制 造火药、氮肥、染料等。下列关于硝酸的认识错误的是(　　) A.因浓硝酸见光或受热会分解，所以应置于棕色试剂瓶，并放置于阴凉处 B.浓硝酸和稀硝酸都具有较强的氧化性，与Cu反应时二者均体现出氧化性和酸性 C.常温下铁与浓硝酸不反应，因此可用铁制容器盛放浓硝酸 D.铜与浓硝酸发生剧烈反应，溶液变绿，试管中出现红棕色气体 提升 关键能力 C 解析：浓硝酸见光或受热易分解，所以应置于棕色试剂瓶，并放置于阴凉处，故A正确；铜与浓硝酸和稀硝酸反应时，都生成硝酸铜和氮氧化合物，硝酸体现氧化性和酸性，故B正确；常温下铁遇浓硝酸钝化，发生反应，但反应一会就停止，因此可用铁制容器盛放浓硝酸，故C错误；铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，剧烈反应，溶液变绿，试管中出现红棕色气体，故D正确。 2.(2026·安徽名校联盟大联考)现有NaNO3和HCl的混合溶液500 mL，向混合溶液中逐渐加入过量的Fe粉(假设反应中HNO3只被还原成NO)，反 应过程如图所示。下列说法正确的是(　　) A.AB段发生反应：Fe3＋＋Fe====2Fe2＋ B.混合溶液中c(NaNO3)＝2 mol·L－1 C.整个反应过程共转移电子的物质的量为4 mol D.将反应后的混合物过滤，滤液中主要含Na＋、Fe2＋、N、Cl－ B 解析：OA段发生反应：Fe＋4H＋＋N====Fe3＋＋NO↑＋2H2O；AB段发生反应：2Fe3＋＋Fe====3Fe2＋；BC段发生反应：2H＋＋Fe====Fe2＋＋H2↑，A错误；加入1 mol Fe时，n(Fe)＝n(N)＝n(NaNO3)＝1 mol，c(NaNO3)＝2 mol·L－1，B正确；整个反应过程分三步进行，转移电子分别是3 mol、0.5 mol×2、0.5 mol×2，共转移5 mol电子，C错误；将反应后的混合物过滤，滤液中溶质为NaCl和FeCl2，主要含Na＋、Fe2＋、 Cl－，D错误。 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；根据电子转移守恒有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 (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 (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。  解析：由电子转移守恒得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。 57.8 金属与硝酸反应的思维模型 考点二　氮及其化合物的转化 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，在复习时要从物质类别和价态变化理解这些物质之间的转化关系。 梳理 必备知识 2.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。 如3NO2＋H2O====2HNO3＋NO、2NO2＋2NaOH====NaNO3＋NaNO2＋H2O (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。 如6NO＋4NH35N2＋6H2O、NO2＋NO＋2NaOH====2NaNO2＋H2O 一、自然界中氮的循环 1.氮是自然界中各种生命体生命活动不可缺少的重要元素，广泛存在于大气、土壤和动植物体内。读自然界中氮循环示意图。 提升 关键能力 根据氮循环示意图，下列说法错误的是(　　) A.图中共表示了两条固氮的途径 B.人类活动对氮循环产生影响 C.硝酸盐参与到多条氮循环线路中 D.动植物体内氮主要存在于蛋白质中 A 解析：A.氮的固定是指将单质氮转化为含氮化合物的过程，题图中氮的固定有雷电作用、人工固氮、生物固氮(豆科植物的根瘤菌)共三条固氮途径，故A错误；B.人类在生产和生活中排放和消耗了大量含氮化合物，如摄取蛋白质，排放氮氧化合物等，所以人类活动对氮循环产生影响，故B正确；C.如题图，硝酸盐参与了蛋白质的制造和被细菌分解进入大气中，也通过人工固氮和生物固氮合成硝酸盐等，故C正确；D.经过氮的固定，经部分植物合成蛋白质，最后被动物摄食也能在体内分解，重新合成氨基酸，所以动植物体内氮主要存在于蛋白质中，故D正确。 2.(2026·甘肃重点高中联考)下列关于自然界中氮循环(如图)的说法错误 的是(　　) A.①和②均属于氮的固定 B.氢、氧元素也参与了自然界中的氮循环 C.④中每生成1 mol N，消耗2 mol O2 D.③和⑤过程中氮元素分别被还原和被氧化 D 解析：氮的固定指将N2转化为氮的化合 物，反应①将N2转化为NO，属于氮的固 定，反应②属于自然固氮，A正确；由图 示知，氮循环过程中涉及氢、氧元素， B正确；反应④是O2将NH3氧化为N， N元素化合价由－3价升高到＋5价，生成 1 mol N失去8 mol电子，失去的电子被O2得到，根据转移电子关系式O2~4e－可知，转移8 mol电子需要消耗2 mol O2，C正确；反应③中NO被氧化为N，反应⑤中N被还原为N2，D错误。 二、氮及其化合物的转化分析与判断 3.(2026·安徽六校检测)氮元素在大气中有如下转化关系(hv：光照)，下 列说法不正确的是(　　) A.所有的光化学反应均伴随电子转移 B.NO2可通过两种路径转化为HNO3 C.气溶胶中可能含有NH3 D.产生1 mol含氮化合物，反应①、②、③转移电子数相等 D 解析：A.分析图示可知所有hv参与的反应均涉及元素化合价的升降，均伴随电子转移，A正确；B.NO2可以经过反应③一步转化为HNO3，也可以经过反应④分两步转化为HNO3，B正确；C.NH3分子可以与HNO3转化为NH4NO3，产生N，气溶胶中可能含有NH3，C正确；D.根据氮元素化合价变化，产生1 mol含氮化合物，反应①转移1 mol e－，反应②转移 2 mol e－，反应③转移1 mol e－，反应①、②、③转移电子数不同，D错误；故选D。 4.含氮化合物A与O2发生催化氧化反应后，一系列的转化关系如图所示 (反应条件和部分生成物未列出)，其中E的相对分子质量比D的大45。下 列说法错误的是(　　) A.液态化合物A可用作制冷剂 B.化合物B可用排水集气法收集 C.化合物C与D发生了化合反应 D.化合物E的浓溶液光照会分解 C 解析：A是NH3，液氨可用作制冷剂，A项正确；化合物B为NO，可用排水集气法收集，B项正确；化合物C与D发生反应：3NO2＋H2O==== 2HNO3＋NO，不属于化合反应，C项错误；化合物E为HNO3，浓HNO3在光照条件下会分解生成NO2、O2和H2O，D项正确。 练真题 明考向 1.(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。 2.(2025·湖北卷)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 A 解析：由题目信息“气体C能使湿 润的红色石蕊试纸变蓝”，可推出 气体C为NH3，结合转化关系可知， E为NO，F为NO2，G为HNO3，符 合题目信息“G是一种强酸”。 C和HCl反应生成A(NH4Cl)，同时 H常用作钡餐，推出H为BaSO4，A和B反应得到D，则D为BaCl2，再由题目信息固体A与固体B研细后混合，常温下搅拌反应时温度迅速下降，知A(NH4Cl)和B反应吸热，确定B为Ba(OH)2·8H2O。A.在C(NH3)的水溶液(氨水)中加入少量固体A(NH4Cl)，N浓度增大，抑制了NH3·H2O的电离，OH－浓度减小，溶液pH减小，A错误；B.D(BaCl2)易溶于水，溶于水电离出Ba2＋，钡是重金属，有毒，B正确；C.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正确；D.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。 $