大单元2 专题5 第19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（苏教版）

该高中化学高考复习课件聚焦“硝酸及氮及其化合物转化”专题，依据高考评价体系梳理了硝酸性质（强氧化性、不稳定性）、氮元素价态转化、物质类别关系等核心考点，通过近五年真题分析明确“硝酸与金属反应计算”“氮循环转化推断”等高频题型，构建系统复习框架。 课件亮点在于“真题演练+思维建模+素养落地”，如结合2025湖北卷物质转化题，运用“价—类”二维图突破转化关系分析，培养科学思维；金属与硝酸反应计算中强化N原子守恒和得失电子守恒法，提升解题效率。助力学生掌握得分技巧，教师可据此优化复习策略，实现高效备考。

优化探究 大单元二　元素及其化合物 专题5　非金属元素及其化合物 第19讲　 硝酸　氮及其重要化合物的转化 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。 2 考点一　硝酸 考点二　氮及其化合物的转化 练真题 明考向 3 考点一　硝酸 4 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：____________________________________。 4HNO32H2O＋4NO2↑＋O2↑ 5 (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：___________________________________________。 3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 6 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：___________________________ _______________。 C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O 3Fe2＋＋4H＋＋N====3Fe3＋ ＋NO↑＋2H2O 7 (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。(　　) √ × × √ × √ 8 1.(2026·江苏徐州模拟)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 9 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。 10 2.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 11 (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 12 (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。 13 (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。 57.8 14 3.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＋ 15 (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 16 (4)反应至c点，可收集到标准状况下的气体为______L。  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。 3.36 17 金属与硝酸反应的思维模型 18 考点二　氮及其化合物的转化 19 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 20 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 21 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 22 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 23 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。 24 2.(2026·江苏盐城模拟)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 25 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。 26 二、氮及其化合物的转化分析与判断 3.(2026·江苏盐城模拟)部分含氮物质的分类与相应化合价如图所示。 下列推断不合理的是(　　) A.液态a可用作制冷剂，g是农业上常 用的化肥 B.b→a、b→c的转化都属于氮的固定 C.工业上由b制备e的路线：b a c d e D.足量e的稀溶液与6.4 g铜粉反应时，可以生成4.48 L气体d D 27 解析：根据题图，a为氨气，b为氮气，c为NO，d为NO2，e为硝酸，f为NH3·H2O，g为铵盐，据此分析。a为氨气，液氨可以用作制冷剂，g为铵盐，是农业上常用的铵态化肥，A正确；氮气→氨气、氮气→NO的转化均为游离态的氮元素转化为化合态的氮元素，都属于氮的固定， B正确；工业上氮气制备硝酸，第一步氮气在高温、高压、催化剂存在的条件下与氢气反应生成氨气，第二步氨气在催化剂、加热的条件下与氧气反应生成NO，第三步NO与氧气反应生成二氧化氮，第四步二氧化氮与水反应生成硝酸，C正确；足量稀硝酸与铜反应生成NO气体，不能生成二氧化氮，且未说明处于标准状况，不确定气体体积，D错误。 28 4.下列关系图中，A是一种正盐，B是气态氢化物，C是单质，F是强酸。当X无论是强酸还是强碱时都有如下转化关系(其他产物及反应所需条件均已略去)，当X是强碱时，过量的B跟Cl2反应除生成C外，另一产物是盐酸盐。 下列说法不正确的是(　　) A.当X是强酸时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F可能是H2SO4 B.当X是强碱时，A、B、C、D、E、F中均含同一种元素，F是HNO3 C.当X是强酸时，C在常温下是气态单质 D.B和Cl2的反应为氧化还原反应 C 29 解析：当X是强碱时，和强碱反应产生的气态氢化物B可判断为NH3，则A为铵盐，过量的B跟Cl2反应生成的盐酸盐是NH4Cl，则C为N2，由此判断D为NO、E为NO2、F为HNO3；A和强酸反应生成的B能被Cl2氧化，且生成的C能被O2连续氧化，在常见的物质中可考虑A为硫化物，所以，当X是强酸时，A、B、C、D、E、F可分别为(NH4)2S、H2S、S、SO2、SO3、H2SO4，故A、B正确，C错误；B是氨气或硫化氢，氨气与Cl2反应生成氯化铵和氮气，硫化氢和氯气反应生成硫单质和氯化氢，因此B与氯气的反应是氧化还原反应，故D正确。 30 练真题 明考向 31 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 32 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。 33 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 34 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。 35 3.(2023·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.实验室探究稀硝酸与铜反应的气态产物：HNO3NONO2 B.工业制硝酸过程中的物质转化：N2NOHNO3 C.汽车尾气催化转化器中发生的主要反应：2NO＋2CON2＋2CO2 D.实验室制备少量NH3的原理：2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O B 36 解析：A.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生成NO2，A正确；B.氮气与氧气在高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，B错误；C.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；D.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)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O， D正确。 37 4.(2024·北京卷)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　　 　　。  难挥发性 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。 (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。 第Ⅰ步反应的化学方程式为 　 。  4NH3+5O2 4NO+6H2O 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。 $