2026年高考化学总复习备课课件 第7讲 硝酸 氮及其化合物的相互转化

这是一份2026年高考化学总复习备课课件 第7讲 硝酸 氮及其化合物的相互转化，共60页。PPT课件主要包含了课时要求，考点一硝酸的性质，CONTENTS，体验真题感悟高考，分层训练提升等级，知识梳理，知能通关，物理性质，化学性质，有刺激性等内容，欢迎下载使用。
1.掌握HNO3的重要性质及应用;2.能从物质类别和元素价态变化的视角实现氮及其化合物的转化。
考点二　氮及其化合物的转化
硝酸是　　　　色、　　　　挥发、　　　　　　　　　气味的液体。 
(1)市售浓硝酸呈黄色的原因是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。(2)浓硝酸的保存方法是　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
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,置于冷暗处
(2)强氧化性不论浓硝酸、稀硝酸都具有强氧化性,而且浓度越大,氧化性越强。①与不活泼金属反应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:　　　　　　　　　　　　　　　 　　　 　。
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
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
②与非金属反应浓硝酸与木炭反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。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:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
1.(2024·长沙一中月考)某兴趣小组探究金属与硝酸的还原产物,进行了下列三组实验,下列说法正确的是(　　)
A.实验①②反应后溶液颜色不同,说明氧化产物不同B.实验②中产生的气体可用向上排空气法收集C.实验③中铁发生了钝化D.以上实验说明硝酸的还原产物与硝酸的浓度及金属的活泼性有关
解析　A.实验①②反应后溶液颜色虽然不相同,但氧化产物都是硝酸铜溶液,A项错误;B.②产生的气体是NO,常温下极易与空气中的氧气反应,生成NO2,不能用排空气法收集,B项错误;C.将足量的铁粉加入100 mL 0.1 ml·L-1 HNO3中,溶液呈浅绿色,无气体产生,说明发生反应生成了硝酸亚铁和硝酸铵,铁没有发生钝化,C项错误;D.由实验①②可知,浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,铜和稀硝酸反应生成一氧化氮,硝酸的还原产物与硝酸的浓度有关,由实验②③可知,硝酸的还原产物与金属的活泼性有关,D项正确。
2.(2024·北京昌平区二模)下述实验中均有红棕色气体产生,对比分析所得结论不正确的是(　　)
B.由②中产生红棕色气体可推测木炭与浓硝酸发生了反应C.由③中有红棕色可推测出浓硝酸可能具有挥发性D.③中气体产物中检测出CO2,不能得出木炭与浓硝酸发生反应的结论
3.某稀硫酸和稀硝酸的混合溶液200 mL,平均分成两份。向其中一份中逐渐加入铜粉,最多能溶解9.6 g Cu。向另一份中逐渐加入铁粉,产生气体的量随铁粉质量增加的变化如图所示(已知硝酸只被还原为NO气体)。下列分析或结果错误的是(　　)
4.向含x ml HNO3和y ml 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。 (3)x=　　　　,y=　　　　。 (4)反应至c点,可收集到标准状况下的气体为　　　　 L。 
金属与硝酸反应计算的思维流程
1.含氮元素物质之间的转化关系
2.完成图中序号对应的化学方程式(合理即可)
①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ⑤　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ⑥　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　; ⑦　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
NH3+HCl===NH4Cl
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
1.(2024·湖北新高考联盟联考)“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
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。A.液氨汽化时要吸收大量热量,可用作制冷剂,A正确;B.NH3与NO在一定条件下可发生生成N2的归中反应,B错误;C.根据分析可知,e为HNO3,铁遇浓硝酸常温下钝化,浓硝酸可以用铁罐车运输,但铁遇稀硝酸常温下不发生钝化,故稀硝酸不能用铁罐车运输,C错误;D.根据分析可知,f为NH3·H2O,属于弱电解质,D错误。
2.(2025·八省联考陕西卷)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
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;A.由分析可知:E、G、Q、R、T所含同种元素化合价依次升高,A符合题意;B.E为NH3,NH3是非电解质,B不符合题意;C.E为NH3,NH3极易溶于水,不能排水集气,C不符合题意;D.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。
3.常见无机物A、B、C、D存在如图转化关系:
(1)若A是一种碱性气体,常用作制冷剂,B是汽车尾气之一,遇空气会变色,则反应①的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)若A为常见挥发性强酸,D是生产生活中用量最大、用途最广的金属单质,则B的化学式是　　　　　。 (3)若A、C、D都是常见气体,C是形成酸雨的主要气体,则A的电子式是　　　　　　　　　。 (4)若A、B、C的水溶液均显碱性,焰色试验均为黄色,D为CO2,举出C的一种用途:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　。
治疗胃酸过多、作发酵粉、用于泡沫灭火器等(任答其中一种即可)
4.工业上在一定条件下可用NH3将NO2还原,减少二氧化氮的污染。某同学在实验室对该反应应进行了模拟,实验设计如图所示(部分夹持装置省略):
(1)用装置A制备NH3,实验室通常选用的化学试剂是　　　　　　　　　(填名称)。(2)装置B内的干燥剂可以是　　　　(填字母,下同)。 a.五氧化二磷b.氢氧化钠固体c.生石灰d.碱石灰(3)实验室检验NH3选用的试纸可以是　　　　。 a.湿润的淀粉碘化钾试纸b.湿润的蓝色石蕊试纸c.湿润的酚酞试纸d.湿润的品红试纸(4)装置D中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　 。铜丝设计为可抽动的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)M装置可将NH3与NO2转化为环境友好的气体——氮气。若有NH3和NO2的混合气体1 ml,充分反应后所得到产物中(反应物可能有剩余),经氧化得到的N2比经还原得到的N2多1.4 g,则该1 ml混合气体中NH3与NO2的体积比是　　　　。 a.2∶3b.4∶3c.5∶3d.7∶3
便于控制反应的开始与停止
体验真题 感悟高考
1.(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(　　)
2.(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NO2C.红棕色逐渐变浅的主要原因是3NO2+H2O===2HNO3+NOD.铜丝与液面脱离接触,反应停止,原因是硝酸消耗完全
解析　A.金属铜与稀硝酸不会产生钝化。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说法错误。
3.(2023·湖北卷)铜与浓硝酸反应的装置如下图,仪器A的名称为　　　　　　　,装置B的作用为　　　　　　　。 
分层训练 提升等级
基础落实选择题只有1个选项符合题意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。
2.水生生物参与氮循环过程的示意图如图所示。
3.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NOB.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NaNO2D.该实验中浓硝酸主要体现强氧化性和脱水性
解析　在具支试管中铜丝和浓硝酸反应生成硝酸铜和氮的氧化物,生成的氮的氧化物被氢氧化钠溶液吸收,以此解题。A.浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,随着反应进行生成一氧化氮,A正确;B.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;C.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;D.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。
4.水体中的局部氮循环如图所示。下列说法错误的是(　　)
5.某化学兴趣小组进行了有关Cu、硝酸、硫酸化学性质的实验,实验过程如图。
7.一定温度下探究铜与稀硝酸的反应,反应过程如图:
8.实验室可在硝酸铁晶体的催化下,用液氨与钠制备氨基钠(NaNH2)。装置如图(夹持、搅拌、尾气处理装置已省略)。已知:NaNH2几乎不溶于液氨,易与水、氧气等反应。下列说法正确的是(　　)
9.某同学欲探究浓硫酸、稀硫酸、浓硝酸、稀硝酸分别与铜反应的实验中的有关问题。
(1)分别向盛有等量铜片的四支试管中加入等体积的①浓硫酸、②稀硫酸、③浓硝酸、④稀硝酸,能观察到发生剧烈反应的是　　　　;开始不反应,加热后发生反应的是　　　　;加热也不发生反应的是　　　　;能缓慢发生反应或微热时能发生反应的是　　　　,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
解析　(1)根据铜与浓硫酸、浓硝酸、稀硝酸、稀硫酸是否发生反应及反应现象进行解答;铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水,据此写出反应的离子方程式。
(2)先将铜与浓硫酸反应产生的气体X持续通入如图装置中,一段时间后再将铜与浓硝酸反应产生的大量气体Y也持续通入该装置中,可观察到的现象包括　　　　。 a.通入X气体后先产生白色沉淀后溶解b.通入X气体后溶液中无明显现象c.通入Y气体后有沉淀产生解析　(2)铜与浓硫酸反应生成二氧化硫,与Ba(OH)2先反应生成BaSO3沉淀,后又与BaSO3沉淀反应生成可溶性Ba(HSO3)2,铜与浓硝酸反应生成二氧化氮,二氧化氮溶于水生成硝酸,会将+4价硫氧化为+6价,生成硫酸钡沉淀。
能力提升10.(2024·揭阳模拟)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H2D.装置c用NaOH溶液吸收尾气,说明NO和NO2均是酸性氧化物
解析　铜与浓硝酸反应生成红棕色二氧化氮气体和硝酸铜,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,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气体,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一种盐和水的氧化物,NO和NO2均不是酸性氧化物,D错误。
11.实验室制取氨、收集、验证其还原性并进行尾气处理的装置和原理能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取氨B.用装置乙收集氨时气体应该从a口进b口出C.装置丙中黑色固体变成红色时还原产物一定为铜D.可以用装置丁吸收氨,进行尾气处理
解析　A项,装置中的氯化铵固体分解生成氨和氯化氢气体,在试管口处重新反应生成固体氯化铵,错误;B项,氨密度比空气小,用乙装置收集NH3时,从a口进b口出,正确;C项,氧化铜被还原为铜、氧化亚铜都是红色固体,错误;D项,氨极易溶于水,导管直接插入水溶液中吸收易发生倒吸,错误。
12.(2024·湖南名校联考期中)将2.56 g Cu投入12 mL 10 ml·L-1硝酸中,恰好完全反应,向反应后的溶液中加入40 mL a ml·L-1 NaOH溶液,Cu2+恰好完全沉淀,将生成的气体与b ml O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c ml NaNO3。下列判断正确的是(　　)
A.生成的气体中只有NOB.a=3C.b=0.02D.c=0.08
a=2,B错误;C项,将生成的气体与b ml O2一起通入足量NaOH溶液中,气体恰好被完全吸收生成c ml NaNO3,由得失电子守恒可知,O2得到的电子数和Cu失去的电子数相等,则b ml×4=0.04 ml×2,则b=0.02,C正确;D项,Cu和HNO3溶液反应完全后,生成NO、NO2的混合气体,加入NaOH溶液后溶液中存在NaNO3,则NO、NO2的总物质的量为0.12 ml-0.08 ml=0.04 ml,由N元素守恒可知,气体恰好被完全吸收生成n(NaNO3)=0.04 ml,c=0.04,D错误。
13.某学习小组为验证浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,设计如图装置进行实验(夹持仪器已略去)。
[查阅资料]NO与NaOH溶液不反应;NO2与NaOH溶液能反应(2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O)。备选药品:浓硝酸、2.4 ml·L-1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、NaOH溶液及CO2气体。回答下列问题:(1)连接好装置,紧接着的操作步骤是　　　　　　　　　, 再加入药品,打开装置①中的弹簧夹后通入CO2气体一段时间,关闭弹簧夹,将装置④中导管末端伸入倒置的烧瓶内,然后再通过①中　　　　　　(填仪器名称)滴入浓硝酸,进行实验。(2)装置①中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。
解析　(1)连接好装置后先检查装置的气密性,再加入药品;盛浓硝酸的仪器是分液漏斗;(2)装置①是铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水,方程式为Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O;
(3)若用质量分数为63.0%的浓硝酸(密度为1.25 g·cm-3)配制250 mL 2.4 ml·L-1的稀硝酸,除量筒、烧杯、胶头滴管、玻璃棒外,还要用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　,则需量取63.0%的浓硝酸体积为　　　　 mL。 (4)装置中盛有水的洗气瓶的主要作用是(用化学方程式回答)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (5)根据实验设计,装置③中盛放的试剂是　　　　　　　　　　　　。 (6)实验证明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO,则②和③装置中的实验现象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
装置②中液面上方气体仍为无色,装置③中液面上方气体由无色变为红棕色
解析　(3)配制250 mL 2.4 ml/L的溶液需要250 mL的容量瓶;250 mL 2.4 ml/L的溶液需要0.25×2.4=0.6 ml硝酸,(V×1.25×63.0%)÷63=0.6,得出V=48.0 mL;(4)生成的二氧化氮与水反应,把二氧化氮转化为NO,反应的化学方程式为3NO2+H2O=== 2HNO3+NO;(5)③中盛放的是浓硝酸,能把NO氧化为NO2,最后被⑤中的氢氧化钠溶液吸收,②中盛放的是稀硝酸,不能氧化NO,最后用排水法收集尾气;(6)②中稀硝酸不能氧化NO,②中气体仍为无色,③中浓硝酸能氧化NO生成NO2,气体由无色变为红棕色。
7.2×10-5 ml NaCl
Fe2++2FeO(OH)===Fe3O4+2H+,Fe2+破坏了钝化层