高考化学一轮复习同步课件 大单元三　第七章　第24讲　氮及其氧化物　硝酸

第七章

第24讲

氮及其氧化物硝酸1.了解氮及其氧化物的主要性质及应用；了解氮氧化物对环境的影响。2.掌握硝酸的性质及应用。复习目标课时精练考点一氮及其氧化物考点二硝酸练真题

明考向内容索引氮及其氧化物考点一1.氮的存在与氮的固定游离化合2.氮气(1)氮气的结构电子式：_________，结构式：______，N2分子中有__个σ键、

__个π键。(2)物理性质：氮气是无色、无味、难溶于水的气体。(3)氮气的化学性质①氮氮三键的键能大，氮气化学性质较稳定。

N≡N12②在一定条件下发生化合反应(4)氮气的用途下列氮气的用途分别应用了氮气的什么性质？(填字母)①博物馆将贵重文物保存在氮气中：

。

②氮气是合成氨工业的重要原料：

。

③雷电是自然界重要的固氮方式：

。

④医疗上，液氮是常见的冷冻剂：

。

A.N2的氧化性B.N2的稳定性C.N2的还原性D.N2的沸点低，液氮易汽化，且汽化吸收大量热量BACD3.氮的氧化物(1)氮有多种价态的氧化物，氮元素从+1→+5价都有对应的氧化物，如N2O、_____、N2O3、NO2(或_______)、N2O5，其中属于酸性氧化物的是N2O3、_______。NON2O4N2O5(2)NO和NO2的比较性质NONO2色、味、态无色气体____________________________水溶性___溶于水___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___________________________与氧气反应____________________不反应红棕色、有刺激性气味的气体不易3NO2+H2O===2HNO3+NO2NO+O2===2NO2思考

已知液溴极易汽化成红棕色的溴蒸气，你能设计哪些简单的实验鉴别二氧化氮和溴蒸气。提示

方案一

将气体分别通入盛有少量有机溶剂(如苯、四氯化碳)的试管中，溶液变橙红色的是溴蒸气，无变化的是NO2。方案二

将气体分别通入盛有少量水的试管中，溶液变黄的是溴蒸气，无明显现象的是NO2。方案三

将气体分别通入盛有少量硝酸银溶液的试管中，产生淡黄色沉淀的是溴蒸气，无明显现象的是NO2。4.氮氧化物对环境的影响光化学烟雾易错辨析1.固氮反应一定属于氧化还原反应(

)2.N2与O2在放电条件下直接化合成NO2(

)3.可用NO2与水反应制取硝酸，故NO2是酸性氧化物(

)4.NO2通入FeSO4溶液中始终无明显现象(

)5.NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂(

)6.NO易溶于水，所以只能用排空气法收集(

)7.将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定(

)×√×××××一、氮气的性质及应用1.下列有关氮气的说法错误的是A.在氮气与氢气合成氨的反应中，氮气是氧化剂B.氮气和氧气在放电条件下发生的反应中，氮气是还原剂C.氮气性质稳定，可以作保护气D.点燃的镁条在氮气中不反应√

镁条可在N2中燃烧，生成Mg3N2。二、NO、NO2的性质2.在一支50mL注射器里充入20mLNO，然后吸入5mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①。打开弹簧夹，快速吸入10mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②。振荡注射器，静置后再观察现象③。下列关于该过程的分析不正确的是A.现象①②，主要体现了NO难溶于水、具有还原性B.现象②③，针筒示数：③<②C.过程中若将空气10mL改成15mL，③能观察到针筒内无气体剩余D.此实验启示工业上制硝酸时充入适量O2可以提高氮原子利用率√

在一支50

mL注射器里充入20

mL

NO，然后吸入5

mL水，用乳胶管和弹簧夹封住管口，振荡注射器，静置后观察现象①为注射器中气体无色，注射器活塞几乎不发生移动，说明NO难溶于水；打开弹簧夹，快速吸入10

mL空气后夹上弹簧夹，观察现象②为注射器内气体变为红棕色，气体体积减小，注射器活塞向里移动，说明NO具有还原性，被氧化为NO2；振荡注射器，静置后再观察现象③为气体由红棕色变为无色，气体体积减小，注射器活塞向里移动。过程中若将空气10

mL改成15

mL，则氧气约有3

mL，20

mL

NO和3

mL氧气反应时，NO过量，故③能观察到针筒内有气体剩余，C错误。3.NO、NO2产生酸雨的过程可表示为(1)写出该循环中两步反应的化学方程式：①

；

②

。

(2)分别写出NO或NO2与O2、H2O恰好反应完全转化为HNO3的总化学方程式：

，

。

2NO+O2===2NO23NO2+H2O===2HNO3+NO4NO+3O2+2H2O===4HNO34NO2+O2+2H2O===4HNO3三、废气中氮氧化物的治理4.(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+6NO

5N2+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+2NO

N2+2CO28NH3+6NO2

7N2+12H2O4∶3(3)工业尾气中氮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

。

③NO2、NO的混合气体能被足量的烧碱溶液完全吸收的条件是n(NO2)

n(NO)，若不能完全吸收，你认为可以采取哪种最简单的措施确保有害气体被完全吸收：

。

2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2ONaNO2≥补充适量空气练后反思废气中氮氧化物的脱硝方法(1)汽车尾气一般用催化转化法，在催化剂等条件下，将氮的氧化物转化为N2。(2)硝酸工业尾气一般采用碱液吸收法，将氮的氧化物转化为硝酸盐或亚硝酸盐。返回硝酸考点二1.物理性质硝酸是___色、____挥发、__________气味的液体。2.化学性质(1)不稳定性反应：__________________________________。4HNO3

2H2O+4NO2↑+O2↑无易有刺激性(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与金属反应稀硝酸与铜反应的化学方程式：_________________________________________；浓硝酸与铜反应的化学方程式：

_______________________________________。3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2OCu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O②与非金属反应浓硝酸与C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：__________________________________。C+4HNO3(浓)

CO2↑+4NO2↑+2H2O+2H2O

(3)与有机物反应①硝化反应(与

反应)：__________________________________________。②显色反应：含有苯环的蛋白质遇到浓硝酸加热后变____色。黄易错辨析

×√√×√易错辨析6.浓HNO3溅到皮肤上，皮肤会变黄(

)7.浓HNO3和稀HNO3与Cu反应的还原产物分别为NO2和NO，故稀HNO3氧化性更强(2021·河北，10D)(

)8.向浓HNO3中插入红热的炭，产生红棕色气体，证明炭可与浓HNO3反应生成NO2(2021·山东，5C)(

)√××

√

2.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

实验操作现象解释或结论①向过量的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③Al箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的薄膜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√

向过量的Fe粉中加入稀HNO3生成Fe2+，加入KSCN溶液时不变成红色，故①错误；浓HNO3久置变黄是因为HNO3分解产生的NO2溶于HNO3，故②正确；Al箔遇浓HNO3钝化，稀HNO3会使Al箔溶解，故③错误；使蓝色石蕊试纸先变红后褪色，说明浓硝酸具有酸性和强氧化性，故④正确。二、硝酸与金属反应分析3.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____________________________________________。

红棕Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2OCu+4HNO3(浓)===8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O3Cu+(3)当溶解1.92gCu时，若只得到NO2、NO两种气体共1.12L(已换算标准状况)，计算反应消耗HNO3的物质的量(写出计算过程)

__________。

(4)等反应停止后，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HNO3，又能与过量的铜反应归纳总结金属与硝酸反应计算的思维流程返回精练真题练真题明考向

√

2.正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)王水溶解铂，原因是浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性(2024·湖北，8B)(

)(2)HNO3见光易分解，应保存在棕色试剂瓶中(2024·浙江6月选考，2D)(

)(3)将铜丝插入浓硝酸中，制备NO(2021·广东，12A)(

)×√×

返回NaNO3NO精练高频考点提升关键能力课时精练对一对题号1234567答案ACBCBDC题号891011答案BDBD答案123456789101112答案12345678910111212.(1)SO2、SO3、N2O5

(2)2SO2+O2

2SO3

(3)N2+3H2

2NH3

(4)4HNO3

4NO2↑+O2↑+2H2O

(5)6NO+4NH3

5N2+6H2O1.(2025·南通如皋模拟)下列含氮物质的转化属于氮的固定的是A.N2―→NH3 B.NO―→N2C.NH3―→CO(NH2)2 D.HNO3―→NH4NO3√123456789101112答案

氮的固定指将游离态氮(N2)转化为化合态氮的过程，故选A项。2.下列关于N2的叙述不正确的是A.雷雨天，空气中的N2与O2可反应生成NOB.N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定C.N2分子中σ键与π键的比值为2∶1D.N2既可作氧化剂又可作还原剂123456789101112答案√

雷雨天时发生自然固氮，空气中N2和O2可反应生成NO，A正确；氮的固定是将空气中游离态的氮(N2)转化为含氮化合物的过程，N2与H2在一定条件下合成氨属于氮的固定，B正确；N2分子中σ键与π键的比值为1∶2，C错误；N2中N元素的化合价可以降低生成NH3或铵根离子等，也可以升高生成NO等，故N2既可作氧化剂又可作还原剂，D正确。123456789101112答案3.1998年，三位科学家因发现NO在心血管系统中起信号分子的作用而获得诺贝尔生理学或医学奖，使得NO成为保健药物的“明星”分子。下列关于NO的说法正确的是A.NO是酸性氧化物B.NO具有还原性，在空气中极易被氧化C.NO为红棕色有毒气体D.人工合成是产生NO的唯一途径√123456789101112答案

NO不能与碱反应生成盐和水，属于不成盐氧化物，故A错误；NO具有还原性，在空气中极易被氧化为二氧化氮，故B正确；NO是无色有毒气体，故C错误；自然界中的雷电也会使氮气和氧气反应生成NO，故D错误。123456789101112答案4.(2025·南通启东中学12月月考)实验室制取NO2的实验原理及装置均正确的是123456789101112答案√

A项，3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O，制取NO2需用浓硝酸和Cu反应，不符合题意；B项，NO2能与NaOH等碱反应，故干燥NO2需用酸性干燥剂，不符合题意；C项，NO2的密度比空气的大，故用向上排空气法收集NO2，符合题意；D项，NO2与水反应生成HNO3和NO，故不能用水来吸收NO2，应该用NaOH等碱溶液进行尾气处理，不符合题意。123456789101112答案5.大气中NO达到一定浓度时，会对人体造成损害。NO在大气中转化过程如下所示，下列说法正确的是123456789101112答案A.O3在转化过程中表现出强氧化性，与O2互为同位素B.NOx是大气污染物，在大气中有可能形成硝酸型酸雨或光化学烟雾C.N2O5是一种酸性氧化物，酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸D.H2O是一种直线形分子，电子式为√

O3与O2是同种元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，A错误；N2O5是一种酸性氧化物，但不是所有酸性氧化物都可以和水反应生成相应的酸，如SiO2不和水反应，C错误；H2O是一种V形分子，D错误。123456789101112答案6.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性质对应不准确的一组是A.硝酸能与FeO反应——酸性和氧化性B.不能用稀硝酸与锌反应制氢气——强氧化性C.要用棕色试剂瓶盛装浓硝酸——不稳定性D.能使滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去——强氧化性√123456789101112答案123456789101112答案

D项中“滴有酚酞的氢氧化钠溶液红色褪去”，其褪色的原因可能是硝酸的强氧化性把酚酞氧化而褪色，也有可能是硝酸与氢氧化钠发生中和反应，究竟是哪个原因，还需要实验验证。7.汽车尾气中的氮氧化合物(NOx)与大气中的NH3发生如下作用，形成一种雾霾。123456789101112答案烟(一种雾霾)下列有关该雾霾的叙述错误的是A.该雾霾中含硝酸铵固体B.反应②是非氧化还原反应C.NH3是形成该雾霾的催化剂D.NH3可能来自过度施用氮肥√

硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，故A正确；反应②是五氧化二氮与水反应生成硝酸，反应中没有元素化合价变化，属于非氧化还原反应，故B正确；硝酸与氨气反应生成硝酸铵固体，氨气是反应物，不是催化剂，故C错误；铵盐不稳定，易分解产生氨气，则NH3可能来自过度施用氮肥，故D正确。123456789101112答案8.下列关于氮及其化合物的探究，结论和解释正确的是123456789101112答案选项操作和现象结论和解释A铜丝溶解于稀HNO3，生成无色气体金属能与强酸反应置换出氢气BNH3能使热的氧化铜产生红色物质NH3有还原性CN2与H2混合加热不反应N的非金属性弱DNO2被NaOH溶液吸收NO2是酸性氧化物√123456789101112答案

铜丝溶于稀HNO3，生成硝酸铜、NO和水，无色气体为NO，不会生成氢气，故A错误；NH3能使热的氧化铜产生红色物质，原理是3CuO+2NH3

N2+3Cu

+3H2O，说明氨气具有还原性，故B正确；N2与H2混合，在催化剂、高温、高压的条件下反应生成氨气，没有催化剂时加热反应速率慢，生成物的含量少，但不能说明N的非金属性弱，故C错误；NO2被NaOH溶液吸收，生成硝酸钠、亚硝酸钠和水，发生歧化反应，体现NO2的氧化性和还原性，故D错误。9.下列有关NO制备及性质验证的实验装置不正确的是123456789101112答案

A.制备NOB.提纯NOC.验证NO和氧气反应D.收集NO√123456789101112答案

NO可与氧气反应，先用碳酸钙与硝酸反应生成二氧化碳排出空气，再将铜与稀硝酸反应得到NO，A正确；气体通过水，除去挥发的硝酸蒸气和可能存在的NO2，再用浓硫酸干燥，可以得到干燥纯净的NO，B正确；NO为无色气体，遇到氧气生成红棕色的二氧化氮，C正确；NO与氧气反应，不能用排空气法收集NO，D错误。10.硝酸可用于制化肥、农药、染料等。工业制备硝酸的过程如图所示，下列说法正确的是123456789101112答案A.合成氨塔中采用高温有利于提高反应物的平衡转化率B.图中A和B分别为氧气和水C.常温下，铝与浓硝酸不反应，可用铝罐盛装浓硝酸D.尾气不需要净化处理，可以直接排放√

由题给流程可知，高温、高压和催化剂作用下氮气和氢气在合成塔中反应生成氨气，向经氨分离器得到的氨气中通入氧气，氨气在氧化炉中与氧气共热发生催化氧化反应生成一氧化氮，在吸收塔内一氧化氮与氧气和水反应生成硝酸和一氧化氮。合成氨反应为放热反应，升高温度，平衡向逆反应方向移动，反应物的转化率减小，故A错误；常温下，铝在浓硝酸中钝化，形成致密的氧化膜，阻碍反应继续进行，所以可用铝罐盛装浓硝酸，故C错误；制备硝酸得到的尾气中含有能形成光化学烟雾和酸雨的氮的氧化物，所以尾气需要净化处理，不能直接排放，否则会污染环境，故D错误。123456789101112答案123456789101112答案11.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A.由①中的红棕色气体，推断产生的气体一定是混合气体B.红棕色气体不能表明②中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√123456789101112答案

①中浓HNO3受热分解，发生反应：