资源简介

(共43张PPT)
课标要求　1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解氮及其氧化物、硝酸的主要性质，
认识其在生产生活中的应用和对生态环境的影响。
2.结合实例认识氮及其氧化物、硝酸的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质。
考点一 氮及其氧化物
1.氮的存在及氮的固定
(1)氮元素的存在
(2)氮的固定
2.氮气的性质及用途
(1)物理性质
常温下，N2是无色无味气体，密度比空气略　 　，　 　溶于水。
(2)化学性质
写出反应的化学方程式：
①　 　； ②　 　；
③　 　。
小
难
N2＋3H2 2NH3
(3)重要用途
作保护气；医疗上用作冷冻麻醉剂；合成氨等。
3.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、　 　。
(2)NO和NO2的比较
性质 NO NO2
色、味、态 无色无味的气体 　
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
NO
N2O4
N2O5
红棕色、有刺激性气味的气体
不
易
3NO2＋H2O====2HNO3＋NO
2NO＋O2====2NO2
学以致用
(人教版必修二 P13改编)在一支50 mL的注射器里充入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，观察现象。打开弹簧夹，快速吸入10 mL空气后夹上弹簧夹，观察现象。振荡注射器，再观察现象。
①上述实验中发生的化学变化有　 。
②欲将注射器中NO充分转化，采取的措施是　 　。
③根据上述实验，工业上生产硝酸时，要使NO完全转化为HNO3，采取的措施是
　 　，总反应的化学方程式为　 　。
2NO＋O2====2NO2、3NO2＋H2O====2HNO3＋NO
通入足量空气
向NO中通入足量O2(或空气)，再用足量水吸收
4NO＋3O2＋2H2O====4HNO3
(3)氮氧化物对环境的影响
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)将NH3在一定条件下转化为尿素属于氮的固定。(　 　)
(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)高温、高压、催化剂条件下氮气与氢气反应时，氮气作还原剂。(　 　)
(5)NO易溶于水，所以只能用排空气法收集。(　 　)
(6)NO2溶于水时，NO2是氧化剂，水是还原剂。(　 　)
学以致用
×
×
×
×
×
×
考向1　氮气的性质及用途
1.(2025·温州三模)下列关于N2的叙述中不正确的是(　 　)
A.雷雨天，空气中的N2可与O2反应生成NO
B.在一定条件下N2与H2合成氨属于氮的固定
C.N2分子中σ键与π键的比值为2∶1
D.N2既可作氧化剂又可作还原剂
【解析】 雷雨天时发生自然固氮，空气中的N2可和O2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，在一定条件下N2与H2合成氨属于氮的固定，B正确；N2的结构式为N≡N，故N2分子中σ键与π键的比值为1∶2，C错误；N2中氮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。
C
2.大气中的氮是取之不尽的天然资源。下列工业生产中以氮气作反应物的是(　 　)
A.工业合成氨 B.湿法炼铜
C.高炉炼铁 D.接触法制硫酸
【解析】 工业合成氨以N2和H2为原料，在催化剂、高温、高压条件下生成NH3，A正确；湿法炼铜涉及反应Fe＋Cu2＋====Cu＋Fe2＋，B错误；高炉炼铁以铁矿石、焦炭等为原料，高温下反应生成Fe和CO2，C错误；接触法制硫酸以黄铁矿或硫为原料制备SO2，再经系列转化生成硫酸，D错误。
A
3.(2025·宁波慈溪中学检测)据研究，NO广泛分布于生物体内各组织中，可将积存在血管壁上的脂肪、胆固醇带走，被称为“血管清道夫”。下列说法中不正确的是(　 　)
A.NO极易与氧气反应生成一种红棕色气体
B.实验室中，可利用铜与稀硝酸的反应制取NO
C.人体吸入大量NO气体，可以预防心血管疾病
D.雷雨天气，氮气和氧气能生成NO
【解析】 人体吸入大量NO气体，NO会与血红蛋白结合使人中毒甚至死亡，C错误。
考向2　氮氧化物的性质及转化
C
D
氮的氧化物溶于水的计算规律
(1)相关反应原理
①3NO2＋H2O====2HNO3＋NO
②2NO＋O2====2NO2
由①×2＋② 得：③4NO2＋O2＋2H2O====4HNO3
由①×2＋②×3 得：④4NO＋3O2＋2H2O====4HNO3
(2)氮的氧化物溶于水的三种类型
a.NO2 气体：NO2气体溶于水时仅涉及反应①，剩余气体为NO。
b.NO2 和O2的混合气体：NO2和O2的混合气体溶于水时涉及反应③。
c.NO 和O2的混合气体：NO和O2的混合气体溶于水时涉及反应④。
0＜x＜4 x=4 x＞4
反应情况 O2 过量并剩余 恰好完全反应 NO2 过量并剩余NO
反应情况 O2 过量并剩余 恰好完全反应 NO 过量并剩余
考点二 硝酸
1.物理性质
硝酸是　 　色、　 　挥发、　 　气味的液体。
2.化学性质
无
易
有刺激性
(1)不稳定性
光照或受热发生分解，化学方程式为　 　。
(2)强氧化性(写出化学方程式)
①与金属的反应(写出化学方程式)
表现性质 HNO3表现酸性和强氧化性
浓硝酸与铜反应 　 　
稀硝酸与铜反应 　 　
Cu＋4HNO3(浓)====2NO2↑＋Cu(NO3)2＋2H2O
3Cu＋8HNO3(稀)====2NO↑＋3Cu(NO3)2＋4H2O
(人教版必修二 P15改编)浓硝酸和浓盐酸的混合物(体积比为1∶3)叫做王水，能使一些不溶于硝酸的金属(如金、铂等)溶解。
Ⅰ.判断：(2024·湖北卷)王水溶解铂是由于浓盐酸增强了浓硝酸的氧化性。(　 　)
Ⅱ.王水溶解金生成HAuCl4，化学方程式为　 　，该反应中盐酸的作用是　 　。
②与非金属的反应(写出化学方程式)
学以致用
表现性质 HNO3只表现强氧化性
浓硝酸与炭的反应 .
×
Au＋HNO3＋4HCl====HAuCl4＋NO↑＋2H2O
与Au形成稳定配合物HAuCl4，增强Au的溶解性
③与还原性化合物反应
物质 H2S、SO2、Na2SO3、HI、Fe2＋等还原性物质
示例 可溶性亚铁盐与稀硝酸反应：
　 　(写出离子方程式)
(3)与有机物的反应
硝化反应 ＋HNO3(浓) ＋H2O(取代反应)
显色反应 含有苯基的蛋白质遇到浓硝酸时变　 　色
黄
(1)关于硝酸的不稳定性：①浓硝酸见光或受热易分解，要用棕色瓶避光保存；②浓硝酸与其他物质共热时，产生红棕色气体(NO2)，不能简单判定二者发生了反应。
(2)关于混酸的配制：硝化反应配制浓硝酸与浓硫酸的混酸时，要将浓硫酸慢慢注入浓硝酸中，并不断搅拌、散热。
考向1　硝酸与金属的反应
B
2.(2025·浙江新阵地教育联盟联考)室温下，某同学用下图中装置在通风棚中进行如下实验：
实验 现象
试管Ⅰ中开始无明显现象，后逐渐有微小气泡生成，反应越来越剧烈，试管口上方出现红棕色气体，溶液呈蓝色；
试管Ⅱ中剧烈反应，迅速生成大量红棕色气体，溶液呈绿色，之后向溶液中持续通入N2，溶液又变为蓝色
下列说法不正确的是(　 　)
A.试管Ⅰ中红棕色气体为NO2，由铜还原硝酸生成
B.等质量的Cu完全溶解时，Ⅰ 中消耗的HNO3更少
C.试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同，可能是由于溶有NO2
D.新制的Cu(OH)2悬浊液可用于检验醛基
A
【解析】 试管Ⅰ中发生的反应为铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水，反应的化学方程式为3Cu＋8HNO3(稀)====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，NO与空气中氧气反应生成红棕色的NO2，A错误；试管Ⅱ中铜与浓硝酸反应生成硝酸铜、二氧化氮和水，反应的化学方程式为Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。由化学方程式可知，
3 mol铜分别消耗8 mol稀硝酸或12 mol浓硝酸，所以等质量的铜完全溶解时，Ⅰ中消耗的硝酸更少，B正确；向试管Ⅱ的溶液中持续通入氮气后，氮气排出溶液中溶解的二氧化氮使溶液由绿色变为蓝色，故试管Ⅱ中反应后溶液颜色与试管Ⅰ中的不同可能是由于溶有二氧化氮，C正确；新制的氢氧化铜悬浊液能与含有醛基的有机物共热反应生成砖红色沉淀，因此新制的氢氧化铜悬浊液可用于检验醛基，D正确。
考向2　硝酸与非金属反应
D
硝酸与金属、非金属反应的规律
(1)金属与硝酸的反应
(2)非金属与硝酸的反应
进阶高考
C
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】 金属铜在稀硝酸中不会产生钝化，开始反应速率较慢，可能的原因是铜表面有氧化铜，A错误；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，B错误；装置内氧气逐渐被消耗，生成的NO2的量逐渐达到最大值，同时装置内的NO2能与溶液中的H2O反应：3NO2＋H2O====2HNO3＋NO，从而使气体颜色变浅，C正确；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，D错误。
课时作业
答案速对
第五章 第18讲 氮及其氧化物　硝酸
题号 1 2 3 4 5 6 7
答案 B D B A B D C
题号 8 9
答案 见答案 见答案
B
2.(2025·丽水中学检测)下列说法中，正确的是(　 　)
A.NO2能与水反应生成硝酸，故NO2为酸性氧化物
B.除去O2中混有的NO2，可将混合气体通过水，将NO2溶解
C.NO2与溴蒸气的鉴别可用NaOH溶液，溶于NaOH溶液得无色溶液的是NO2，得橙色溶
液的为溴蒸气
D.NO2是造成光化学烟雾的原因之一
【解析】 NO2不是酸性氧化物，A错误；将NO2和O2的混合气体通入水中，NO2与水反应又生成NO，NO与O2反应又生成NO2，不能除去O2中混有的NO2且过程中会消耗O2，B错误；NO2与溴蒸气都与NaOH溶液反应生成无色溶液，因此不能用NaOH溶液鉴别NO2与溴蒸气，C错误；NO2可导致酸雨、光化学烟雾等，为大气污染物之一，D正确。
D
3.下列装置或操作不能达到相应实验目的的是(　 　)
【解析】 浓硝酸和铜反应生成硝酸铜、水和NO2，A正确；NO2的密度比空气大，用向上排空气法收集，即导气管应长进短出，B错误；NO2可以和NaOH溶液反应得到可溶性盐，所以可以用NaOH溶液吸收NO2尾气，C正确；试管中发生反应：4NO2＋O2＋2H2O====4HNO3，可以使NO2充分转化为HNO3，D正确。
B
4.(人教版必修二 P13改编)如图所示，在一支50 mL的注射器里充入20 mL NO，然后吸入5 mL水。若再吸入6 mL O2，夹住弹簧夹，直到内外大气压相同，观察整个过程。下列叙述正确的是(　 　)
A.可观察到注射器内气体由无色变成红棕色，最后变成无色
B.可观察到注射器的活塞缓缓向右移动
C.最终剩余气体体积约为14 mL
D.所得硝酸溶液的浓度约为0.07 mol·L－1
【解析】 NO遇氧气生成NO2，NO2为红棕色气体，NO2溶于水生成NO，气体由红棕色变为无色，A正确；4NO＋3O2＋2H2O====4HNO3，该反应消耗掉全部的氧气和部分NO，注射器内气体被消耗，压强减小，活塞缓缓向左移动，B错误；由4NO＋3O2＋2H2O= ===4HNO3可知，O2完全反应，NO有剩余，剩余气体体积约为20 mL－8 mL=12 mL，C错误；题干中并未说明气体所处状态，无法根据其体积计算其物质的量，故无法计算出所得硝酸溶液的浓度，D错误。
A
5.(2025·富阳中学检测)利用三通阀进行气体的性质探究装置如图所示，先通过旋转阀门连通注射器2、4收集气体，再进行性质探究实验，下列说法不正确的是(　 　)
A.注射器4的反应中，硝酸体现出酸性和氧化性
B.旋转阀门连通注射器1、2，2中气体颜色不变
C.注射器4若换成浓氨水和碱石灰，可进行氨气
的性质探究
D.连通注射器1、2实验后，注射器3中换成NaOH溶液可进行尾气的吸收处理
【解析】 注射器4中稀硝酸与铜反应：3Cu＋8HNO3====3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O，硝酸体现出氧化性和酸性，A正确；注射器2中NO与注射器1中空气中的氧气反应生成红棕色NO2气体，颜色改变，B错误；注射器4若换成浓氨水和碱石灰，会生成NH3，故可进行NH3的性质探究，C正确；连通注射器1、2实验后生成NO2气体，注射器3中NaOH溶液与NO2反应：2NO2＋2NaOH====NaNO3＋NaNO2＋H2O，可进行尾气的吸收处理，D正确。
B
6.从废旧CPU中回收Au、Ag、Cu的部分流程如图所示：
D
7.探究氮元素及其化合物的性质，下列方案设计、现象和结论都正确的是(　 　)
选项 方案设计 现象 结论
A. 取少量溶液，滴加NaOH溶液，将湿润的红色石蕊试纸置于试管口 试纸不变蓝
B. 取少量Fe(NO3)2溶液，滴入硫酸酸化的H2O2溶液 溶液变黄色 氧化性：H2O2比Fe3＋强
C. Mg投入到一定浓度的硝酸中 Mg完全溶解，未出现气泡 可能有Mg(NO3)2和NH4NO3生成
D. 向浓HNO3中插入红热的炭 产生红棕色气体 炭可与浓HNO3反应生成NO2
C

NaNO3
NO
溶液pH越小，与ClO－结合
的H＋越多，溶液中HClO的浓度越大，氧化NO的能力越强
9.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，设计如图所示装置进行实验(夹持仪器已省略)。
查阅资料：NO与NaOH溶液不反应，NO2与NaOH溶液能反应(反应的化学方程式为2NO2＋2NaOH====NaNO3＋NaNO2＋H2O)。
备选药品：浓硝酸、2.4 mol·L－1稀硝酸、蒸馏水、浓硫酸、NaOH溶液及CO2气体。
检查装置的气密性
分液漏斗
Cu＋4HNO3(浓)====Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
250 mL容量瓶
48.0
(4)装置中盛有水的洗气瓶的主要作用是　 　 (用化学方程式表示)。
【解析】 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)根据实验设计，装置③中盛放的试剂是　 　。　
【解析】 装置③中盛放的是浓硝酸，能把NO氧化为NO2，最后被装置⑤中的氢氧化钠溶液吸收，装置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)实验证明浓硝酸能将NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO，则装置②和③中的实验现象是　 　。
3NO2＋H2O====2HNO3＋NO
浓硝酸
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

展开更多......

收起↑