專題7氮與社會可持續(xù)發(fā)展專題整合知識網絡系統(tǒng)構建核心歸納素養(yǎng)整合知識網絡系統(tǒng)構建

核心歸納素養(yǎng)整合一、氮及其化合物的性質及轉化關系1.氮及其化合物的轉化。2.氮及其化合物的特殊性質。(1)NH3的水溶液呈堿性。(2)稀硝酸、濃硝酸都具有強氧化性,與金屬反應均不生成H2。3.特征轉化關系。

【例題1】

如圖是A~E五種含氮物質相互轉化的關系圖。其中A、B、C、D常溫下都是氣體,且B為紅棕色氣體。(1)寫出A~E各物質的化學式:A

、B

、C

、D

、E

。

(2)寫出①~⑤各步反應的化學方程式:①

。

②

。

③

。

④

。

⑤

。

答案:(1)N2

NO2

NO

NH3

HNO3③2NO+O2══2NO2④3Cu+8HNO3(稀)══3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O⑤3NO2+H2O══NO+2HNO3解析:根據B為含氮元素的氣體和紅棕色氣體判斷出B是NO2,以此為突破口推斷其他物質。【例題2】

(2023北京東城期中)我國科研團隊借助一種固體催化劑(LDH),在常溫常壓和可見光條件下合成氨,其過程如圖所示。下列說法中不正確的是(

)。A.該過程實現了常溫下氮的固定B.催化劑(LDH)不參加反應C.該反應屬于氧化還原反應D.該反應的化學方程式為2N2+6H2O4NH3+3O2答案:B解析:由題圖過程可知,該合成氨中將游離態(tài)的氮氣轉化為化合物NH3,屬于氮的固定,A項正確;由圖可知催化劑參與了反應,B項錯誤;元素化合價發(fā)生了變化的反應為氧化還原反應,該反應過程中氮元素化合價由0價降低為-3價,有元素化合價的改變,發(fā)生了氧化還原反應,C項正確;根據圖示可知,N2、H2O發(fā)生反應得到NH3、O2,該過程的化學方程式為2N2+6H2O4NH3+3O2,D項正確。二、實驗簡答題解題思路解決實驗簡答題的一般思路:明確實驗目的(該實驗要求我們做什么);明確題干、題圖含義(認真理解實驗的設計思路、每一個裝置的設計意圖),理解題目給我們完成實驗目的提供了什么依據和有效信息;明確解答問題的落腳點是什么,即試題給我們設置了什么樣的問題情境,要求我們回答什么問題。如果理清了思路,問題就會迎刃而解。有時候雖然不能百分之百理解題意,只要運用好解題技巧,也會收到理想的效果?！纠}3】

NOx(主要指NO和NO2)是大氣主要污染物之一,有效去除大氣中的NOx是環(huán)境保護的重要課題?？梢岳肗H3與NOx反應消除NOx。(1)實驗室制取NH3,發(fā)生裝置可以選擇上圖中的

,反應的化學方程式為

。

(2)欲收集一瓶干燥的氨氣,選擇上圖中的裝置,其連接順序為:發(fā)生裝置→

(按氣流方向,用小寫字母表示)。

(3)在有氧條件下,新型催化劑M能催化NH3與NOx反應生成N2。NH3與NO2生成N2的反應中,當生成1molN2時,轉移電子的物質的量為

mol。

(4)用酸性CO(NH2)2水溶液也可以吸收NOx,吸收過程中存在HNO2與CO(NH2)2生成N2和CO2的反應。該反應的化學方程式為

。

解析:(1)由于制取氨氣可以用2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+2H2O,故可以選A裝置;或利用NH3·H2ONH3↑+H2O制取NH3,故也可以選B裝置。(2)生成的NH3中混有水蒸氣,且氨氣是堿性氣體,可用堿石灰干燥,用向下排空氣法收集;在收集裝置后,需用防倒吸的尾氣處理裝置。(3)NH3、NO2中氮元素化合價分別為-3價、+4價,根據得失電子守恒和原子守恒配平反應的化學方程式為8NH3+6NO2══7N2+12H2O,故生成1

mol

N2轉移電子

mol。(4)HNO2中N為+3價,CO(NH2)2中N、C的化合價分別為-3價、+4價,依據得失電子守恒和原子守恒,配平反應的化學方程式為2HNO2+CO(NH2)2══2N2↑+CO2↑+3H2O。三、化學中無機框圖推斷題解題方法1.解題步驟一般分為四步。(1)審讀——仔細讀題,審清題意。讀題,包括閱讀題目要求。題目要求往往能給學生以重要的啟示,這點不能忽略。(2)辨析——找準“題眼”,即找準解題的突破口,然后聯系信息及所學知識,應用正向或逆向思維、發(fā)散收斂思維、橫向縱向思維等多種思維方式,進行綜合分析、推理?！氨嫖觥笔墙忸}的關鍵。(3)解答——看清要求,規(guī)范解答。“解答”是解題的落腳點。(4)檢驗——看推理是否符合題意?！皺z驗”是解答正確的保證。在上述各步中,最重要的是第(2)步:辨析解題的突破口。分辨出了“題眼”,其他問題就會迎刃而解。但第(4)步也不要忽視。2.尋找“題眼”有下列一些途徑。(1)從物質的組成、結構方面尋找。(2)從典型性質去尋找。(3)從反應現象去尋找。(4)從反應類型去尋找。(5)從反應條件去尋找?！纠}4】

從某物質A的水溶液出發(fā)有如圖所示的轉化關系?；卮鹣铝袉栴}。(1)寫出C、D、E的化學式:C

;D

;E

。

(2)檢驗B溶液中陰離子的實驗操作和實驗現象是

。(3)寫出下列反應的離子方程式:①A+足量NaOH溶液

;。

②C、D按體積比1∶1通入水中

;

③A+H2O2→

。

答案:(1)SO2

NH3

Na2SO3(2)取少量B溶液加入試管中,加入足量稀鹽酸,無明顯現象,再加入BaCl2溶液產生白色沉淀,證明B溶液中含有由上述推斷得出A為NH4HSO3。由此,其他問題就可較容易地解決了。四、實驗室中氣體的凈化、收集及尾氣處理1.氣體的凈化干燥裝置。結合氣體雜質的性質,如果想用液體試劑來除雜就選用圖1裝置,如果想用固體試劑來除雜就選用圖2、圖3裝置或用U形管。圖1圖2圖32.氣體的收集裝置。氣體收集裝置的選擇要根據氣體在水中的溶解性、是否與空氣中的氧氣反應及氣體的密度。一般有排空氣法、排液法,也可將氣體直接裝入貯氣袋中。(1)排空氣法。(2)排液法。液體可以是水、飽和食鹽水等,也可以是有機溶劑,如CCl4。3.尾氣處理裝置。對于有毒或對空氣有污染的氣體,要進行尾氣處理。結合氣體的性質可以選擇用吸收劑吸收、燃燒或裝袋集中處理的方法?！纠}5】

如圖中a、b、c表示相應儀器中加入的試劑,可用圖中裝置制取、凈化、收集氣體的是(

)。選項氣體abcANH3濃氨水生石灰堿石灰BCO2鹽酸碳酸鈣飽和NaHCO3溶液CNO稀硝酸銅屑H2ODNO2濃硝酸銅屑NaOH