专题7 氮与社会可持续发展 章末综合提升-【金版新学案】2025-2026学年高中化学必修第二册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版）

该高中化学讲义以“氮及其化合物”为核心，通过“价—类”二维图和转化关系图构建知识体系，用表格归纳六大环境问题的污染物与危害，借助喷泉实验发散装置图呈现实验原理，系统梳理物质转化、实验设计及环保应用等重难点，清晰展现知识内在联系。 讲义亮点在于“问题情境—原理分析—实践应用”的练习设计，如针对练2结合价类二维图判断转化正误，培养科学思维；针对练6探究喷泉实验的不同引发方法，提升科学探究与实践能力。真题练习对接学业水平考试，基础题巩固方程式书写，综合题深化实验与环保认知，助力不同层次学生提升，为教师实施精准复习提供有力支持。

章末综合提升 一、氮及其化合物的转化 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。 2.含氮元素物质之间的转化关系 针对练1.完成以下转化方程式 (1)工业合成氨：　　　　　　　； (2)实验室用NH4Cl固体制NH3：　　　　　　　； (3)NH3的催化氧化：　　　　　　　； (4)NO2溶于水：　　　　　　　； 学生用书⬇第55页 (5)Cu溶于稀HNO3(离子方程式)：　　　　　　　； (6)Cu溶于浓HNO3(离子方程式)：　　　　　　　； (7)炽热的炭与浓硝酸反应：　　　　　　　； (8)浓硝酸见光分解：　　　　　　　。 答案：(1)N2＋3H2ひ2NH3 (2)2NH4Cl＋Ca(OH)22NH3↑＋2H2O＋CaCl2 (3)4NH3＋5O24NO＋6H2O (4)3NO2＋H2O2HNO3＋NO　 (5)3Cu＋8H＋＋2N3Cu2＋＋2NO↑＋4H2O (6)Cu＋4H＋＋2NCu2＋＋2NO2↑＋2H2O (7)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O (8)4HNO34NO2↑＋O2↑＋2H2O 针对练2.下图所示为氮元素的价类二维图，图中列出了部分转化。 下列说法不正确的是(　　) A.X的化学式为NO B.转化①需要加还原剂才能实现 C.转化⑤的离子方程式可以表示为 H＋＋OH－H2O D.转化④的反应方程式为NO2＋H2OHNO3 答案：D 解析：X为＋2价含氮氧化物，故X的化学式为NO，A正确；转化①为氮气转化成氨气，N元素化合价降低，发生还原反应，需要还原剂，B正确；转化⑤为HNO3转化为NaNO3，可以为HNO3＋NaOHNaNO3＋H2O，离子方程式为H＋＋OH－H2O，C正确；转化④为NO2转化成HNO3，反应方程式为3NO2＋H2O2HNO3＋NO，D错误；故选D。 针对练3.NH3是一种重要的化工原料，可以制备一系列物质(如图所示)。下列说法正确的是(　　) A.NH4Cl和NaHCO3都是常用的化肥 B.联合制碱法中，在饱和的氯化钠溶液中通入NH3和CO2，要先通入CO2再通入NH3 C.NH3和NO2在一定条件下可发生氧化还原反应 D.图中所涉及的反应均为氧化还原反应 答案：C 解析：NH4Cl是氮肥，NaHCO3不是化肥，A项错误；氨气溶解度远远大于二氧化碳，故要先通入NH3，使溶液显碱性，再通入CO2，B项错误；NO2跟NH3可以发生反应：6NO2＋8NH37N2＋12H2O，该反应是氧化还原反应，C项正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、CO2和水，该反应是非氧化还原反应，D项错误。 二、喷泉实验的发散装置及应用 　　喷泉实验是中学化学的重要实验，其本质是形成压强差而引发液体上喷，以教材中的装置(发散源)可设计如图所示的多种不同的装置和采用不同的操作(如使气体溶于水、热敷或冷敷、生成气体等)来形成喷泉。 发散装置： 设计原理： 　　装置(Ⅰ)打开止水夹，向集气瓶通入少量空气，将少量水压入烧瓶，导致大量氨溶解，形成喷泉。装置(Ⅱ)省去了胶头滴管，打开止水夹，用手(或热毛巾等)捂热烧瓶，氨受热膨胀，赶出玻璃导管内的空气，氨与水接触，即发生喷泉(或用浸冰水的毛巾“冷敷”烧瓶，使水进入烧瓶中，瓶内氨溶于水)。装置(Ⅲ)在水槽中加入能使水温升高的物质致使锥形瓶内酒精因升温而挥发，锥形瓶内气体压强增大，打开止水夹，产生喷泉。装置(Ⅳ)向烧瓶中通入一定量的H2S和SO2，现象为有淡黄色粉末状物质生成，瓶内壁附有水珠使烧瓶中压强减小，打开止水夹，NaOH溶液上喷形成喷泉。装置(Ⅴ)打开①处的止水夹并向烧瓶中缓慢通入等体积的HCl气体后关闭该止水夹，等充分反应后再打开②处的止水夹，观察到先有白烟产生，后产生喷泉。装置(Ⅵ)中，挤压胶头滴管，然后打开导管上部的两个活塞，则在右面烧瓶出现喷烟现象，再打开导管下部活塞，则可产生双喷泉。 针对练4.(全国卷)喷泉实验装置如图所示。应用下列各组气体—溶液，能出现喷泉现象的是(　　) 学生用书⬇第56页 气体 溶液 A H2S 稀盐酸 B HCl 稀氨水 C NO 稀H2SO4 D CO2 饱和NaHCO3溶液 答案：B 解析：H2S与稀盐酸不反应，且在稀盐酸中的溶解度较小，不能形成喷泉，A错误；HCl能与稀氨水反应，向圆底烧瓶中挤入少量稀氨水会造成圆底烧瓶内气压明显减小，能形成喷泉，B正确；NO与稀硫酸不反应，且在稀硫酸中溶解度非常小，不能形成喷泉，C错误；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度较小，不能形成喷泉，D错误。 针对练5.如图所示为“双色双喷泉”实验装置，图中烧瓶内分别充满氨气和氯化氢，烧杯内盛装滴有石蕊溶液的蒸馏水。下列说法错误的是(　　) A.在实验室中，可用浓氨水和生石灰制备氨气，用浓盐酸和浓硫酸制备氯化氢 B.如果关闭c、d，打开a、b，可能会有白烟产生 C.实验中同时打开止水夹a、c、d，即可分别形成蓝色和红色喷泉 D.喷泉结束后，将烧瓶内溶液混合后呈紫色，蒸干可得氯化铵固体 答案：D 解析：NH4Cl不稳定，加热蒸干NH4Cl溶液不能得到NH4Cl固体，D错误。 针对练6.某学生积极思考产生喷泉的其他方法，并设计了如图所示的装置。 (1)在如图所示的锥形瓶中，分别加入足量的下列物质，反应后可能产生喷泉的是　　　　(填字母)。 A.Cu与稀盐酸 B.NaHCO3与NaOH溶液 C.CaCO3与稀硫酸 D.NH4HCO3与稀盐酸 这种方法产生喷泉的原理是　　　　　　　　　　　　　。 (2)在图示锥形瓶外放一水槽，瓶中加入酒精；水槽中加入水后，再加入足量的下列物质，结果也可产生喷泉。水槽中加入的物质可以是　　　　(填字母)。 A.浓硫酸 B.食盐 C.硝酸钾 D.硫酸铜 这种方法产生喷泉的原理是　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)D　NH4HCO3与稀盐酸反应产生二氧化碳气体，锥形瓶中气体压强增大，把液体压入烧瓶中，形成喷泉 (2)A　浓硫酸溶于水放出大量的热，使锥形瓶中的酒精挥发，锥形瓶中气体压强增大，把酒精压入烧瓶中形成喷泉 解析：(1)Cu与稀盐酸不反应，NaHCO3与NaOH溶液反应放出热量，但不产生气体，不能形成较大压强差，故不能形成喷泉；CaCO3与稀硫酸反应产生CO2，但生成的CaSO4微溶于水，覆盖在CaCO3的表面，会使反应很快停止，不能形成较大的压强差，故不能形成喷泉；NH4HCO3与稀盐酸反应能产生较多的CO2气体，使锥形瓶内压强远大于烧瓶内压强，从而形成喷泉。(2)浓硫酸溶于水能放出大量的热，使酒精大量挥发，形成较大的压强差，从而形成喷泉；氯化钠、硝酸钾、硫酸铜溶于水温度变化不大，不能使酒精大量挥发，不能形成较大的压强差，故不能形成喷泉。 三、绿色化学环境保护 1.六大环境问题及其危害 环境问题 主要污染物 主要危害 酸雨(雨水 pH＜5.6) SO2及氮氧化物(NOx) 土壤酸化、水源污染、建筑物被腐蚀等 温室效应 CO2、CH4 造成全球气候变暖，水位上升，陆地面积减小 臭氧空洞 氟氯代烃、氮氧化物(NOx) 到达地球表面的紫外线明显增多，给人类健康及生态环境带来多方面危害 光化学烟雾 碳氢化合物、氮氧化物(NOx) 刺激人体器官，特别是人的呼吸系统，使人生病甚至死亡 白色污染 难降解的废弃塑料 在土壤中影响农作物吸收养分和水分，导致农作物减产；易被动物当成食物吞入，导致动物死亡；混入生活垃圾中难处理、难降解 赤潮(海水 中)和水华 (淡水中) 废水中的N、P等营养元素 水体富营养化，导致水中藻类疯长，消耗水中溶解的氧，使水体腐败变质、变臭，水生生物因缺氧而死亡 2.绿色化学 (1)绿色化学的核心：改变“先污染后治理”的观念和做法，利用化学原理和技术手段，减少或消除产品在生产和应用中涉及的有害化学物质。 (2)目标：实现从源头减少或消除环境污染。 3.原子经济性反应 最理想的“原子经济性反应”是反应物的原子全部转化为期望的最终产物，原子利用率为100％。绿色化学的最大特点在于它是在始端就采用预防污染的科学手段，因而过程和终端均为零排放和零污染，具有“原子经济性”。原子利用率＝×100％。 学生用书⬇第57页 针对练7.以下氧化物的主要来源与其引起的环境问题对应正确的是(　　) 选项 氧化物 环境问题 主要来源 A CO2 酸雨 化石燃料的燃烧 B SO2 光化学烟雾 汽车尾气的排放 C NO2 温室效应 工厂废气的排放 D CO 煤气中毒 煤炭的不完全燃烧 答案：D 解析：化石燃料的燃烧产生的CO2过度排放不会产生酸雨污染，只会形成温室效应，A不符合题意；汽车尾气主要成分不是SO2，且SO2不会产生光化学烟雾污染，汽车尾气中产生的氮氧化物，引起光化学烟雾，B不符合题意；工业废气中的氮氧化物NOx不会造成温室效应，C不符合题意；煤炭的不完全燃烧产生CO，会引起煤气中毒即CO中毒，D符合题意。 针对练8.下图表示汽车尾气净化器处理汽车尾气的过程。下列有关叙述错误的是(　　) A.CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx B.汽车尾气发生的都是氧化反应 C.催化剂化学反应前后质量不变 D.CO2属于酸性氧化物 答案：B 解析：由图可知，一氧化碳、烃与氮氧化合物在Pt-Rh催化剂的作用下反应生成氮气、二氧化碳和水，则CO转化为CO2所需氧元素来源于NOx，故A正确；由图可知，氮的氧化物变为氮气，发生还原反应，故B错误；催化剂只是参与反应，但是反应前后其质量是不变的，故C正确；CO2能与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水，属于酸性氧化物，故D正确；故选B。 针对练9.消除氮氧化物的3种方法： ①4NO2＋O2＋4Na2CO3＋2H2O4NaHCO3＋4NaNO3 ②6NO＋4NH35N2＋6H2O ③2NO＋2CO2CO2＋N2 下列说法不正确的是(　　) A.氮氧化物会造成酸雨等污染 B.①是利用Na2CO3溶液的碱性和氧化性消除NO2 C.②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2 D.②③使用催化剂，能加快消除氮氧化物的速率 答案：B 解析：氮氧化物与O2及H2O反应会产生HNO3，因而会造成酸雨等污染，A正确；反应①是利用Na2CO3溶液的碱性消除NO2造成的污染，B错误；根据反应方程式可知反应②③的目的是将化合态的氮元素转化为N2，从而消除NO对环境造成的污染，C正确；反应②③使用催化剂，可以加快消除氮氧化物的速率，D正确。 1.(2024·江苏省学业水平合格性考试)下列气体能与水反应且有气体生成的是(　　) A.CO2 B.NO2 C.SO2 D.HCl 答案：B 解析：CO2与水反应生成碳酸，无气体生成，A不符合题意；NO2与水反应生成硝酸和NO，有气体生成，B符合题意；SO2与水反应生成亚硫酸，无气体生成，C不符合题意；HCl与水不反应，D不符合题意；故选B。 2.(2024·北京市学业水平合格性考试)下列关于氨的说法不正确的是(　　) A.无色气体 B.能与氯化氢反应生成氯化铵 C.常温常压下密度比空气的大 D.水溶液能使红色石蕊试纸变蓝 答案：C 解析：氨气为无色气体，A正确；氨气为碱性气体，能与HCl反应生成氯化铵，B正确；同温同压下气体的密度之比等于相对分子质量之比，氨气的相对分子质量为17小于空气的平均相对分子质量，因此密度小于空气，C错误；氨气的水溶液呈碱性，能使红色石蕊试纸变蓝，D正确；故答案选C。 3.(2024·江苏省学业水平合格性考试)下列有关NH3的实验正确的是(　　) A.制备NH3 B.干燥NH3 C.收集NH3 D.检验NH3 答案：D 解析：加热氯化铵分解为氨气和氯化氢，在试管口遇冷又化合为氯化铵，不能得到氨气，故A错误；氨气与硫酸反应，不能用浓硫酸干燥氨气，用碱石灰干燥氨气，故B错误；氨气易溶于水，不能用排水法收集氨气，应该用向下排空气法收集氨气，故C错误；氨气是碱性气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用湿润的红色石蕊试纸可以检验氨气，故D正确；选D。 4.(2024·云南省学业水平合格性考试)下列关于浓硝酸的说法错误的是(　　) A.能溶解铜单质 B.能用铁罐车运输 C.长时间敞口置于空气中浓度不变 D.用棕色细口瓶保存 答案：C 解析：浓硝酸具有强氧化性，可将铜氧化，能溶解铜单质，A正确；浓硝酸具有强氧化性，常温下将铁钝化，使其表面形成致密的氧化膜，浓硝酸能用铁罐车运输，B正确；浓硝酸易挥发，长时间敞口置于空气中浓度变小，C错误；浓硝酸不稳定，见光易分解，常用棕色细口瓶避光保存，D正确。 5.(2023·江苏省学业水平合格性考试)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： HNO3(稀)NONO2 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 答案：B 解析：Cu与稀硝酸的反应产物之一为NO，NO与氧气发生反应生成NO2，A正确；氮气与氧气在放电或高温条件下生成NO，但NO无法与水发生化学反应，且工业制硝酸以NH3为原料，B错误；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＋2CON2＋2CO2，C正确；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。 6.(2022·江苏省学业水平合格性考试)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.自然固氮、人工固氮都是将N2转化为NH3 B.侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl C.工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3 D.多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环” 答案：A 解析：自然固氮是将N2转化为含氮化合物，不一定是转化为NH3，比如大气固氮是将N2转化为NO，A错误；侯氏制碱法以H2O、NH3、CO2、NaCl为原料制备NaHCO3和NH4Cl，反应的化学方程式为H2O＋NH3＋CO2＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl，B正确；工业上通过NH3催化氧化等反应过程生产HNO3，相关的化学反应方程式为4NH3＋5O24NO＋6H2O、2NO＋O22NO2、3NO2＋H2O2HNO3＋NO、4NO2＋O2＋2H2O4HNO3，C正确；氮元素在自然界中既有游离态又有化合态，多种形态的氮及其化合物间的转化形成了自然界的“氮循环”，D正确；故选A。 学科网（北京）股份有限公司 $