氮及其化合物的轉化關系
方程式再書寫氮及其化合物寫出下列反應的方程式，是離子反應的寫離子方程式。(1)N2和H2的反應 ；(2)實驗室利用NH4Cl固體、Ca(OH)2固體混合加熱制備NH3 ；(3)NH3的催化氧化 ；
(4)NO2溶于水 ；(5)把NH3通入水中 ；(6)Cu和稀HNO3的反應 ；(7)Cu和濃HNO3的反應 ；
3NO2＋H2O===2HNO3＋NO
(8)C和濃HNO3的反應 ；(9)濃硝酸見光分解(化學方程式) 。
1.證據(jù)推理與變化觀念能對物質的性質及其變化提出可能的假設，并基于證據(jù)進行分析推理，證實或證偽假設；能解釋證據(jù)與結論之間的關系，確定形成科學結論所需要的證據(jù)和尋找證據(jù)的途徑等都是證據(jù)推理這一核心素養(yǎng)的具體體現(xiàn)。能從不同視角認識含氮化合物之間轉化的條件和方式；能運用化學變化的知識說明氨氣、硝酸的化學性質，能根據(jù)實際需要設計無機化合物轉化與制備的方案。
例1 如圖為含有同一種元素的a、b、c、d四種物質的轉化關系。其中a是單質，b、c是氧化物，d是酸，各步轉化均為一步實現(xiàn)，則a可能是①C、②N2、③S中的
A.①和③ B.只有①C.①②③ D.①②
例2 一氧化氮、二氧化氮等氮氧化物是常見的大氣污染物，然而它們在工業(yè)上有著廣泛的用途。已知：①室溫下，2NO＋Na2O2===2NaNO2；
Ⅰ.以木炭、濃硝酸、水和銅為原料生成的一氧化氮與過氧化鈉反應制備亞硝酸鈉的裝置如下圖所示：
(1)A中觀察到的現(xiàn)象是_________________。
解析　加熱條件下木炭與濃硝酸反應生成CO2、NO2和水，所以A中觀察到的現(xiàn)象是有紅棕色氣體生成。
(2)B中反應的離子方程式是________________________________________________________________________________。
(3)裝置C的作用是___________，裝置F的作用是_________________。
解析　二氧化氮易溶于水，所以裝置C的作用是防止倒吸。反應后NO過量，NO是大氣污染物，則裝置F的作用是吸收未反應的NO。
(4)若無裝置D，則E中產(chǎn)物除亞硝酸鈉外，還有副產(chǎn)物_____________(填化學式)。
解析　堿石灰的作用是吸收NO中的水蒸氣和二氧化碳，二者均與過氧化鈉反應，所以若無裝置D，則E中產(chǎn)物除亞硝酸鈉外，還有副產(chǎn)物Na2CO3、NaOH。
Na2CO3、NaOH
Ⅱ.某研究性學習小組對NO2和Na2O2能否發(fā)生反應進行探究。提出假設假設一：NO2與Na2O2不反應；假設二：NO2能被Na2O2氧化；假設三：__________________。
NO2能被Na2O2還原
設計實驗(1)實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明假設______不成立。
解析　由于二氧化氮也具有氧化性，則假設三應該是NO2能被Na2O2還原。實驗時，將NO2氣體通入盛有Na2O2的玻璃管中，淡黃色粉末完全變成白色，說明發(fā)生了化學反應，因此假設一不成立。
(2)若假設二成立，則反應的化學方程式是________________________。
2NO2＋Na2O2===2NaNO3
解析　若假設二成立，則二氧化氮被氧化為硝酸鈉，反應的化學方程式是2NO2＋Na2O2===2NaNO3。
(3)為驗證假設二是否成立，該小組同學進行如下定性實驗研究，請完成下表內(nèi)容。
再滴加稀硫酸酸化，最后滴加
若高錳酸鉀溶液不褪色，則假設二成立；若高錳酸鉀溶液褪色，則假設二不成立(其他合理答案也可)
解析　要驗證假設二是否成立，只需要檢驗是否產(chǎn)生亞硝酸鈉即可，如果有亞硝酸鈉生成，則假設二不正確。根據(jù)題干信息可知，亞硝酸根能使酸性高錳酸鉀溶液褪色，所以實驗操作是取適量的白色固體置于試管中，加蒸餾水溶解，再滴加稀硫酸酸化，最后滴加高錳酸鉀溶液，如果高錳酸鉀溶液不褪色，則假設二成立。
2.科學探究與創(chuàng)新意識發(fā)展物質性質及物質轉化的實驗探究能力，從單一物質的多角度性質探究到一組物質的多角度性質及物質轉化的探究。能針對物質性質及物質轉化的探究問題，提出有依據(jù)的假設，選取試劑，設計實驗方案并實施，基于實驗事實得出結論。
例3 某化學實驗小組探究濃硝酸、稀硝酸氧化性的相對強弱，設計下圖裝置進行實驗(夾持儀器已略去)。
可選藥品：N2、濃硝酸、稀硝酸(3 ml·L－1)、蒸餾水、濃硫酸、NaOH溶液。已知：①濃硝酸能將NO氧化成NO2，而稀硝酸不能氧化NO。②NaOH溶液不與NO反應，但能與NO2反應生成NaNO3和NaNO2。
回答下列問題：(1)寫出裝置A發(fā)生反應的化學方程式_______________________________________。
Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑
解析　裝置①中Cu與濃HNO3反應生成Cu(NO3)2、NO2、H2O，化學方程式為Cu＋4HNO3(濃)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O。
(2)實驗開始前，要先通入一段時間的N2，然后再滴加濃硝酸，這樣操作的目的是__________________。
解析　實驗開始前，要先通入一段時間的N2，然后再滴加濃硝酸，可排凈裝置內(nèi)的空氣，避免NO被氧化。
(3)裝置B中的試劑是________。D中發(fā)生反應的化學方程式是____________________________________。
2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O
解析　裝置A中發(fā)生反應生成了二氧化氮，在裝置B中二氧化氮會與水反應，即3NO2＋H2O===2HNO3＋NO，所以裝置B的試劑為蒸餾水，作用是將NO2轉化為NO，裝置D中盛放NaOH溶液吸收NO2防止污染大氣，反應的化學方程式為2NO2＋2NaOH===NaNO3＋NaNO2＋H2O。
(4)實驗結論：濃硝酸的氧化性強于稀硝酸。得出該結論所依據(jù)的實驗現(xiàn)象是____________________________________________________________________。
裝置C中液面上方氣體由無色變?yōu)榧t棕色，裝置E中液面上方氣體仍為無色
解析　NO通過稀HNO3溶液后，若無紅棕色NO2產(chǎn)生，說明稀HNO3不能氧化NO，所以盛放稀HNO3裝置的液面上方?jīng)]有顏色變化即可說明之。裝置C中盛放的是濃HNO3，若濃HNO3能氧化NO，則裝置E液面的上方會產(chǎn)生紅棕色氣體。
(5)實驗結束后，同學們發(fā)現(xiàn)裝置A中溶液呈綠色，而不顯藍色。小組同學產(chǎn)生兩種猜想：Ⅰ.溶液中硝酸銅的濃度較高所致；Ⅱ.溶液中溶解了生成的氣體所致。他們設計方案進行實驗：①驗證方案Ⅰ：向盛有水的大試管中加入______，振蕩，至不再溶解，觀察到溶液為藍色。
解析　如為溶液中硝酸銅的濃度較高所致，則可在盛有水的大試管中加入硝酸銅，振蕩，至不再溶解，觀察到溶液為藍色，說明不是硝酸銅濃度較大所致。
②驗證方案Ⅱ：取反應后的綠色溶液于試管中，______________________，觀察到溶液顏色由綠色逐漸變?yōu)樗{綠色，最終變?yōu)樗{色。通過實驗驗證，發(fā)現(xiàn)猜想Ⅱ正確。
加熱或向溶液中通入空氣
解析　取反應后的綠色溶液于試管中，將試管加熱或向溶液中通入空氣，將生成的二氧化氮排出，觀察到溶液顏色由綠色逐漸變?yōu)樗{綠色，最終變?yōu)樗{色，則猜想Ⅱ正確。
3.科學態(tài)度與社會責任能應用物質性質及物質轉化關系，分析和探討某些化學過程對人類健康、社會可持續(xù)發(fā)展可能帶來的雙重影響，并對這些影響從多個方面進行評估，從而更加科學、合理地選擇和應用物質及其變化。
例4 汽車尾氣中的NO是造成大氣污染的物質之一，但NO又是工業(yè)生產(chǎn)硝酸的中間產(chǎn)物，另外NO在人體的血管系統(tǒng)內(nèi)又有傳送信息的功能，有三位教授因此項研究成果而獲得諾貝爾獎。(1)汽車尾氣中NO的來源是________(填字母)。A.汽油、柴油中含氮，是其燃燒產(chǎn)物B.是空氣中的N2與汽油、柴油的反應產(chǎn)物C.是空氣中的N2與O2在汽車汽缸內(nèi)的高溫環(huán)境下的反應產(chǎn)物D.是汽車高溫尾氣導致了空氣中N2與O2的化合反應
(2)寫出NO造成酸雨的兩個化學方程式：___________________、__________________________。(3)控制或者減少城市汽車尾氣污染的方法可以有_____(填字母)。A.開發(fā)氫能B.使用電動車C.使用含鉛汽油D.嚴禁車輛行駛
2NO＋O2===2NO2
(4)為了降低汽車尾氣對大氣的污染，目前最有效的方法是給汽車安裝尾氣凈化裝置。它能將尾氣中的CO和NO在催化劑作用下，發(fā)生反應轉化為無害氣體，其反應的化學方程式為____________________________。
解析　由CO與NO反應生成可參與大氣生態(tài)循環(huán)的無毒氣體可知，該反應是以NO為氧化劑，將CO氧化為CO2，而本身被還原為N2，反應的化學方程式為2NO＋2CO 2CO2＋N2。

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