Question

【題目】空氣是人類最寶貴的自然資源。空氣中氮氣的含量最多，氮氣在高溫、高能量條件下可與某些物質發生反應。圖1是以空氣和其他必要的原料合成氮肥（NH4HCO3）的流程。請按要求回答下列問題：

（1）步驟①中可利用氮氣和氧氣的_____不同分離出氮氣和氧氣，屬于___變化。

（2）寫出反應②的符號表達式：____________。

（3）圖2是化肥碳酸氫銨包裝袋上的部分說明：碳酸氫銨具有的性質是_________（填字母）。

A．易溶于水B．有揮發性 C．受熱易分解

（4）這種化肥含氮量是否達到16%呢？帶著這些問題，興趣小組的同學取了一些化肥樣品，進入實驗室。

（查找資料）①堿石灰能夠吸收H2O和CO2，但是不吸收NH3。

②濃硫酸能夠吸收H2O和NH3，但是不吸收CO2。

（性質探究）該同學設計了如下的實驗裝置：

①用A裝置給碳酸氫銨加熱，裝藥品前，必須進行的一步操作是____________。

②取適量碳酸氫銨加入試管，連接A、B裝置，加熱，B中的現象是____________，B裝置內發生反應的符號表達式為____________。

（含量分析）將裝置A、C、D依次連接，加入20g化肥樣品，加熱至A中固體完全消失。

她稱量裝置D的質量如表：

實驗前D裝置的質量	149g
實驗后D裝置的質量	152.4g

③C裝置的作用是__________。

④由表分析得知：反應中產生氨氣的質量為_____g。

⑤通過反應的表達式可以知道：氨氣中氮元素全部來自于碳酸氫銨（假設雜質中不含氮元素），請計算此化肥含氮元素的質量分數______________。（寫計算過程）

Answer 1

【答案】沸點 物理 N2+H2NH3 AC 檢查裝置氣密性 石灰水變渾濁 CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O 去除混合氣體中的H2O和CO2 3.4 14%

【解析】

（1）利用氮氣和氧氣的沸點不同可以分離出氮氣和氧氣；此過程沒有生成新物質，屬于物理變化；

（2）氫氣和氮氣在一定條件下生成氨氣，反應的符號表達式為：N2+H2NH3；

（3）由標簽中的“防潮防曬”可知，碳酸氫銨易溶于水且受熱易分解，不能說明碳酸氫銨具有揮發性；

（4）①用A裝置給碳酸氫銨加熱，裝藥品前，必須進行的一步操作是：檢查裝置的氣密性；

②取適量碳酸氫銨加入試管，連接A、B裝置，加熱，碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以觀察到試管口的現象是有水珠出現，B中的現象是澄清石灰水變渾濁；B裝置內發生反應的符號表達式為：CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2O；

③堿石灰能夠吸收H2O和CO2，但是不吸收NH3，所以C裝置的作用是去除混合氣體中的H2O和CO2；

④堿石灰能吸收水和二氧化碳，濃硫酸和氨氣反應生成硫酸銨，所以實驗后D裝置增加的質量就是氨氣的質量，所以氨氣的質量為152.4g-149g=3.4g；

⑤化肥含氮元素質量分數=×100%=14%。