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。如圖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。

(2)寫出步驟②中發生反應的化學式表達式_____。

(3)嚇圖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%，化肥中碳酸氫銨的含量是多少？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堿石灰能夠吸收水和CO2，但是不吸收NH3。

②濃硫酸能吸收NH3

（性質探究）該同學設計了如圖所示的實驗裝置：

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、C、E裝置，加熱，E中的現象是_____。

③連接A、B裝置，繼續加熱，觀察到試管口的現象是_____，B中的現象是_____。

④碳酸氫銨在受熱時發生反應的化學式表達式是_____。

（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

⑤由此分析得知：反應中產生氨氣的質量為_____g。

⑥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質量分數為_____。

⑦純凈的碳酸氫銨中氮元素質量分數為_____。

⑧158克碳酸氫銨和_____克的硝酸銨(NH4NO3)含氮元素質量相等。

Answer 1

【答案】沸點 H2+N2NH3 AC 檢查裝置的氣密性 無色酚酞試液變紅 有水珠出現 石灰水變渾濁 NH4HCO3NH3+H2O+CO2 3.4 14% 17.7% 80

【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；故填：沸點；

(2)氫氣和氮氣在一定條件下生成氨氣，化學式表達式為：H2+N2NH3；故填：H2+N2NH3；

(3)由標簽中的“防潮防曬”可知，NH4NO3易溶于水且受熱易分解，不能說明硝酸銨具有揮發性，故選：AC；

(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；故填：檢查裝置的氣密性；

②無色酚酞遇堿變紅色，所以取適量碳酸氫銨加入試管，連接A、C、E裝置，加熱，E中的現象是無色酚酞試液變紅；故填：無色酚酞試液變紅；

③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；故填：有水珠出現；石灰水變渾濁；

④碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，化學式表達式是：NH4HCO3NH3+H2O+CO2；故填：NH4HCO3NH3+H2O+CO2；

⑤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；故填：3.4；

⑥化肥含氮元素質量分數為 ×100%＝14%；故填：14%；

⑦設碳酸氫銨中氮元素的質量分數為：×100%≈17.7%；故填：17.7%；

⑧設硝酸銨的質量為m，則：

158g××100%＝m××100%

m＝80g，故填：80。