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(zhì)發(fā)生反應(yīng)．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。分離液態(tài)空氣可得到合成氨所需要的氮氣，是___________變化（填“物理”或者“化學(xué)”）。

（2）寫出步驟②中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)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(zhì)是________（填字母）．

A．易溶于水 B．有揮發(fā)性 C．受熱易分解

（4）這種化肥含氮量是否達(dá)到16%？帶著問題，興趣小組的同學(xué)取了一些化肥樣品，進(jìn)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但是不吸收CO2．

③氨氣溶于水形成氨水

（性質(zhì)探究）該同學(xué)設(shè)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(jìn)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(xiàn)象是_____________。

③連接A、B裝置，繼續(xù)加熱，觀察到試管口的現(xiàn)象是____________證明有水生成；B中的現(xiàn)象是______________________________________證明有二氧化碳生成。

④碳酸氫銨在受熱時發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)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(zhì)量如表：

實驗前D裝置的質(zhì)量	149g
實驗后D裝置的質(zhì)量	152.4g

⑤由此分析得知：反應(yīng)中產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量為__________g。

⑥通過反應(yīng)的表達(dá)式可以知道：氨氣中氮元素全部來自于碳酸氫銨（假設(shè)雜質(zhì)中不含氮元素），請計算此化肥含氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。

Answer 1

【答案】沸點 物理 H2+N2→NH3 AC 檢查裝置的氣密性 酚酞溶液變紅 有水珠出現(xiàn) 澄清石灰水變渾濁 NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑ 3.4g 14%（無過程不給分）

【解析】

（1）分離液態(tài)空氣得到氮氣和氧氣是利用了空氣中各成分的沸點不同，故填沸點。

（2）分離液態(tài)空氣利用了空氣中各成分的沸點不同采用蒸發(fā)的方法得到合成氨所需要的氮氣，蒸發(fā)屬于物理變化，故填物理變化。

（3）步驟②中發(fā)生的反應(yīng)是氫氣和氮氣反應(yīng)生成氨氣，故符號表達(dá)式寫為：H2 + N2→NH3。 （4）化肥碳酸氫銨包裝袋上的部分說明知保存時防潮，使用時避免高溫，說明碳酸氫銨易溶于水、受熱易分解，故選AC。

（5）氣體發(fā)生裝置在加入藥品前要檢查裝置的氣密性防止氣體泄露，故填裝置的氣密性。

（6）A中碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、水和二氧化碳，C中堿石灰能夠吸收水和CO2，但是不吸收NH3，進(jìn)入E裝置的氣體只有氨氣，氨氣溶于水形成氨水，氨水顯堿性使無色酚酞試液變紅，故填酚酞溶液變紅。

（7）A中生成水，水受熱形成水蒸氣，水蒸氣運(yùn)動到試管口處遇冷成水珠，故填有水珠出現(xiàn)。

（8）二氧化碳?xì)怏w能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應(yīng)生成難溶性的碳酸鈣使石灰水變渾濁，故填澄清石灰水變渾濁。

（9）碳酸氫銨在加熱的條件下反應(yīng)生成氨氣、水和二氧化碳，故文字表達(dá)式寫為：NH4HCO3NH3↑+ H2O + CO2↑。

（10）堿石灰吸收水和二氧化碳，濃硫酸吸收氨氣，所以實驗裝置D增加的質(zhì)量就是氨氣的質(zhì)量，所以氨氣質(zhì)量為152.4g -149g = 3.4g，故填3.4g。

（11）解：氮元素的質(zhì)量為

3.4g× ×100％ = 2.8g

化肥含氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

×100％ = 14%

答：此化肥含氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14%。