Question

【題目】氮元素是地球大氣中含量最多的元素，請(qǐng)完成下列有關(guān)問(wèn)題：

(1)寫(xiě)出氮元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_____________。

(2)通常情況下，氮?dú)庑再|(zhì)不活潑，其原因是__________。

A.氮分子是雙原子分子 B.氮元素的非金屬性很強(qiáng)

C.氮原子的半徑較小 D.破壞氮分子中的化學(xué)鍵很難

(3)N2的電子式：__________，將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程稱為固氮。下列能實(shí)現(xiàn)人工固氮的是_______。

A. N2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3

B. 雷雨閃電時(shí)空氣中的N2和O2化合生成NO

C. NH3經(jīng)過(guò)催化氧化生成NO

D. NH3和HNO3反應(yīng)生成NH4NO3

(4)氨氣的電子式：__________________。

(5)實(shí)驗(yàn)室通常用加熱消石灰與氯化銨固體的方法來(lái)制取氨氣。寫(xiě)出此反應(yīng)的化學(xué)方程式______________。

(6)下面是實(shí)驗(yàn)室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯(cuò)誤的是________。

(7) 收集氨氣應(yīng)使用________法，要得到干燥的氨氣可選用_________做干燥劑。

(8)用圓底燒瓶收集干燥的氨氣，用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，擠壓滴管的膠頭時(shí)，可以得到紅色噴泉，原因(用方程式表示) _________________________。

(9)如果只提供如圖2的裝置，請(qǐng)說(shuō)明引發(fā)噴泉的方法__________________________。

(10)NH4NO3是常用的銨態(tài)氮肥，在施用時(shí)若受熱會(huì)釋放出________而降低肥效。檢驗(yàn)NH4+的方法是______。

Answer 1

【答案】 D A Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O AC 向上排空氣法 堿石灰 NH3H2ONH4++OH- 打開(kāi)止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，再將熱源移開(kāi)，水進(jìn)入燒瓶?jī)?nèi)，氨氣溶解于水中產(chǎn)生壓強(qiáng)差，即發(fā)生噴泉 氨氣 加入強(qiáng)堿反應(yīng)，加熱能夠產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試液變藍(lán)的刺激性氣體

【解析】

(1)N原子核外有7個(gè)電子，根據(jù)核外電子排布書(shū)寫(xiě)N原子結(jié)構(gòu)示意圖；

(2)N2是雙原子分子，2個(gè)N原子共用三對(duì)電子，要參加化學(xué)反應(yīng)首先要變?yōu)?/span>N原子；據(jù)此分析解答；

(3)N原子最外層有5個(gè)電子，2個(gè)N原子共用三對(duì)電子，形成共價(jià)三鍵；根據(jù)氮的固定的含義分析、判斷；

(4)N原子與三個(gè)H原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，結(jié)合形成NH3；

(5)消石灰與氯化銨固體混合加熱產(chǎn)生氨氣、氯化鈣和水；

(6)A.氯化銨不穩(wěn)定受熱易分解，但是NH3與HCl遇冷又極易反應(yīng)生成NH4Cl固體；

B.CaO遇水生成Ca(OH)2，同時(shí)放出大量熱量，有利于氨氣的生成；

C.固體加熱制氣體時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜；

D.濃氨水易揮發(fā)，加熱能夠促進(jìn)氨氣的逸出；

(7)氨氣是堿性氣體，密度比空氣小，極容易溶于水；

(8)利用氨氣極易溶于水，形成壓強(qiáng)差而形成噴泉，氨水顯堿性，使石蕊試液變?yōu)榧t色；

(9)加熱時(shí)燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)增大，氣體體積膨脹，當(dāng)氨氣與水接觸時(shí)會(huì)導(dǎo)致燒瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)減�。�

(10)NH4NO3不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生氨氣和硝酸；檢驗(yàn)NH4+的方法可根據(jù)銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣，氨氣是堿性氣體，能夠使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變?yōu)樗{(lán)色。

(1)N原子核外有7個(gè)電子，核外電子排布是2、5，則N原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；

(2)A.氮分子是雙原子分子，但雙原子分子組成的物質(zhì)可能活潑，如Cl2，N2不容易反應(yīng)與是否是雙原子分子無(wú)關(guān)，A錯(cuò)誤；

B.氮元素的非金屬性很強(qiáng)，原子獲得電子能力強(qiáng)，氮?dú)庖獏⒓臃磻?yīng)，首先應(yīng)該變?yōu)閱蝹�(gè)原子，因此不能證明氮?dú)庑再|(zhì)不活潑，B錯(cuò)誤；

C.氮原子的半徑較小，原子獲得電子能力強(qiáng)，與氮?dú)庑再|(zhì)不活潑無(wú)關(guān)，C錯(cuò)誤；

D.N2是雙原子分子，2個(gè)N原子共用三對(duì)電子，斷裂N≡N需要消耗很高的能量，因此氮?dú)獠蝗菀讌⒓踊瘜W(xué)反應(yīng)，D正確；

故合理選項(xiàng)是D；

(3)N2分子中2個(gè)N原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，使每個(gè)N原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N2的電子式：；將空氣中的氮?dú)廪D(zhuǎn)化為氮的化合物的過(guò)程稱為固氮。

A. N2和H2在一定條件下反應(yīng)生成NH3，氮元素的單質(zhì)變?yōu)榛�合物，屬于人工固氮�?/span>A正確；

B.雷雨閃電時(shí)空氣中的N2和O2化合生成NO，氮元素的單質(zhì)變?yōu)榛�合物，屬于氮的固定，是自然固氮�?/span>B錯(cuò)誤；

C. NH3經(jīng)過(guò)催化氧化生成NO，是N元素的化合物的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，C錯(cuò)誤；

D.NH3和HNO3反應(yīng)生成NH4NO3，是N元素的化合物的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，D錯(cuò)誤；

因此合理選項(xiàng)是A；

(4)在NH3中，N原子最外層有5個(gè)電子，N原子與三個(gè)H原子形成3個(gè)共價(jià)鍵，從而使每個(gè)原子都達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，NH3的電子式：結(jié)合形成NH3，所以NH3的電子式為；

(5)消石灰與氯化銨固體混合加熱產(chǎn)生氨氣、氯化鈣和水，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(6)A.氯化銨不穩(wěn)定受熱易分解，但是氨氣與氯化氫遇冷又極易反應(yīng)生成氯化銨固體，不能用于制備氨氣，A錯(cuò)誤；

B.向CaO中滴加濃氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同時(shí)放出大量熱量，有利于濃氨水中的氨氣逸出，B正確；

C.固體加熱制氣體時(shí)，試管口應(yīng)略向下傾斜，使產(chǎn)生的水能夠流出，以免損壞試管，所以利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣需試管口應(yīng)略向下傾斜，C錯(cuò)誤；

D.濃氨水易揮發(fā)，加熱能夠促進(jìn)氨氣的逸出，可以用來(lái)制備氨氣，D正；

故合理選項(xiàng)是AC；

(7)密度比空氣小，極容易溶于水，因此收集氨氣可用向下排空氣方法；氨氣是堿性氣體，因此干燥氨氣要用堿性干燥劑堿石灰等干燥；

(8)用圓底燒瓶收集干燥的氨氣，用圖1裝置進(jìn)行噴泉實(shí)驗(yàn)，當(dāng)擠壓滴管的膠頭時(shí)，水進(jìn)入燒瓶中，氨氣溶于水，使燒瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng)減小，燒杯內(nèi)的水不斷進(jìn)入燒瓶，由于氨氣溶于水形成的一水合氨電離產(chǎn)生NH4+、OH-，水溶液顯堿性，因此可以得到紅色噴泉，用方程式表示為：NH3H2ONH4++OH-；

(9)如果只提供如圖2的裝置，引發(fā)噴泉的方法是打開(kāi)止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導(dǎo)管內(nèi)的空氣，再將熱源移開(kāi)，水進(jìn)入燒瓶?jī)?nèi)，氨氣溶解于水中產(chǎn)生壓強(qiáng)差，即發(fā)生噴泉；

(10)NH4NO3是常用的銨態(tài)氮肥，在施用時(shí)若受熱，就會(huì)發(fā)生分解反應(yīng)釋放出氨氣而降低肥效。檢驗(yàn)NH4+的方法是加入強(qiáng)堿反應(yīng)，加熱能夠產(chǎn)生使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試液變藍(lán)的刺激性氣體。