Question

【題目】氨氣是無色、密度比空氣小、極易溶于水的刺激性氣體，強烈刺激眼睛和黏膜�？捎糜谥圃旎�肥、制冷劑，亦可用于炸藥、染料、塑料和一些藥物的生產等。請回答下列問題：

（一）氨氣的合成是人類科學技術的重大突破，工業(yè)上合成氨的微觀示意圖如下。

（1）該化學變化過程中不可再分的微粒符號為____________________________。

（2）該反應條件是高溫、高壓及催化劑，則化學方程式為_________________。

（二）在實驗室里，我們可選用下圖中所提供的實驗裝置制取氨氣并進行相關實驗探究。

（3）寫出標號儀器①的名稱___________________________________.

（4）實驗室制備氨氣是利用氯化銨和熟石灰固體加熱來生成，發(fā)生反應的化學方程式為____________，選用的裝置代碼為____________________.其驗滿的方法是_____________________________________.

（三）天天興趣小組的同學決定通過實驗設計定量研究氨氣中氮、氫兩種元素的質量比。

（查閱資料）

I.

II. ；

III.干燥劑種類：氯化鈣、濃硫酸、氫氧化鈉、堿石灰、無水硫酸銅等

（方案設計）天天小組同學將產生氨氣裝置依據設計流程連接成實驗探究裝置如下圖所示。

（實驗觀察）

（5）可作A中U形管內干燥劑的物質是________________________________.

（6）在B裝置直玻璃管內出現的現象是____________________________________.

（7）通常把金屬氧化物失去氧轉化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。那么B裝置中玻璃管內發(fā)生后的還原過程是指_______________________________________________.

（數據分析）待充分反應后，測得A、B、C、D四個裝置前后的質量變化如下表所示：

裝置編號	A	B	C	D
記錄數據	增加0.1g	減少4.8g	增加6.0g	增加2.8g

（8）可選擇與計算需要數據相應的裝置編號為________________________.

（9）通過計算：氮元素質量______________，氫元素質量__________________.列比例式計算氮、氫元素的質量比為____________________________.

Answer 1

【答案】N、H 長頸漏斗 B和F或B和I 將濕潤的紅色石蕊試紙放置于裝置F瓶口下方或裝置I導管a口，若試紙變藍，則已收集滿。 氫氧化鈉、堿石灰 黑色固體逐漸變?yōu)榧t色 氧化銅還原為銅 B、D 2.8g 0.6g

【解析】

（一）（1）原子是化學變化中的最小粒子，該化學變化過程中不可再分的微粒為氮原子和氫原子，符號為N、H。

（2）該反應是在高溫、高壓及催化劑條件下，氮氣與氫氣反應生成氨氣，則化學方程式為。

（二）（3）儀器①的名稱是長頸漏斗。

（4）實驗室制備氨氣是利用氯化銨和熟石灰固體加熱來生成，氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、水和氨氣，發(fā)生反應的化學方程式為：，該反應為固-固加熱反應，發(fā)生裝置應選用裝置B，氨氣密度比空氣小，易溶于水，收集方式用向下排空法，收集裝置可選裝置F或者裝置I，故選用的裝置代碼為B和F或B和I，其驗滿的方法是：將濕潤的紅色石蕊試紙放置于裝置F瓶口下方或裝置I導管a口，若試紙變藍，則已收集滿。

（三）實驗觀察：

（5）氫氧化鈉固體可作堿性氣體的干燥劑，故可作A中U形管內干燥劑的物質是氫氧化鈉。

（6）B裝置中，氨氣與氧化銅（黑色）在加熱條件下反應生成銅（紅色）、氮氣和水，故在B裝置直玻璃管內出現的現象是黑色固體逐漸變?yōu)榧t色。

（7）通常把金屬氧化物失去氧轉化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原，那么B裝置中玻璃管內發(fā)生后的還原過程是指氧化銅還原為銅。

（8）裝置A在反應裝置之前作為氨氣的干燥裝置，其數據不可取；

裝置B減少的質量為生成水中氧元素的質量，可作計算依據；

裝置C吸收了生成的水和未反應的氨氣，其數據不可��；

裝置D增加的質量為生成氮氣的質量，也是氮元素質量，可作計算依據；

故可選擇與計算需要數據相應的裝置編號為B、D。

（9）氮元素和氫元素均只來自氨氣，裝置D增加的質量為生成氮氣的質量，等于氮元素質量，為2.8g，以此作為計算依據，設參加反應的氨氣質量為x，則：

，；

所以參加反應的氨氣質量為3.4g，氮元素質量為2.8g，則氫元素質量=3.4g-2.8g=0.6g；

通過計算：氮元素質量為2.8g，氫元素質量0.6g，氮、氫元素的質量比為。