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．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”）。

（2）寫出步驟②中發(fā)生反應的符號表達式___________________________________。

（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(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到16%？帶著問題，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但是不吸收CO2．

③氨氣溶于水形成氨水

（性質(zhì)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、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)生反應的符號表達式是___________________________________。

（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(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：反應中產(chǎn)生氨氣的質(zhì)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(zhì)中不含氮元素），請計算此化肥含氮元素質(zhì)量分數(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)生的反應是氫氣和氮氣反應生成氨氣，故符號表達式寫為：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，水蒸氣運動到試管口處遇冷成水珠，故填有水珠出現(xiàn)。

（8）二氧化碳氣體能與澄清石灰水中的氫氧化鈣反應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生成氨氣、水和二氧化碳，故文字表達式寫為：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)量分數(shù)為

×100％ = 14%

答：此化肥含氮元素質(zhì)量分數(shù)為14%。