Question

（1）氨氣（NH₃）是一種無(wú)色有刺激性氣味的氣體，密度小于空氣的密度，極易溶于水，氨氣在化學(xué)工業(yè)中用途很廣泛，例如制化肥、純堿等，還可用于環(huán)境治理．
①氨氣可以用

 

法來(lái)收集．
②“侯氏制堿法”關(guān)鍵一步的反應(yīng)原理可表示為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃+A
A的化學(xué)式為

 

，其中氮元素與氫元素的質(zhì)量比為：

 

．
③在細(xì)菌作用下，用氨處理含甲醛的工業(yè)廢水，使其變?yōu)闊o(wú)毒的氮?dú)夂投�氧化碳，從而清除�?duì)環(huán)境的污染，有關(guān)的反應(yīng)為：6NH₃+5CH₃OH+12B=3N₂+5CO₂+19H₂O，則B的化學(xué)式為

 

．
（2）我國(guó)已成功發(fā)射的“神舟”六號(hào)載人飛船，所用的固體燃料是鋁粉和高氯酸銨（化學(xué)式為NH₄ClO₄）的混合物．發(fā)射時(shí)，點(diǎn)燃鋁粉產(chǎn)生大量的熱引發(fā)高氯酸銨發(fā)生下列反應(yīng)：2NH₄ClO₄

高溫  .

N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
①NH₄ClO₄中氯元素的化合價(jià)為：

 

．
②該反應(yīng)屬于基本反應(yīng)類(lèi)型中的

 

反應(yīng)．
③X的化學(xué)式為：

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)收集氣體的方法與氣體密度、溶解性的關(guān)系，利用氨氣的性質(zhì)，確定收集氯氣的方法；
②根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，判斷生成物A的分子構(gòu)成，確定物質(zhì)A的化學(xué)式；并利用化學(xué)式計(jì)算其中N、H元素的質(zhì)量比；
③根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，判斷反應(yīng)物B的分子構(gòu)成，確定物質(zhì)B的化學(xué)式；
（2）①根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，利用化合物的化學(xué)式計(jì)算其中Cl元素的化合價(jià)；
②根據(jù)分解反應(yīng)的概念，利用反應(yīng)由一種物質(zhì)生成多種物質(zhì)的反應(yīng)特點(diǎn)，判斷反應(yīng)的分類(lèi)；
③根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，利用反應(yīng)的化學(xué)方程式，判斷生成物X的分子構(gòu)成，確定物質(zhì)X的化學(xué)式．

解答：解：（1）①根據(jù)密度大于空氣的氣體可用向上排氣法收集、密度小于空氣的氣體可采取向下排氣法收集、不溶于水的氣體可用排水法收集，由于氨氣密度小于空氣的密度且極易溶于水，因此收集氨氣時(shí)只能采取向下排空氣法收集；
②由反應(yīng)的化學(xué)方程式NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃+A，可知反應(yīng)前各原子個(gè)數(shù)為
      反應(yīng)前  反應(yīng)后
Na原子   1       1
Cl原子   1       0
N原子    1       0
H原子    5       1
C原子    1       1
O原子    3       3
根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，可判斷生成物A的一個(gè)分子由4個(gè)H原子、1個(gè)N原子、1個(gè)Cl原子構(gòu)成，4個(gè)H原子與1個(gè)N原子可形成NH₄⁺，因此可確定物質(zhì)A的化學(xué)式可表示為NH₄Cl；
NH₄Cl中氮元素與氫元素的質(zhì)量比=14：（1×4）=7：2；
③由化學(xué)方程式6NH₃+5CH₃OH+12B═3N₂+5CO₂+19H₂O，可知反應(yīng)前后各原子的個(gè)數(shù)為
      反應(yīng)前  反應(yīng)后
N原子   6       6
H原子   38      38
C原子   5       5
O原子   5       29
根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，可判斷反應(yīng)物B的12個(gè)分子中含有24個(gè)O原子，則每個(gè)B分子由2個(gè)O原子構(gòu)成，物質(zhì)B的化學(xué)式為O₂；
（2）①設(shè)化合物NH₄ClO₄中氯元素的化合價(jià)為x，由NH₄⁺、O化合價(jià)分別為+1、-2，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，有（+1）+x+（-2）×4=0，解得x=+7；
②該反應(yīng)由一種物質(zhì)NH₄ClO₄發(fā)生反應(yīng)生成了N₂、Cl₂、O₂、X四種物質(zhì)，屬于“一變多”的分解反應(yīng)；
③由化學(xué)方程2NH₄ClO₄

高溫  .

N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X，可知反應(yīng)前后各原子的個(gè)數(shù)為
      反應(yīng)前  反應(yīng)后
N原子    2      2
H原子    8      0
Cl原子   2      2
O原子    8      4
根據(jù)反應(yīng)前后原子種類(lèi)、數(shù)目不變，可判斷生成物X的4個(gè)分子中含8個(gè)H原子和4個(gè)O原子，每個(gè)X分子由2個(gè)H原子和1個(gè)O原子構(gòu)成，則物質(zhì)X的化學(xué)式為H₂O；

故答案為：（1）①向下排空氣；②NH₄Cl；7：2；③O₂；（2）①+7；②分解；③H₂O．

點(diǎn)評(píng)：根據(jù)化學(xué)變化前后原子的種類(lèi)、數(shù)目不變，由反應(yīng)的化學(xué)方程式，可以推斷反應(yīng)中某物質(zhì)的分子構(gòu)成及物質(zhì)化學(xué)式的確定．