【題目】空氣是人類最寶貴的自然資源?諝庵械獨獾暮孔疃,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。

(2)寫出步驟中發(fā)生反應的化學式表達式 。

(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%,化肥中碳酸氫銨的含量是多少?帶著這些問題,興趣小組的同學取了一些化肥樣品,進入實驗室。

【查找資料】堿石灰能夠吸收水和CO2,但是不吸收NH3。

濃硫酸能吸收NH3但是不吸收CO2。

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:

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

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

連接A、B裝置,繼續(xù)加熱,觀察到試管口的現(xiàn)象是 ,B中的現(xiàn)象是 。

碳酸氫銨在受熱時發(fā)生反應的化學式表達式是

【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

由此分析得知:反應中產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量為 g。

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 。

請計算此化肥中碳酸氫銨的純度

千克的硝酸銨(NH4NO3)和這袋化肥的含氮元素質(zhì)量相等.

【答案】(1)沸點

(2)H2 +N2→NH3

(3)AC

(4)查裝置氣密性 無色酚酞試液變紅 有水滴 變渾濁

NH4HCO3 NH3+H2O+CO2

3.4 14% 79% 20

【解析】

試題分析:(1)空氣是由氮氣、氧氣、二氧化碳等氣體組成的,通過分離空氣的方法可得到空氣中的各種成分。步驟①就是分離液態(tài)空氣,即可利用氮氣和氧氣的沸點不同將氮氣和氧氣分離出來;

(2)根據(jù)反應流程可知步驟是氮氣和氫氣反應生成氨氣:H2 +N2→NH3

(3)根據(jù)化肥碳酸氫銨的保存和施用方法可知碳酸氫銨易溶于水,且受熱易分解,故選AC;

(4)用A裝置給碳酸氫銨加熱,裝藥品前,要檢查裝置的氣密性,以免漏氣;

碳酸氫銨與水反應生成氨水,氨水呈堿性,能使無色酚酞試液變紅,故現(xiàn)象是E中無色酚酞試液變紅;

碳酸氫銨會分解生成水和二氧化碳,故試管口會有水滴,除去的石灰水會變渾濁;

碳酸氫銨會分解生成氨氣、水和二氧化碳:NH4HCO3 NH3+H2O+CO2;

D裝置中盛放的是濃硫酸,根據(jù)資料可知濃硫酸只能吸收氨氣,不能吸收二氧化碳,故D裝置中增加的質(zhì)量即為生成的氨氣的質(zhì)量,即氨氣的質(zhì)量=152.4g-149g=3.4g ;

根據(jù)質(zhì)量守恒定律化學反應前后元素的質(zhì)量不變,即氨氣中氮元素的質(zhì)量等于碳酸氫銨中氮元素的質(zhì)量。

3.4g氨氣中氮元素的質(zhì)量=3.4g×14/17 ×100% =2.8g ;即碳酸氫銨中氮元素的質(zhì)量為2.8g,故此化肥中氮元素的質(zhì)量分數(shù)=2.8g/20g ×100% =14% ;

碳酸氫銨的相對分子質(zhì)量=14+5+12+16×3=79

碳酸氫銨中氮元素的質(zhì)量分數(shù)=14/79 ×100% =17.7%

此化肥中碳酸氫銨的純度=14%÷17.7% ×100% =79% ;

根據(jù)計算可知該袋化肥中氮元素的質(zhì)量=50kg×14% = 7kg

硝酸銨中氮元素的質(zhì)量分數(shù)=28/80 ×100% =35% ,

那么硝酸銨的質(zhì)量=7kg ÷35% =20kg

練習冊系列答案
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第二次加入5g

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第三次加入5g

0.5g

第四次加入5g

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