Question

12．氮是地球上較豐富的元素，氮及其化合物在生活、工農業(yè)生產、高科技產業(yè)中具有重要的作用．
（1）工業(yè)上利用分離液態(tài)空氣的方法得到氮氣，從液態(tài)空氣中得到氮氣的方法為液態(tài)空氣的分餾．
（2）①肼（N₂H₄）又稱聯(lián)氨，是良好的火箭燃料，NH₃和NaClO反應可得到肼，該反應的化學方程式為2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O．
②肼被亞硝酸（HNO₂）氧化時可生成氫疊氮酸（HN₃），該反應的化學方程式為N₂H₄+HNO₂═HN₃+2H₂O．
（3）氫疊氮酸（HN₃）常用引爆劑，受到撞擊時爆炸分解成常見的兩種單質，分解時的化學方程式為2HN₃=H₂↑+3N₂↑．
（4）如圖是工業(yè)上合成硝酸銨的流程圖．
①上述A、B、C、D四個容器中發(fā)生的反應，不屬于氧化還原反應的是ABC．
②該工藝中，若氨氣制NO的產率是96%，NO制硝酸的產率是92%，則制硝酸所用的氨氣的質量占消耗氨氣總質量的53.1%（不考慮生產中的其他損耗）

Answer 1

分析 （1）工業(yè)制氮氣的原理是分離液態(tài)空氣，其方法是將空氣加壓降溫成液態(tài)空氣，然后略微升溫，沸點低的先逸出；
（2）①NH₃與NaClO反應可得到肼（N₂H₄），N元素的化合價升高，故還生成氯化鈉與水；
②肼和亞硝酸（HNO₂）反應時發(fā)生歸中反應生成氫疊氮酸（HN₃），H和O元素未發(fā)生氧化還原反應，據(jù)此書寫化學方程式；
（3）氫疊氮酸（HN₃）只由兩種元素構成，故受撞擊時爆炸分解成常見的兩種單質為氫氣和氮氣，據(jù)此書寫反應；
（4）①根據(jù)反應中各物質的組成元素的化合價是否發(fā)生變化來判斷是否發(fā)生氧化還原反應；
②根據(jù)NH₃制NO的產率是96%、NO制HNO₃的產率是92%，利用氮原子守恒來計算硝酸的量，再由HNO₃跟NH₃反應生成NH₄NO₃來計算氨氣的量，最后計算制HNO₃所用去的NH₃的質量占總耗NH₃質量的百分數(shù)．

解答 解：（1）氧氣的沸點是-183℃，氮氣的沸點是-196℃，工業(yè)制氮氣的原理是分離液態(tài)空氣，其方法是將空氣加壓降溫成液態(tài)空氣，然后略微升溫，沸點低的氮氣先逸出，此方法為液態(tài)空氣的分餾，故答案為：液態(tài)空氣的分餾；
（2）①NH₃與NaClO發(fā)生氧化還原反應可得到肼（N₂H₄）、氯化鈉和水，所以該反應的化學方程式為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O，
故答案為：2NH₃+NaClO=N₂H₄+NaCl+H₂O；
②肼和亞硝酸（HNO₂）反應時發(fā)生歸中反應生成氫疊氮酸（HN₃），H和O元素未發(fā)生氧化還原反應，故化學方程式為N₂H₄+HNO₂═HN₃+2H₂O，故答案為：N₂H₄+HNO₂═HN₃+2H₂O；
（3）氫疊氮酸（HN₃）只由兩種元素構成，故受撞擊時爆炸分解成常見的兩種單質為氫氣和氮氣，故化學方程式為：2HN₃=H₂↑+3N₂↑，故答案為：2HN₃=H₂↑+3N₂↑；
（4）①題中涉及的化學反應有：A、N₂+3H₂?2NH₃，B、4NH₃+5O₂ $\frac{\underline{\;催化劑\;}}{△}$4NO+6H₂O，C、2NO+O₂═2NO₂、3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO、4NO₂+O₂+H₂O═4HNO₃，D、NH₃+HNO₃═NH₄NO₃，其中A、B、C屬于氧化還原反應，
故答案為：ABC；
②由NH₃制NO的產率是96%、NO制HNO₃的產率是92%，根據(jù)氮原子守恒可知，NH₃～NO～HNO₃，則1mol氨氣可得到硝酸1mol×96%×92%=0.8832mol，由HNO₃+NH₃═NH₄NO₃，則該反應消耗的氨氣的物質的量為0.8832mol，氨氣的質量之比等于物質的量之比，
則制HNO₃所用去的NH₃的質量占總耗NH₃質量的百分數(shù)為：$\frac{1mol}{1mol+0.8832mol}$×100%=53.1%，
故答案為：53.1%．

點評 本題考查了氧化還原反應的判斷、化學方程式的書寫等知識，題目難度稍大，試題題量較大，涉及的知識點較多，充分考查了學生的分析、理解能力及靈活應用所學知識的能力．