Question

【題目】人類農(nóng)業(yè)生產(chǎn)離不開氮肥，科學(xué)合理使用氮肥，不僅能提高化肥的使用率，而且能夠更好地保護(hù)環(huán)境，請回答下列問題：

(1)工業(yè)合成氨是制取氮肥的基礎(chǔ)。合成氨反應(yīng)中，反應(yīng)物 N2 的結(jié)構(gòu)式是_______________，產(chǎn)物NH3 的電子式是_________________。

(2)某小組在實驗室模擬以 NH3 為原料， 制備少量硝態(tài)氮肥 Ca(NO3)2，轉(zhuǎn)化途徑如下(轉(zhuǎn)化所需試劑及條件已略去)。

①NO→NO2 的現(xiàn)象是______________， NO2→HNO3 的化學(xué)方程式為____________________。

②將HNO3 轉(zhuǎn)化為 Ca(NO3)2，列舉兩種不同類別的化合物 M___________________(寫化學(xué)式) 。

(3)①NH4HCO3 是一種銨態(tài)氮肥，需陰涼處保存，原因是_______________(寫化學(xué)方程式)。

②實驗室檢驗?zāi)郴�肥是銨態(tài)氮肥，檢驗過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________。

(4)過渡施用氮肥將導(dǎo)致大氣中NH3含量增高，加劇霧霾的形成。(NH4)2SO4是霧霾的成分之一，其形成過程如下圖所示(轉(zhuǎn)化所需試劑及條件已略去)

①X可能是SO3 或_______________，Y是_____________。

②尿素CO(NH2)2是一種常用有機(jī)氮肥，緩慢與 H2O 發(fā)生非氧化還原反應(yīng)釋放出NH3和另外一種氣體，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________。

Answer 1

【答案】N≡N 有紅棕色氣體產(chǎn)生 3NO2+H2O=2HNO3+NO CaCO3、Ca(OH)2 NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑ NH4++OH-NH3↑+H2O H2SO3 H2SO4 CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑

【解析】

(2)氨催化氧化得NO，NO和氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2與H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，HNO3和CaCO3、Ca(OH)2等物質(zhì)反應(yīng)得Ca(NO3)2；

(4)含硫燃料燃燒產(chǎn)生SO2，SO2和水反應(yīng)生成H2SO3，H2SO3被氧氣氧化成H2SO4，H2SO4和氨氣反應(yīng)生成(NH4)2SO4；

或者含硫燃料燃燒產(chǎn)生SO2，SO2和O2反應(yīng)生成SO3，SO3和H2O反應(yīng)生成H2SO4，H2SO4和氨氣反應(yīng)生成(NH4)2SO4；

(1)N2的結(jié)構(gòu)式為N≡N，NH3的電子式為，故答案為：N≡N；；

(2)①NO為無色氣體，NO2為紅棕色氣體，所以NO→NO2 的現(xiàn)象是有紅棕色氣體產(chǎn)生，NO2和H2O反應(yīng)生成HNO3和NO，所以NO2→HNO3的化學(xué)方程式為3NO2+H2O=2HNO3+NO，故答案為：有紅棕色氣體產(chǎn)生；3NO2+H2O=2HNO3+NO；

②HNO3和CaCO3、Ca(OH)2等物質(zhì)反應(yīng)均可轉(zhuǎn)化為Ca(NO3)2，故答案為：CaCO3、Ca(OH)2；

(3)①NH4HCO3受熱易分解，發(fā)生的反應(yīng)為NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑，故答案為：NH4HCO3H2O+CO2↑+NH3↑；

②銨態(tài)氮肥含NH4+，檢驗氨態(tài)氮肥即檢驗NH4+，檢驗NH4+的方法為：取待檢氮肥溶液于試管中，加濃NaOH，加熱，用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗生成的氣體，若試紙變藍(lán)，證明有NH4+，該氮肥屬于銨鹽，涉及的反應(yīng)的離子方程式為NH4++OH-NH3↑+H2O，故答案為：NH4++OH-NH3↑+H2O；

(4)①氨氣和硫酸反應(yīng)生成硫酸銨，Y為硫酸，亞硫酸被氧化成硫酸，或者三氧化硫與水反應(yīng)生成硫酸，X為SO3或H2SO3，故答案為：H2SO3；H2SO4；

②由題意可知，CO(NH2)2和HO反應(yīng)生成NH3和另外一種氣體，該反應(yīng)為非氧化還原反應(yīng)，則另外一種氣體中C的化合價應(yīng)為+4價，即該氣體為CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑，故答案為：CO(NH2)2+H2O=2NH3↑+CO2↑。