Question

5．空氣中氮?dú)獾暮�量最多，氮�(dú)庠诟邷�、高壓條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，如圖是以空氣和其他必要的原料合成氮肥（NH₄NO₃）的工業(yè)流程．請(qǐng)按要求回答下列問題：

（1）步驟①中發(fā)生的變化是物理．（填“物理”或“化學(xué)”）
（2）寫出步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2NH₃．
（3）上述化學(xué)反應(yīng)中屬于化合反應(yīng)的有3個(gè)．
（4）如圖是產(chǎn)品銘牌，即化肥硝酸銨包裝上的部分說明，求硝酸銨中氫、氧元素的質(zhì)量比為1：12；氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是5%；該化肥是混合物（填“純凈物”或“混合物”）（相對(duì)原子質(zhì)量H-1 N-14 O-16）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)流程結(jié)合分離液態(tài)空氣法獲得氣體的方法分析變化；
（2）根據(jù)步驟②是氮?dú)夂蜌錃庠谝欢�條件下反應(yīng)生成氨氣，步驟③是氨氣和氧氣在催化劑加熱的條件下生成一氧化氮和水進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)流程圖中涉及的反應(yīng)分析反應(yīng)類型；
（4）根據(jù)元素質(zhì)量=元素的相對(duì)原子質(zhì)量×該元素的原子個(gè)數(shù)求出元素質(zhì)量比；根據(jù)元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算方法求出氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，求出氮元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，與圖中含氮量比較判斷是純凈物還是混合物．

解答 解：（1）從空氣中分離出原有的氮?dú)夂脱鯕馐抢�用二者的沸點(diǎn)不同，沒有產(chǎn)生新的物質(zhì)，發(fā)生的是物理變化；
（2）步驟②是氮?dú)夂蜌錃庠谝欢�條件下反應(yīng)生成氨氣，化學(xué)方程式為：N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2NH₃；
（3）步驟②是氮?dú)夂蜌錃夂铣砂睔猓瑢儆诨�合反�?yīng)；步驟③是氨氣和氧氣在加熱及催化劑的條件下反應(yīng)產(chǎn)生一氧化氮和水，不屬于基本反應(yīng)類型；步驟④是一氧化碳、水和氧氣合成硝酸，屬于化合反應(yīng)；步驟⑤是硝酸和氨氣合成硝酸銨，屬于化合反應(yīng)，因此化合反應(yīng)是②④⑤，共3個(gè)．
（4）硝酸銨中氫、氧元素的質(zhì)量比為1×4：16×3=1：12；硝酸銨的相對(duì)分子質(zhì)量：14+1×4+14+16×3=80，所以氫元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{4}{80}$×100%=5%，氮元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)：$\frac{28}{80}$×100%=35%，上面標(biāo)的是≥30%，所以屬于混合物．
故答案為：（1）物理；（2）N₂+3H₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2NH₃；（3）3；（4）1：12；5%；混合物．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了合成硝酸銨的工藝流程及方程式的書寫及利用標(biāo)簽信息分析物質(zhì)的性質(zhì)，學(xué)會(huì)根據(jù)題目給予的信息來分析題目并結(jié)合相關(guān)的知識(shí)分析問題是正確解答本題的關(guān)鍵．