Question

【題目】空氣是人類最寶貴的自然資源，空氣中氮氣的含量最多，氮氣在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。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。分離液態(tài)空氣可得到合成氨所需要的氮氣，是_____變化（填“物理”或者“化學(xué)”）。

（2）寫出步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_____。

（3）圖2是化肥碳酸氫銨包裝袋上的部分說明，這種化肥含氮量是否達到16%？帶著問題，興趣小組的同學(xué)取了一些化肥樣品，進入實驗室。

（查找資料）

①堿石灰能夠吸收水和CO2，但是不吸收NH3；

②濃硫酸能吸收NH3，但是不吸收CO2；

③氨氣溶于水形成氨水。

（性質(zhì)探究）該同學(xué)設(shè)計了如下的實驗裝置：

①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_____。

②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_____。

③連接A、B裝置，繼續(xù)加熱，觀察到試管口的現(xiàn)象是_____，證明有水生成；B中的現(xiàn)象是_____，證明有二氧化碳生成。

④碳酸氫銨在受熱時發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

（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

⑤由此分析得知：反應(yīng)中產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量為_____g。

⑥假設(shè)雜質(zhì)中不含氮元素，請計算此化肥含氮元素的質(zhì)量分數(shù)為_____。（寫出計算過程）

Answer 1

【答案】沸點 物理 檢查裝置的氣密性 無色酚酞試液變紅 水珠出現(xiàn) 澄清石灰水變渾濁 3.4g 14%

【解析】

（1）根據(jù)利用氮氣和氧氣的沸點不同可以分離出氮氣和氧氣進行分析；結(jié)合物理變化與化學(xué)變化的特點分析。

（2）根據(jù)氫氣和氮氣在一定條件下生成氨氣進行分析；

（3）根據(jù)化肥碳酸氫銨包裝袋上的部分說明進行分析并計算；①根據(jù)裝藥品前需要檢查裝置的氣密性進行解答；②根據(jù)無色酚酞遇堿變紅色進行分析；③根據(jù)碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水進行解答；④根據(jù)碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水進行解答；⑤根據(jù)質(zhì)量守恒定律進行計算；

⑥根據(jù)氨氣的質(zhì)量求出此化肥中氮元素含量。

（1）利用氮氣和氧氣的沸點不同可以分離出氮氣和氧氣；由于變化中沒有新物質(zhì)生成，故其為物理變化。

（2）氫氣和氮氣在一定條件下生成氨氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

（3）①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：檢查裝置的氣密性；②無色酚酞遇堿變紅色，所以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)象是無色酚酞試液變紅；③碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以觀察到試管口的現(xiàn)象是有水珠出現(xiàn)，B中的現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁；④碳酸氫銨受熱分解生成氨氣、二氧化碳和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：； ⑤堿石灰能吸收水和二氧化碳，濃硫酸和氨氣反應(yīng)生成硫酸銨，所以實驗后D裝置增加的質(zhì)量就是氨氣的質(zhì)量，所以氨氣的質(zhì)量為152.4g-149g=3.4g；

⑥化肥含氮元素質(zhì)量分數(shù)為：