Question

【題目】氨氣是無色、密度比空氣小、極易溶于水的刺激性氣體，強烈刺激眼睛和黏膜�？捎糜谥圃旎�肥、制冷劑，亦可用于炸藥、染料、塑料和一些藥物的生產(chǎn)等。請回答下列問題：

（一）氨氣的合成是人類科學技術的重大突破，工業(yè)上合成氨的微觀示意圖如下。

（1）該化學變化過程中不可再分的微粒符號為____________________________。

（2）該反應條件是高溫、高壓及催化劑，則化學方程式為_________________。

（二）在實驗室里，我們可選用下圖中所提供的實驗裝置制取氨氣并進行相關實驗探究。

（3）寫出標號儀器①的名稱___________________________________.

（4）實驗室制備氨氣是利用氯化銨和熟石灰固體加熱來生成，發(fā)生反應的化學方程式為____________，選用的裝置代碼為____________________.其驗滿的方法是_____________________________________.

（三）天天興趣小組的同學決定通過實驗設計定量研究氨氣中氮、氫兩種元素的質(zhì)量比。

（查閱資料）

I.

II. ；

III.干燥劑種類：氯化鈣、濃硫酸、氫氧化鈉、堿石灰、無水硫酸銅等

（方案設計）天天小組同學將產(chǎn)生氨氣裝置依據(jù)設計流程連接成實驗探究裝置如下圖所示。

（實驗觀察）

（5）可作A中U形管內(nèi)干燥劑的物質(zhì)是________________________________.

（6）在B裝置直玻璃管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是____________________________________.

（7）通常把金屬氧化物失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原。那么B裝置中玻璃管內(nèi)發(fā)生后的還原過程是指_______________________________________________.

（數(shù)據(jù)分析）待充分反應后，測得A、B、C、D四個裝置前后的質(zhì)量變化如下表所示：

裝置編號	A	B	C	D
記錄數(shù)據(jù)	增加0.1g	減少4.8g	增加6.0g	增加2.8g

（8）可選擇與計算需要數(shù)據(jù)相應的裝置編號為________________________.

（9）通過計算：氮元素質(zhì)量______________，氫元素質(zhì)量__________________.列比例式計算氮、氫元素的質(zhì)量比為____________________________.

Answer 1

【答案】N、H 長頸漏斗 B和F或B和I 將濕潤的紅色石蕊試紙放置于裝置F瓶口下方或裝置I導管a口，若試紙變藍，則已收集滿。 氫氧化鈉、堿石灰 黑色固體逐漸變?yōu)榧t色 氧化銅還原為銅 B、D 2.8g 0.6g

【解析】

（一）（1）原子是化學變化中的最小粒子，該化學變化過程中不可再分的微粒為氮原子和氫原子，符號為N、H。

（2）該反應是在高溫、高壓及催化劑條件下，氮氣與氫氣反應生成氨氣，則化學方程式為。

（二）（3）儀器①的名稱是長頸漏斗。

（4）實驗室制備氨氣是利用氯化銨和熟石灰固體加熱來生成，氯化銨與氫氧化鈣在加熱條件下反應生成氯化鈣、水和氨氣，發(fā)生反應的化學方程式為：，該反應為固-固加熱反應，發(fā)生裝置應選用裝置B，氨氣密度比空氣小，易溶于水，收集方式用向下排空法，收集裝置可選裝置F或者裝置I，故選用的裝置代碼為B和F或B和I，其驗滿的方法是：將濕潤的紅色石蕊試紙放置于裝置F瓶口下方或裝置I導管a口，若試紙變藍，則已收集滿。

（三）實驗觀察：

（5）氫氧化鈉固體可作堿性氣體的干燥劑，故可作A中U形管內(nèi)干燥劑的物質(zhì)是氫氧化鈉。

（6）B裝置中，氨氣與氧化銅（黑色）在加熱條件下反應生成銅（紅色）、氮氣和水，故在B裝置直玻璃管內(nèi)出現(xiàn)的現(xiàn)象是黑色固體逐漸變?yōu)榧t色。

（7）通常把金屬氧化物失去氧轉(zhuǎn)化為金屬的過程，稱為金屬氧化物的還原，那么B裝置中玻璃管內(nèi)發(fā)生后的還原過程是指氧化銅還原為銅。

（8）裝置A在反應裝置之前作為氨氣的干燥裝置，其數(shù)據(jù)不可取；

裝置B減少的質(zhì)量為生成水中氧元素的質(zhì)量，可作計算依據(jù)；

裝置C吸收了生成的水和未反應的氨氣，其數(shù)據(jù)不可取；

裝置D增加的質(zhì)量為生成氮氣的質(zhì)量，也是氮元素質(zhì)量，可作計算依據(jù)；

故可選擇與計算需要數(shù)據(jù)相應的裝置編號為B、D。

（9）氮元素和氫元素均只來自氨氣，裝置D增加的質(zhì)量為生成氮氣的質(zhì)量，等于氮元素質(zhì)量，為2.8g，以此作為計算依據(jù)，設參加反應的氨氣質(zhì)量為x，則：

，；

所以參加反應的氨氣質(zhì)量為3.4g，氮元素質(zhì)量為2.8g，則氫元素質(zhì)量=3.4g-2.8g=0.6g；

通過計算：氮元素質(zhì)量為2.8g，氫元素質(zhì)量0.6g，氮、氫元素的質(zhì)量比為。