Question

【題目】空氣是人類最寶貴的自然資源。其中氮氣在高溫、高能量條件下可與某些物質(zhì)發(fā)生反應。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。

(2)寫出步驟②中發(fā)生反應的化學式表達式____________ 。

(3)圖2是化肥碳酸氫銨包裝袋上的部分說明：碳酸氫銨具有的性質(zhì)是___(填字母)。

A．易溶于水 B．有揮發(fā)性 C．受熱易分解

(4)這種化肥含氮量是否達到16%，化肥中碳酸氫銨的含量是多少？帶著這些問題，興趣小組的同學取了一些化肥樣品，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】該同學設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______，B中的現(xiàn)象是______。

④碳酸氫銨在受熱時發(fā)生反應的化學式表達式是 __________ 。

【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：反應中產(chǎn)生氨氣的質(zhì)量為_______ g。

⑥通過反應的表達式可以知道：氨氣中氮元素全部來自于碳酸氫銨(假設雜質(zhì)中不含氮元素)，請計算此化肥含氮元素質(zhì)量分數(shù)為______ 。

⑦請計算此化肥中碳酸氫銨的純度_______ 。

Answer 1

【答案】 沸點 略 AC 檢查裝置氣密性 變紅 有水珠 變渾濁 略 3.4 14％ 79％

【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;

(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)標簽分析硝酸銨的性質(zhì);

(4)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;

⑦根據(jù)氨氣的質(zhì)量求出碳酸氫銨的質(zhì)量,然后計算碳酸氫銨的含量。

解:(1)利用氮氣和氧氣的沸點不同可以分離出氮氣和氧氣;

(2)氫氣和氮氣在一定條件下生成氨氣,化學式表達式為:;

(3)由標簽中的“防潮防曬”可以知道,易溶于水且受熱易分解,不能說明具有揮發(fā)性,所以AC選項是正確的;

(4)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,化學式表達式是:;

⑤堿石灰能吸收水和二氧化碳,濃硫酸和氨氣反應生成硫酸銨,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;

⑥化肥含氮元素質(zhì)量分數(shù)為;

⑦設碳酸氫銨的質(zhì)量為x.

79 17

此化肥中碳酸氫銨的含量為;

因此，本題正確答案是:(1)沸點;

(2);

(3)AC;

(4)①檢驗裝置氣密性;

②無色酚酞試液變紅;

③有水滴,變渾濁;

④;

⑤3.4;

⑥;

⑦。