Question

【題目】氮元素是地球大氣中含量最多的元素，請完成下列有關問題：

(1)寫出氮元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖：_____________。

(2)通常情況下，氮氣性質(zhì)不活潑，其原因是__________。

A.氮分子是雙原子分子 B.氮元素的非金屬性很強

C.氮原子的半徑較小 D.破壞氮分子中的化學鍵很難

(3)N2的電子式：__________，將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。下列能實現(xiàn)人工固氮的是_______。

A. N2和H2在一定條件下反應生成NH3

B. 雷雨閃電時空氣中的N2和O2化合生成NO

C. NH3經(jīng)過催化氧化生成NO

D. NH3和HNO3反應生成NH4NO3

(4)氨氣的電子式：__________________。

(5)實驗室通常用加熱消石灰與氯化銨固體的方法來制取氨氣。寫出此反應的化學方程式______________。

(6)下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是________。

(7) 收集氨氣應使用________法，要得到干燥的氨氣可選用_________做干燥劑。

(8)用圓底燒瓶收集干燥的氨氣，用圖1裝置進行噴泉實驗，擠壓滴管的膠頭時，可以得到紅色噴泉，原因(用方程式表示) _________________________。

(9)如果只提供如圖2的裝置，請說明引發(fā)噴泉的方法__________________________。

(10)NH4NO3是常用的銨態(tài)氮肥，在施用時若受熱會釋放出________而降低肥效。檢驗NH4+的方法是______。

Answer 1

【答案】 D A Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O AC 向上排空氣法 堿石灰 NH3H2ONH4++OH- 打開止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，再將熱源移開，水進入燒瓶內(nèi)，氨氣溶解于水中產(chǎn)生壓強差，即發(fā)生噴泉 氨氣 加入強堿反應，加熱能夠產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍的刺激性氣體

【解析】

(1)N原子核外有7個電子，根據(jù)核外電子排布書寫N原子結(jié)構(gòu)示意圖；

(2)N2是雙原子分子，2個N原子共用三對電子，要參加化學反應首先要變?yōu)?/span>N原子；據(jù)此分析解答；

(3)N原子最外層有5個電子，2個N原子共用三對電子，形成共價三鍵；根據(jù)氮的固定的含義分析、判斷；

(4)N原子與三個H原子形成3個共價鍵，結(jié)合形成NH3；

(5)消石灰與氯化銨固體混合加熱產(chǎn)生氨氣、氯化鈣和水；

(6)A.氯化銨不穩(wěn)定受熱易分解，但是NH3與HCl遇冷又極易反應生成NH4Cl固體；

B.CaO遇水生成Ca(OH)2，同時放出大量熱量，有利于氨氣的生成；

C.固體加熱制氣體時，試管口應略向下傾斜；

D.濃氨水易揮發(fā)，加熱能夠促進氨氣的逸出；

(7)氨氣是堿性氣體，密度比空氣小，極容易溶于水；

(8)利用氨氣極易溶于水，形成壓強差而形成噴泉，氨水顯堿性，使石蕊試液變?yōu)榧t色；

(9)加熱時燒瓶內(nèi)壓強增大，氣體體積膨脹，當氨氣與水接觸時會導致燒瓶內(nèi)壓強減��；

(10)NH4NO3不穩(wěn)定，受熱分解產(chǎn)生氨氣和硝酸；檢驗NH4+的方法可根據(jù)銨鹽與堿共熱產(chǎn)生氨氣，氨氣是堿性氣體，能夠使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變?yōu)樗{色。

(1)N原子核外有7個電子，核外電子排布是2、5，則N原子結(jié)構(gòu)示意圖為：；

(2)A.氮分子是雙原子分子，但雙原子分子組成的物質(zhì)可能活潑，如Cl2，N2不容易反應與是否是雙原子分子無關，A錯誤；

B.氮元素的非金屬性很強，原子獲得電子能力強，氮氣要參加反應，首先應該變?yōu)閱蝹�原子，因此不能證明氮氣性質(zhì)不活潑，B錯誤；

C.氮原子的半徑較小，原子獲得電子能力強，與氮氣性質(zhì)不活潑無關，C錯誤；

D.N2是雙原子分子，2個N原子共用三對電子，斷裂N≡N需要消耗很高的能量，因此氮氣不容易參加化學反應，D正確；

故合理選項是D；

(3)N2分子中2個N原子形成3個共價鍵，使每個N原子都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，所以N2的電子式：；將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為氮的化合物的過程稱為固氮。

A. N2和H2在一定條件下反應生成NH3，氮元素的單質(zhì)變?yōu)榛�合物，屬于人工固氮�?/span>A正確；

B.雷雨閃電時空氣中的N2和O2化合生成NO，氮元素的單質(zhì)變?yōu)榛�合物，屬于氮的固定，是自然固氮�?/span>B錯誤；

C. NH3經(jīng)過催化氧化生成NO，是N元素的化合物的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，C錯誤；

D.NH3和HNO3反應生成NH4NO3，是N元素的化合物的轉(zhuǎn)化，不是氮的固定，D錯誤；

因此合理選項是A；

(4)在NH3中，N原子最外層有5個電子，N原子與三個H原子形成3個共價鍵，從而使每個原子都達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，NH3的電子式：結(jié)合形成NH3，所以NH3的電子式為；

(5)消石灰與氯化銨固體混合加熱產(chǎn)生氨氣、氯化鈣和水，此反應的化學方程式為：Ca(OH)2+2NH4ClCaCl2+2NH3↑+2H2O；

(6)A.氯化銨不穩(wěn)定受熱易分解，但是氨氣與氯化氫遇冷又極易反應生成氯化銨固體，不能用于制備氨氣，A錯誤；

B.向CaO中滴加濃氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同時放出大量熱量，有利于濃氨水中的氨氣逸出，B正確；

C.固體加熱制氣體時，試管口應略向下傾斜，使產(chǎn)生的水能夠流出，以免損壞試管，所以利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣需試管口應略向下傾斜，C錯誤；

D.濃氨水易揮發(fā)，加熱能夠促進氨氣的逸出，可以用來制備氨氣，D正；

故合理選項是AC；

(7)密度比空氣小，極容易溶于水，因此收集氨氣可用向下排空氣方法；氨氣是堿性氣體，因此干燥氨氣要用堿性干燥劑堿石灰等干燥；

(8)用圓底燒瓶收集干燥的氨氣，用圖1裝置進行噴泉實驗，當擠壓滴管的膠頭時，水進入燒瓶中，氨氣溶于水，使燒瓶內(nèi)氣體壓強減小，燒杯內(nèi)的水不斷進入燒瓶，由于氨氣溶于水形成的一水合氨電離產(chǎn)生NH4+、OH-，水溶液顯堿性，因此可以得到紅色噴泉，用方程式表示為：NH3H2ONH4++OH-；

(9)如果只提供如圖2的裝置，引發(fā)噴泉的方法是打開止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內(nèi)的空氣，再將熱源移開，水進入燒瓶內(nèi)，氨氣溶解于水中產(chǎn)生壓強差，即發(fā)生噴泉；

(10)NH4NO3是常用的銨態(tài)氮肥，在施用時若受熱，就會發(fā)生分解反應釋放出氨氣而降低肥效。檢驗NH4+的方法是加入強堿反應，加熱能夠產(chǎn)生使?jié)駶櫟募t色石蕊試液變藍的刺激性氣體。