题目内容
【题目】氨气是无色、密度比空气小、极易溶于水
的刺激性气体，强烈刺激眼睛和黏膜。可用于制造化肥、制冷剂，亦可用于炸药、染料、塑料和一些药物的生产等。请回答下列问题：
（一）氨气的合成是人类科学技术的重大突破，工业上合成氨的微观示意图如下。
（1）该化学变化过程中不可再分的微粒符号为____________________________。
（2）该反应条件是高温、高压及催化剂，则化学方程式为_________________。
（二）在实验室里，我们可选用下图中所提供的实验装置制取氨气并进行相关实验探究。
（3）写出标号仪器①的名称___________________________________.
（4）实验室制备氨气是利用氯化铵和熟石灰固体加热来生成，发生反应的化学方程式为____________，选用的装置代码为____________________.其验满的方法是_____________________________________.
（三）天天兴趣小组的同学决定通过实验设计定量研究氨气中氮、氢两种元素的质量比。
（查阅资料）
I.
II. 
；
III.干燥剂种类：氯化钙、浓硫酸、氢氧化钠、碱石灰、无水硫酸铜等
（方案设计）天天小组同学将产生氨气装置依据设计流程连接成实验探究装置如下图所示。
（实验观察）
（5）可作A中U形管内干燥剂的物质是________________________________.
（6）在B装置直玻璃管内出现的现象是____________________________________.
（7）通常把金属氧化物失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原。那么B装置中玻璃管内发生后的还原过程是指_______________________________________________.
（数据分析）待充分反应后，测得A、B、C、D四个装置前后的质量变化如下表所示：
装置编号 | A | B | C | D |
记录数据 | 增加0.1g | 减少4.8g | 增加6.0g | 增加2.8g |
（8）可选择与计算需要数据相应的装置编号为________________________.
（9）通过计算：氮元素质量______________，氢元素质量__________________.列比例式计算氮、氢元素的质量比为____________________________.
【答案】N、H 
长颈漏斗 
B和F或B和I 将湿润的红色石蕊试纸放置于装置F瓶口下方或装置I导管a口，若试纸变蓝，则
已收集满。 氢氧化钠、碱石灰 黑色固体逐渐变为红色 氧化铜还原为铜 B、D 2.8g 0.6g 
【解析】
（一）（1）原子是化学变化中的最小粒子，该化学变化过程中不可再分的微粒为氮原子和氢原子，符号为N、H。
（2）该反应是在高温、高压及催化剂条件下，氮气与氢气反应生成氨气，则化学方程式为。
（二）（3）仪器①的名称是长颈漏斗。
（4）实验室制备氨气是利用氯化铵和熟石灰固体加热来生成，氯化铵与氢氧化钙在加热条件下反应生成氯化钙、水和氨气，发生反应的化学方程式为：，该反应为固-固加热反应，发生装置应选用装置B，氨气密度比空气小，易溶于水，收集方式用向下排空法，收集装置可选装置F或者装置I，故选用的装置代码为B和F或B和I，其验满的方法是：将湿润的红色石蕊试纸放置于装置F瓶口下方或装置I导管a口，若试纸变蓝，则已收集满。
（三）实验观察：
（5）氢氧化钠固体可作碱性气体的干燥剂，故可作A中U形管内干燥剂的物质是氢氧化钠。
（6）B装置中，氨气与氧化铜（黑色）在加热条件下反应生成铜（红色）、氮气和水，故在B装置直玻璃管内出现的现象是黑色固体逐渐变为红色。
（7）通常把金属氧化物失去氧转化为金属的过程，称为金属氧化物的还原，那么B装置中玻璃管内发生后的还原过程是指氧化铜还原为铜。
（8）装置A在反应装置之前作为氨气的干燥装置，其数据不可取；
装置B减少的质量为生成水中氧元素的质量，可作计算依据；
装置C吸收了生成的水和未反应的氨气，其数据不可取；
装置D增加的质量为生成氮气的质量，也是氮元素质量，可作计算依据；
故可选择与计算需要数据相应的装置编号为B、D。
（9）氮元素和氢元素均只来自氨气，装置D增加的质量为生成氮气的质量，等于氮元素质量，为2.8g，以此作为计算依据，设参加反应的氨气质量为x，则：
，
；
所以参加反应的氨气质量为3.4g，氮元素质量为2.8g，则氢元素质量=3.4g-2.8g=0.6g；
通过计算：氮元素质量为2.8g，氢元素质量0.6g，氮、氢元素的质量比为。
