题目内容
基于“物质发生化学变化前后，组成反应物和生成物的元素种类不变”原理，现代化学中提出了“绿色化学”的概念．“绿色化学”其中一方面指的就是将反应物中的所有原子充分利用，使其都构成所需的生成物，从而实现原子利用率为100％．著名的制碱专家侯德榜创造出的制碱新法——“联合制碱法”，就渗透了“绿色化学”的思想．在侯氏联合制碱法中，把氨气通入饱和二氧化碳的水溶液中，即让氨气、二氧化碳和水共同作用，反应只得到了一种化学肥料，把这种肥料再与氯化钠反应，便能得到制造纯碱的原料，大大提高了原料的利用率，降低了成本．
[提出问题]该种化学肥料是什么物质？
[猜想假设]基于对“绿色化学”的理解，同学们对这种化学肥料进行了猜想．请在猜想物质的后面括号内填写相应的化学式．
①碳酸铵[(NH4)2CO3]；②碳酸氢铵[ ]；③硫酸铵[ ]；④硝酸铵[NH4NO3]．
经过同学们的讨论，上述四种猜想中，明显错误的两种猜想是________(填序号)，理由是分别是________．
[收集证据]为了确定该化学肥料到底是其他两种情况中的哪一种，同学们通过上网查阅资料得知，该种化学肥料中氮元素的质量分数在10％～20％范围之内．通过计算，同学们确定该化学肥料的组成．
[得出结论]化学肥料属于________(填序号)，该肥料中氮元素的化合价是________价．请写出计算该化学肥料中氮元素质量分数的计算过程：ω(N)________；生成该化学肥料的化学反应属于________反应(填“化合”或“分解”)．
解析：
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答案：[猜想假设]②碳酸氢铵[NH4HCO3] ③硫酸铵[(NH4)2SO4] ③、④ 反应前后元素种类守恒，硫酸铵中含有S元素，而反应物中没有S元素，硝酸铵中只有N、H、O三种元素，没有C元素[得出结论]③ －3 ω(N)＝(14/79)×100％＝17.7％ 化合． 解析：本题以侯德榜制碱过程中的一个化学反应为探究背景，考查的主要知识点有化学式的书写、元素质量分数的计算等知识．解题时，首先要根据反应前后元素种类守恒，确定氨气、水、二氧化碳三种物质反应得到的生成物中必须要含有C、H、O、N四种元素，从而确定猜想③、④是错误的，理由就是硫酸铵中含有S元素，而反应物中没有S元素，硝酸铵中只有三种元素，没有C元素；然后再根据化合物中化合价总代数和为0，确定碳酸氢铵中N元素的化合价为－3价，根据纯净物中元素的质量分数＝(该元素的相对原子质量×原子个数)/纯净物的相对分子质量，求算碳酸氢铵中氮元素的质量分数． |
