Question

【题目】空气是人类最宝贵的自然资源。空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。如图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH4HCO3)的流程。请按要求回答下列问题：

(1)步骤①中可利用氮气和氧气的_____不同分离出氮气和氧气。

(2)写出步骤②中发生反应的化学式表达式_____。

(3)吓图是化肥碳酸氢铵包装袋上的部分说明：碳酸氢铵具有的性质是_____(填字母)。

A 易溶于水 B 有挥发性 C 受热易分解

(4)这种化肥含氮量是否达到16%，化肥中碳酸氢铵的含量是多少？带着这些问题，兴趣小组的同学取了一些化肥样品，进入实验室。

（查找资料）①碱石灰能够吸收水和CO2，但是不吸收NH3。

②浓硫酸能吸收NH3

（性质探究）该同学设计了如图所示的实验装置：

①用A装置给碳酸氢铵加热，装药品前，必须进行的一步操作是_____。

②取适量碳酸氢铵加入试管，连接A、C、E装置，加热，E中的现象是_____。

③连接A、B装置，继续加热，观察到试管口的现象是_____，B中的现象是_____。

④碳酸氢铵在受热时发生反应的化学式表达式是_____。

（含量分析）将装置A、C、D依次连接，加入20g化肥样品，加热至A中固体完全消失。她称量装置D的质量如表：

实验前D装置的质量	149g
实验后D装置的质量	152.4g

⑤由此分析得知：反应中产生氨气的质量为_____g。

⑥通过反应的表达式可以知道：氨气中氮元素全部来自于碳酸氢铵(假设杂质中不含氮元素)，请计算此化肥含氮元素质量分数为_____。

⑦纯净的碳酸氢铵中氮元素质量分数为_____。

⑧158克碳酸氢铵和_____克的硝酸铵(NH4NO3)含氮元素质量相等。

Answer 1

【答案】沸点 H2+N2NH3 AC 检查装置的气密性 无色酚酞试液变红 有水珠出现 石灰水变浑浊 NH4HCO3NH3+H2O+CO2 3.4 14% 17.7% 80

【解析】

(1)利用氮气和氧气的沸点不同可以分离出氮气和氧气；故填：沸点；

(2)氢气和氮气在一定条件下生成氨气，化学式表达式为：H2+N2NH3；故填：H2+N2NH3；

(3)由标签中的“防潮防晒”可知，NH4NO3易溶于水且受热易分解，不能说明硝酸铵具有挥发性，故选：AC；

(4)①用A装置给碳酸氢铵加热，装药品前，必须进行的一步操作是：检查装置的气密性；故填：检查装置的气密性；

②无色酚酞遇碱变红色，所以取适量碳酸氢铵加入试管，连接A、C、E装置，加热，E中的现象是无色酚酞试液变红；故填：无色酚酞试液变红；

③碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以观察到试管口的现象是有水珠出现，B中的现象是澄清石灰水变浑浊；故填：有水珠出现；石灰水变浑浊；

④碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水，化学式表达式是：NH4HCO3NH3+H2O+CO2；故填：NH4HCO3NH3+H2O+CO2；

⑤碱石灰能吸收水和二氧化碳，浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵，所以实验后D装置增加的质量就是氨气的质量，所以氨气的质量为152.4g﹣149g＝3.4g；故填：3.4；

⑥化肥含氮元素质量分数为 ×100%＝14%；故填：14%；

⑦设碳酸氢铵中氮元素的质量分数为：×100%≈17.7%；故填：17.7%；

⑧设硝酸铵的质量为m，则：

158g××100%＝m××100%

m＝80g，故填：80。