Question

（13分）氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛。
（1）工业上利用分离空气的方法得到氮气。空气各主要成分的沸点如下：

N2	O2	Ar	CO2
—196°C	—183°C	—186°C	—78°C

现将空气深度冷却液化，然后缓慢升温，则最先分离出来的气体是                 。
（2）雷雨时空气中的N₂转化为NO，生成物NO是       色的气体，        （填“易”或“难”）溶于水；NO在空气中很容易被氧化成NO₂，NO₂能与水发生化学反应。NO₂与水反应的化学方程式为                                                。
（3）实验室可用固体NH₄Cl与固体Ca(OH)₂加热反应制取氨气。
①制取氨气的化学方程为                                                  ；
②要制取标准状况下4.48L的氨气，至少需要称取固体NH₄Cl的质量为     g。
（4）已知：4NH₃+6NO5N₂+6 H₂O 。化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程，探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能。

若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体，通过一定体积滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）。
①NH₃与稀硫酸溶液反应的离子方程式为                              ；
②为了比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是                      。

Answer 1

（1）氮气（1分） （2）无，难，（各1分，共2分）3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO（2分）
（3）2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O （2分）  10.7（2分）
（4）NH₃ + H⁺＝NH₄⁺  溶液显色所需要的时间（各2分，共4分）

（1）空气的主要成分是氮气和氧气，氮气的沸点低于氧气的，所以氮气先被分离出来。
（2）NO是无色无味的有毒气体，不溶于水。在空气中极易被氧化生成红棕色的NO₂，NO₂溶于水又生成NO，同时还有硝酸生成，方程式为3NO＋H₂O＝2HNO₃＋NO。
（3）实验室制取氨气一般用熟石灰和氯化铵共热生成，方程式为
2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O。标准状况下4.48L的氨气是，所以根据方程式可知需要氯化铵的物质的量也是0.2mol，质量是0.2mol×58.5g/mol＝10.7g。
（4）氨气属于碱性气体，溶于水显碱性，和硫酸反应生成硫酸铵。离子方程式为NH₃ + H⁺＝NH₄⁺。催化剂的催化效果好，则单位时间内产生的氨气就多，和硫酸反应时，溶液颜色变化所需要的时间就长，所以需要测量的数据就是溶液显色所需要的时间