Question

【题目】氮元素是生命的基础，自然界中氮的循环过程如下图所示，请分析此图并回答有关问题。

(1)大气中的氮以________（填化学式）形式存在，图中共表示了_______种固氮的途径。

(2)由图可知，动植物体内的氮主要存在于蛋白质中，当动植物尸体发生腐败时，往往会产生一种含氮的气体，其电子式为________。

(3)土壤中的硝酸盐会被细菌分解。有一种脱氧硫杆菌能够利用土壤中的硫化物来分解硝酸盐，其主要化学原理如下：K2S+KNO3+H2ON2↑+K2SO4+KOH，配平上述反应方程式，并标出电子转移的方向和数目___________。上述反应的氧化剂是_____，被氧化的元素是______。

Answer 1

【答案】N2 3 KNO3 -2价的硫

【解析】

(1)大气中的氮以单质形式存在，可根据图示判断固氮的途径；

(2)动植物尸体发生腐败时，往往会产生一种含氮的气体是NH3，根据原子结构分析判断；

(3)根据元素化合价升高，失去电子，被氧化，作还原剂；元素化合价降低，获得电子，被还原，作氧化剂，化合价升降总数等于反应过程中电子转移数目判断。

(1)大气中的氮以氮单质N2形式存在，根据图示可知有雷电固氮、工业固氮和植物的根瘤菌固氮三种途径。

(2)动植物尸体发生腐败时，往往会产生一种含氮的气体是NH3，N原子最外层有5个电子，N原子的三个成单电子与3个H原子形成3对共用电子对，从而使每个原子都达到稳定结构，所以NH3的电子式为；

(3)在反应K2S+KNO3+H2ON2↑+K2SO4+KOH中，S元素的化合价由反应前K2S中的-2价变为反应后K2SO4中的+6价，化合价升高8价，失去电子被氧化，所以K2S作还原剂；N元素由反应前KNO3中的+5价变为反应后N2中的0价，化合价降低5，获得电子，被还原，所以KNO3作氧化剂。由于在氧化还原反应中，元素化合价升降总数等于反应过程中电子转移数目，化合价升降的最小公倍数是40，所以S元素化合价升高了8价，所以K2S、K2SO4系数是分别是5，N元素化合价降低了5价，所以KNO3系数是8，则N2系数是4，再根据原子守恒，可得KOH系数是8，方程式用单线桥法表示电子转移的方向和数目为：，其中反应的氧化剂是KNO3，被氧化的元素是K2S中的S元素。