【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。图1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。分离液态空气可得到合成氨所需要的氮气,是_____变化(填“物理”或者“化学”)。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式_____。
(3)图2是化肥碳酸氢铵包装袋上的部分说明,这种化肥含氮量是否达到16%?带着问题,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,但是不吸收CO2;
③氨气溶于水形成氨水。
(性质探究)该同学设计了如下的实验装置:
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_____,证明有水生成;B中的现象是_____,证明有二氧化碳生成。
④碳酸氢铵在受热时发生反应的化学方程式是_____。
(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假设杂质中不含氮元素,请计算此化肥含氮元素的质量分数为_____。(写出计算过程)