Question

（9分）

氮气是制备含氮化合物的一种重要物质，而氮的化合物用途广泛。

（1）下面是利用氮气的一种途径

①步骤I中主要利用N2与液态空气中其它成分的________(填性质)不同。

②最新研究发现在碱性溶液中通过电解反应2N2＋6H2O4NH3＋3O2实现氮的固定，阴极上发生的电极反应式为___________________________________。

（2）氨气可以用于侯氏制碱法，其流程如下图所示：

①循环I、II中循环利用的物质X是_________，Y是__________。(填化学式)

②向沉淀池中通入气体时，需要先通入NH3，再通入CO2，其原因是______________。

 

Answer 1

（9分）

（1）①沸点 (2分) ②N2＋6e－＋6H2O＝2 NH3＋6OH－(2分)

（2）①CO2、NaCl(2分)

②先通入溶解度大的NH3，使溶液呈碱性，增强CO2的溶解度(2分

【解析】

试题分析：（1）①N2与液态空气中其它成分的沸点不同，沸点低的先挥发。

②阴极N2得到电子，化合价升高，发生还原反应，阳极OH-失去电子发生氧化反应，所以阴极上发生的电极反应式为：N2+6e-+6H2O=2 NH3+6OH-。

（2）①碳酸氢钠煅烧生成碳酸钠、水、二氧化碳，所以X是二氧化碳（CO2）；过滤除去析出的碳酸氢钠，溶液中还有部分碳酸氢钠未析出，是碳酸氢钠的饱和溶液，还有溶解在溶液中未析出的NaCl、NH4Cl、NH4HCO3，NaCl可循环使用，所以Y是NaCl。

②氨气在水中的溶解度较大，氨气能与二氧化碳反应，增大CO2的溶解度，所以需要先通入NH3，再通入CO2。

考点：本题考查化学流程的分析、方程式的书写、电解原理。