Question

【题目】空气是一种重要的自然资源。

（1）食物的腐败主要与空气中的______气体有关，为延长食品保质期，常常在食品包装袋中充入空气中含量最多的气体，该气体是__（填化学式）。

（2）氦气是一种稀有气体，其化学式为__，氦气可用于填充探空气球，这是利用它______的性质。与用氢气填充气球相比，用氦气填充气球的优点是______。

（3）下图是三种测定空气中氧气含量的装置图：

①图I实验中红磷燃烧的现象是______，反应的化学式表达式为______。

②图II实验中检查装置气密性的方法是______，试管的中空气的体积约为40毫升，燃烧红磷时弹簧夹处于关闭状态，等试管冷却打开弹簧夹，理论上注射器活塞最终应停留在刻度______mL处。

③图III实验过程中集气瓶中液面变化是______，与图I实验相比较，该实验具有的优点有______。

A.不需要将白磷在瓶外点燃再插入集气瓶，可以使测定结果更准确

B.白磷燃烧时，集气瓶中的水可以起到缓冲气压的作用

C.可以减少环境污染

（4）下图是是以空气和其他必要的原料合成氮肥碳酸氢铵（NH4HCO3）的流程．请按要求回答下列问题：

①步骤I可以根据液态氮和液态氧的______不同分离液态空气获得氮气和氧气，该过程属于______变化。

②写出步骤②中发生反应的化学式方程式______。

③据国家标准，碳酸氢铵化肥中纯碳酸氢铵的含量不得低于95％。可用将碳酸氢铵化肥与碱溶液反应，将其中氮元素全部转化为氨气来测定化肥中氮元素的含量（化肥中其他成分不含氮）。取某碳酸氢铵化肥样品8.0与足量碱溶液反应得到氨气的质量如下表所示：

试验次数	1	2	3
样品质量（g）	8.00	8.00	8.00
氨气质量（g）	1.71	1.69	1.70

通过以上数据计算该化肥中碳酸氢铵的含量是否达到国家标准。（写出计算过程，）______。

Answer 1

【答案】氧气（O2） N2 He 密度很小 更加安全（不会燃烧、不会爆炸等） 产生大量白烟 P+O2P2O5 打开弹簧夹，将注射器活塞往外拉一段距离，松开手后注射器活塞回到原位，说明不漏气（合理即可） 2 先下降后上升 ABC 沸点 物理 N2 +3 H22NH3 达到国家标准

【解析】

（4）③根据产生氨气的质量先求出生成氨气的平均值，再求出氨气中氮元素的质量，再根据氮元素的质量求出碳酸氢铵的质量，然后再求出该化肥中碳酸氢铵的质量分数，最后进行比较即可。

（1）氧气的化学性质比较活泼。故食物的腐败主要与空气中的氧气（O2）有关，为延长食品保质期，常常在食品包装袋中充入空气中含量最多的气体氮气，该气体是N2；

（2）氦气是一种稀有气体，其化学式为He，氦气可用于填充探空气球，这是利用它密度很小的性质。与用氢气填充气球相比，用氦气填充气球的优点是：更加安全；

（3）①图I实验中红磷燃烧的现象是：产生大量白烟，反应的化学式表达式为：P+O2P2O5；

②图II实验中检查装置气密性的方法是：打开弹簧夹，将注射器活塞往外拉一段距离，松开手后注射器活塞回到原位，说明不漏气；试管的中空气的体积约为40毫升，燃烧红磷时弹簧夹处于关闭状态，由于氧气约占空气体积的五分之一，红磷完全燃烧约消耗氧气的条件为40mL×=8mL。故等试管冷却打开弹簧夹，理论上注射器活塞最终应停留在刻度10mL-8mL=2mL处；

③红磷燃烧放出大量的热，集气瓶内压强增大，将水压入导管中，冷却后，由于红磷燃烧消耗了氧气，集气瓶内压强降低，在大气压的作用下，将烧杯中的水压入集气瓶中。故图III实验过程中集气瓶中液面变化是：先下降后上升；与图I实验相比较，该实验不需要将白磷在瓶外点燃再插入集气瓶，可以减少污染，也不会因插入燃烧匙不迅速，导致气体逸出，可以使测定结果更准确，同时集气瓶中的水可以起到缓冲气压的作用。故选ABC；

（4）①步骤I可以根据液态氮和液态氧的沸点不同分离液态空气获得氮气和氧气，该过程属于物理变化；

②由流程图可知，步骤②中发生的反应是氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，反应的化学式方程式为：N2 +3 H22NH3；

③氨气的平均质量=（1.71g+1.69g+1.70g）÷3=1.70g

氨气中氮元素的质量= 1.70g×=1.4g

碳酸氢铵的质量=1.4g÷= 7.9g

化肥中碳酸氢铵的质量分数=×100% = 98.75% ＞ 95%

所以该化肥中碳酸氢铵的含量达到国家标准。