Question

【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中发生反应的符号表达式___________________________________。

（3）图2是化肥碳酸氢铵包装袋上的部分说明：碳酸氢铵具有的性质是________（填字母）．

A．易溶于水 B．有挥发性 C．受热易分解

（4）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符号表达式是___________________________________。

（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通过反应的表达式可以知道：氨气中氮元素全部来自于碳酸氢铵（假设杂质中不含氮元素），请计算此化肥含氮元素质量分数为____________。

Answer 1

【答案】沸点 物理 H2+N2→NH3 AC 检查装置的气密性 酚酞溶液变红 有水珠出现 澄清石灰水变浑浊 NH4HCO3NH3↑+H2O+CO2↑ 3.4g 14%（无过程不给分）

【解析】

（1）分离液态空气得到氮气和氧气是利用了空气中各成分的沸点不同，故填沸点。

（2）分离液态空气利用了空气中各成分的沸点不同采用蒸发的方法得到合成氨所需要的氮气，蒸发属于物理变化，故填物理变化。

（3）步骤②中发生的反应是氢气和氮气反应生成氨气，故符号表达式写为：H2 + N2→NH3。 （4）化肥碳酸氢铵包装袋上的部分说明知保存时防潮，使用时避免高温，说明碳酸氢铵易溶于水、受热易分解，故选AC。

（5）气体发生装置在加入药品前要检查装置的气密性防止气体泄露，故填装置的气密性。

（6）A中碳酸氢铵受热分解生成氨气、水和二氧化碳，C中碱石灰能够吸收水和CO2，但是不吸收NH3，进入E装置的气体只有氨气，氨气溶于水形成氨水，氨水显碱性使无色酚酞试液变红，故填酚酞溶液变红。

（7）A中生成水，水受热形成水蒸气，水蒸气运动到试管口处遇冷成水珠，故填有水珠出现。

（8）二氧化碳气体能与澄清石灰水中的氢氧化钙反应生成难溶性的碳酸钙使石灰水变浑浊，故填澄清石灰水变浑浊。

（9）碳酸氢铵在加热的条件下反应生成氨气、水和二氧化碳，故文字表达式写为：NH4HCO3NH3↑+ H2O + CO2↑。

（10）碱石灰吸收水和二氧化碳，浓硫酸吸收氨气，所以实验装置D增加的质量就是氨气的质量，所以氨气质量为152.4g -149g = 3.4g，故填3.4g。

（11）解：氮元素的质量为

3.4g× ×100％ = 2.8g

化肥含氮元素质量分数为

×100％ = 14%

答：此化肥含氮元素质量分数为14%。