Question

【题目】空气是人类最宝贵的自然资源。其中氮气在高温、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。

(2)写出步骤②中发生反应的化学式表达式____________ 。

(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%，化肥中碳酸氢铵的含量是多少？带着这些问题，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______，B中的现象是______。

④碳酸氢铵在受热时发生反应的化学式表达式是 __________ 。

【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______ 。

⑦请计算此化肥中碳酸氢铵的纯度_______ 。

Answer 1

【答案】 沸点 略 AC 检查装置气密性 变红 有水珠 变浑浊 略 3.4 14％ 79％

【解析】 (1)根据利用氮气和氧气的沸点不同可以分离出氮气和氧气进行分析;

(2)根据氢气和氮气在一定条件下生成氨气进行分析;

(3)根据标签分析硝酸铵的性质;

(4)①根据装药品前需要检查装置的气密性进行解答;

②根据无色酚酞遇碱变红色进行分析;

③根据碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水进行解答;

④根据碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水进行解答;

⑤根据质量守恒定律进行计算;

⑥根据氨气的质量求出此化肥中氮元素含量;

⑦根据氨气的质量求出碳酸氢铵的质量,然后计算碳酸氢铵的含量。

解:(1)利用氮气和氧气的沸点不同可以分离出氮气和氧气;

(2)氢气和氮气在一定条件下生成氨气,化学式表达式为:;

(3)由标签中的“防潮防晒”可以知道,易溶于水且受热易分解,不能说明具有挥发性,所以AC选项是正确的;

(4)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:检查装置的气密性;

②无色酚酞遇碱变红色,所以取适量碳酸氢铵加入试管,连接A、C、E装置,加热,E中的现象是无色酚酞试液变红;

③碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,所以观察到试管口的现象是有水珠出现,B中的现象是澄清石灰水变浑浊;

④碳酸氢铵受热分解生成氨气、二氧化碳和水,化学式表达式是:;

⑤碱石灰能吸收水和二氧化碳,浓硫酸和氨气反应生成硫酸铵,所以实验后D装置增加的质量就是氨气的质量,所以氨气的质量为;

⑥化肥含氮元素质量分数为;

⑦设碳酸氢铵的质量为x.

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此化肥中碳酸氢铵的含量为;

因此，本题正确答案是:(1)沸点;

(2);

(3)AC;

(4)①检验装置气密性;

②无色酚酞试液变红;

③有水滴,变浑浊;

④;

⑤3.4;

⑥;

⑦。