Question

尽管氮元素在地壳中的丰度较低（主要以硝酸盐的形式存在），在所有元素中仅排31位，但是大气中有丰富的氮气，这为氨和硝酸的广泛应用提供了可能．
（1）氮气的电子式为

 

，雷电作用能进行氮的固定，写出反应方程式

 

．
（2）食物蕴含的营养物质中，含氮的高分子化合物是

 

 （填名称），其水解的最终产物为

 

．
（3）土壤中的NH₄⁺在硝化细菌的催化作用下可转化为NO₃^-，写出其离子方程式：

 

．
（4）某铜铝合金用足量稀硝酸完全溶解，得到标准状况下NO 11.2L，再向溶液中加入过量氨水，充分反应后过滤．
①滤液显深蓝色是因为含有的离子（填化学式）．

 

．
②若沉淀质量为7.8g，则合金的质量为

 

g．

Answer 1

考点：含氮物质的综合应用

专题：氮族元素

分析：（1）氮原子最外层5个电子，氮气中两个氮原子形成3对共用电子对；空气中的氮气与氧气在雷电的作用下发生反应生成一氧化氮；
（2）蛋白质是由氨基酸缩合而成的含氮的高分子化合物，蛋白质水解生成多肽化合物，多肽化合物水解最终产物为氨基酸；
（3）NH₄⁺在硝化细菌的催化作用下被空气中的氧气氧化为硝酸根离子，依据得失电子守恒写出化学方程式；
（4）①过量氨水与铜离子发生反应生成深蓝色物质Cu（NH₃）₄²⁺；
②铜铝合金与足量稀硝酸发生氧化还原反应，转化成硝酸铜和硝酸铝，部分硝酸得到电子被还原为NO，向反应后的溶液中加入过量的氨水，铜离子反应生成
Cu（NH₃）₄²⁺；铝离子完全反应生成氢氧化铝沉淀，依据质量守恒和氧化还原反应中电子得失守恒计算解答．

解答： 解：（1）氮气中两个氮原子形成3对共用电子对，电子式为：；氮气与氧气在雷电的作用下发生反应生成一氧化氮，方程式为：N₂+O₂

放电  .

2NO；
故答案为：；N₂+O₂

放电  .

2NO；
（2）蛋白质是由氨基酸缩合而成的含氮的高分子化合物，属于食物蕴含的营养物质中，含氮的高分子化合物是蛋白质；蛋白质水解生成多肽化合物，多肽化合物水解最终产物为氨基酸，所以蛋白质水解的最终产物为氨基酸，
故答案为：蛋白质；氨基酸；
（3）NH₄⁺在硝化细菌的催化作用下被空气中的氧气氧化的离子方程式为：NH₄⁺+2O₂ 

硝化细菌  .

NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案为：NH₄⁺+2O₂

硝化细菌  .

NO₃^-+H₂O+2H⁺；
（4）①过量氨水与铜离子发生反应生成深蓝色物质Cu（NH₃）₄²⁺；所以滤液显深蓝色是因为含有的离子Cu（NH₃）₄²⁺；
故答案为：Cu（NH₃）₄²⁺；
②设合金中铜的物质的量为xmol，铝的物质的量为ymol，反应中铜失去电子变成二价铜离子，铝失去电子变成铝离子，硝酸中氮原子有+5价将为NO中的+2价，依据氧化还原反应中得失电子相等的规律则：
2x+3y=

11.2L

22.4L/mol

×（5-2）；
反应中铝最终全部变为氢氧化铝依据原子个数守恒得：
 Al～Al（OH）₃
  1mol     78g 
   y        7.8g    
y=0.1mol
带入2x+3y=

11.2L

22.4L/mol

×（5-2）
解得：x=0.6mol
      y=0.1mol
合金的质量=m（Mg）+m（Al）=0.6mol×64g/mol+0.1mol×27g/mol=41.1g
故答案为：41.1．

点评：本题考查了氮及其化合物的性质，题目涉及到电子式的书写、化学方程式的书写、离子方程式的书写、硝酸的相关计算，综合性强，难度中等，易错点为第（4）②，解题的关键在于把握反应的过程，抓住氧化还原反应中得失电子守恒、原子个数守恒的规律．