Question

（13分）氮元素的單質和常見的化合物在工、農業生產中用途廣泛。

（1）工業上利用分離空氣的方法得到氮氣。空氣各主要成分的沸點如下：

N2	O2	Ar	CO2
—196°C	—183°C	—186°C	—78°C

現將空氣深度冷卻液化，然后緩慢升溫，則最先分離出來的氣體是                  。

（2）雷雨時空氣中的N₂轉化為NO，生成物NO是        色的氣體，         （填“易”或“難”）溶于水；NO在空氣中很容易被氧化成NO₂，NO₂能與水發生化學反應。NO₂與水反應的化學方程式為                                                 。

（3）實驗室可用固體NH₄Cl與固體Ca(OH)₂加熱反應制取氨氣。

①制取氨氣的化學方程為                                                   ；

②要制取標準狀況下4.48L的氨氣，至少需要稱取固體NH₄Cl的質量為      g。

（4）已知：4NH₃+6NO5N₂+6 H₂O 。化學研究性學習小組的同學在技術人員的指導下，按下列流程，探究不同催化劑對NH₃還原NO反應的催化性能。

若控制其他實驗條件均相同，在催化反應器中裝載不同的催化劑，將經催化反應后的混合氣體，通過一定體積滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的體積、濃度均相同）。

①NH₃與稀硫酸溶液反應的離子方程式為                               ；

②為了比較不同催化劑的催化性能，需要測量并記錄的數據是                       。

 

Answer 1

【答案】

（1）氮氣（1分）  （2）無，難 ，（各1分，共2分）3NO₂+H₂O＝2HNO₃+NO（2分）

（3）2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O （2分 ）  10.7（2分）

（4）NH₃ + H⁺＝NH₄ ⁺   溶液顯色所需要的時間（各2分，共4分）

【解析】（1）空氣的主要成分是氮氣和氧氣，氮氣的沸點低于氧氣的，所以氮氣先被分離出來。

（2）NO是無色無味的有毒氣體，不溶于水。在空氣中極易被氧化生成紅棕色的NO₂，NO₂溶于水又生成NO，同時還有硝酸生成，方程式為3NO＋H₂O＝2HNO₃＋NO。

（3）實驗室制取氨氣一般用熟石灰和氯化銨共熱生成，方程式為

2NH₄Cl+Ca(OH)₂CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O。標準狀況下4.48L的氨氣是，所以根據方程式可知需要氯化銨的物質的量也是0.2mol，質量是0.2mol×58.5g/mol＝10.7g。

（4）氨氣屬于堿性氣體，溶于水顯堿性，和硫酸反應生成硫酸銨。離子方程式為NH₃ + H⁺＝NH₄ ⁺。催化劑的催化效果好，則單位時間內產生的氨氣就多，和硫酸反應時，溶液顏色變化所需要的時間就長，所以需要測量的數據就是溶液顯色所需要的時間