Question

19．氨氣在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有重要應(yīng)用．
（1）氮氣用于工業(yè)合成氨，寫出氮氣的電子式；NH₃的穩(wěn)定性比PH₃強(qiáng)（填寫“強(qiáng)”或“弱”）．
（2）如圖所示，向NaOH固體上滴幾滴濃氨水，迅速蓋上蓋，觀察現(xiàn)象．

①濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為NH₃+HCl═NH₄Cl．
②濃硫酸液滴上方?jīng)]有明顯現(xiàn)象，一段時間后濃硫酸的液滴中有白色固體，該固體可能是：NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄（寫化學(xué)式，一種即可）．
③FeSO₄液滴中先出現(xiàn)灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色，發(fā)生的反應(yīng)包括Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺和4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；．
（3）空氣吹脫法是目前消除NH₃對水體污染的重要方法．在一定條件下，向水體中加入適量NaOH可使NH₃的脫除率增大，用平衡移動原理解釋其原因氨在水中存在平衡為NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-，加入NaOH后OH^-濃度增大平衡逆向移動，故有利于氨的脫除；．
（4）在微生物作用下，蛋白質(zhì)在水中分解產(chǎn)生的氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸（HNO₂），反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO₂+2H₂O，若反應(yīng)中有0.3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，生成亞硝酸的質(zhì)量為2.35g（小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）氮氣中兩個N原子共用3對電子達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)；依據(jù)同主族元素氫化物從上到下穩(wěn)定性依次減弱的遞變規(guī)律解答；
（2）①濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙，發(fā)生HCl與氨氣的反應(yīng)生成氯化銨；
②濃硫酸難揮發(fā)，能與氨氣反應(yīng)生成硫酸鹽；
③FeSO₄與堿反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵具有強(qiáng)的還原性，被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵，所以看到現(xiàn)象白色沉淀迅速變灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色；
（3）結(jié)合NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-及平衡移動分析；
（4）氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸（HNO₂），由質(zhì)量守恒定律可知還生成水；結(jié)合元素的化合價變化計算．

解答 解：（1）氮氣中兩個N原子共用3對電子達(dá)到最外層8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，電子式為：；N、P都是同主族元素，依據(jù)同主族元素氫化物從上到下穩(wěn)定性依次減弱的遞變規(guī)律，氨氣的穩(wěn)定性強(qiáng)于磷化氫；
故答案為：；強(qiáng)；
（2）①濃鹽酸液滴附近會出現(xiàn)白煙，發(fā)生HCl與氨氣的反應(yīng)生成氯化銨，化學(xué)方程式：NH₃+HCl═NH₄Cl，
故答案為：NH₃+HCl═NH₄Cl；
②濃硫酸難揮發(fā)，能與氨氣反應(yīng)生成硫酸鹽，則一段時間后濃硫酸的液滴中生成的白色固體為NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄，
故答案為：NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄；
③FeSO₄與堿反應(yīng)生成白色沉淀氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵具有強(qiáng)的還原性，被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵，所以看到現(xiàn)象白色沉淀迅速變灰綠色沉淀，過一段時間后變成紅褐色，化學(xué)方程式：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺和4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（3）在一定條件下，向水體中加入適量NaOH可使NH₃的脫除率增大，是因氨在水中存在平衡為NH₃+H₂O NH₃•H₂O NH₄⁺+OH^-，加入NaOH后OH^-濃度增大平衡逆向移動，故有利于氨的脫除，
故答案為：氨在水中存在平衡為NH₃+H₂O NH₃•H₂O NH₄⁺+OH^-，加入NaOH后OH^-濃度增大平衡逆向移動，故有利于氨的脫除；
（4）氨能夠被氧氣氧化生成亞硝酸（HNO₂），由質(zhì)量守恒定律可知還生成水，該反應(yīng)為2NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO₂+2H₂O，由反應(yīng)可知，生成2molHNO₂時轉(zhuǎn)移2mol×[3-（-3）]=12mol電子，則有0.3mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移時，生成亞硝酸0.3mol×$\frac{2}{12}$=0.05mol，其質(zhì)量為0.05mol×47g/mol=2.35 g，
故答案為：2NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO₂+2H₂O；2.35．

點評 本題以氨氣的性質(zhì)考查物質(zhì)之間的反應(yīng)，涉及氧化還原反應(yīng)、平衡移動原理、非金屬性比較等，綜合性較強(qiáng)，側(cè)重學(xué)生分析能力和計算能力的考查，題目難度中等．