Question

【題目】氮是與人類生活密切相關(guān)的一種重要元素。根據(jù)要求回答：

(1)寫出N2的電子式_________；將空氣中的氮氣轉(zhuǎn)化為含氮化合物的過程稱為固氮，當(dāng)今大規(guī)模人工固氮的主要方法是（用化學(xué)方程式表示）______________________________。

(2)某無色混合氣體中可能含有NH3、O2、H2、NO、HCl等氣體，將它通過濃H2SO4 后發(fā)現(xiàn)氣體體積減少，將剩余氣體與空氣接觸后呈紅棕色，此混合氣中一定不含有_________。

(3)實驗室有多種制取氨氣的方法，其中加熱消石灰與氯化銨的混合固體就是方法之一。

①寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________。

②氨氣可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的原因（用相應(yīng)的方程式說明）_______________。

③用乙裝置（見圖）吸收一段時間氨氣后，再通入空氣，同時將加熱的鉑絲插入乙裝置的錐形瓶內(nèi)，錐形瓶中不可能生成的物質(zhì)是___（選填序號）。

a H2 b NO2 c HNO3 d NH4NO3

寫出乙裝置中氨催化氧化的化學(xué)方程式：__________________________。

(4)已知3Cl2+2NH3==N2 + 6HCl，若NH3過量則還有反應(yīng)：NH3+ HCl== NH4Cl 。常溫常壓下，若在一密閉容器中將15mLCl2和40mL NH3充分混合反應(yīng)后，剩余氣體的體積為____mL。

Answer 1

【答案】 N2+3H2 2NH3 O2、HCl 2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O NH3+H2ONH3H2O、NH3H2ONH4++OH- a 4NH3+5O24NO+6H2O； 5

【解析】

（1）氮氣中有三個共價鍵，即氮原子間形成三對共用電子對；規(guī)模人工固氮主要是利用氮氣與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成氨氣的過程；

（2）與濃硫酸反應(yīng)的氣體是氨氣，空氣中呈紅棕色的氣體是一氧化氮，能夠與氨氣、一氧化氮反應(yīng)的不能存在；
（3）①該反應(yīng)為實驗室制備氨氣的常見反應(yīng)；

②氨氣溶于水生成一水合氨，一水合氨能夠電離出氫氧根離子；
③氨氣與氧氣催化氧化生成一氧化氮和水，據(jù)此分析分析；

（4）根據(jù)反應(yīng)3Cl2+2NH3→N2+6HCl判斷氨氣過量，計算出生成的氯化氫的體積，再根據(jù)氯化氫與氨氣生成氯化銨，計算出二者恰好反應(yīng)，最后剩余的氣體是氮氣；

（1）氮原子間形成三對共用電子對，電子式為，工業(yè)上常利用氮氣與氫氣高溫高壓催化劑條件下發(fā)生反應(yīng)生成氨氣來實現(xiàn)人工固氮，其化學(xué)方程式為：N2+3H2 2NH3；

故答案為：；N2+3H2 2NH3；
（2）將它通過濃H2SO4后發(fā)現(xiàn)氣體體積減少，說明一定含有氨氣，所以一定沒有氯化氫；將剩余氣體與空氣接觸后，氣體呈紅棕色，說明一定含有一氧化氮氣體，所以一定沒有氧氣，
故答案為：O2、HCl；
（3）①消石灰為氫氧化鈣，與氯化銨在加熱條件下可制備氨氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O，

故答案為：2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3↑+H2O；

②濕潤的紅色的石蕊試紙變藍的原因是氨氣與水反應(yīng)生成了一水合氨，一水合氨電離出氫氧根離子，反應(yīng)的方程式為：NH3+H2ONH3H2O、NH3H2ONH4++OH-，
故答案為：NH3+H2ONH3H2O、NH3H2ONH4++OH-；
③氨氣與氧氣催化氧化生成了一氧化氮和水，一氧化氮能夠與氧氣生成二氧化氮，二氧化氮與水反應(yīng)生成一氧化氮和硝酸，硝酸能夠與氨氣反應(yīng)生成硝酸銨，所以不可能生成的是氫氣，a項正確；氨氣催化氧化方程式為：4NH3+5O24NO+6H2O；

故答案為：a；4NH3+5O24NO+6H2O；

（4）15mL Cl2和40mLNH3反應(yīng)，根據(jù)反應(yīng)方程式3Cl2+2NH3=N2+6HCl，15mL氯氣反應(yīng)消耗氨氣10 mL，生成5 mL氮氣和30 mL氯化氫；由于氨氣與氯化氫反應(yīng)生成氯化銨，剩余的氨氣恰好與生成的氯化氫反應(yīng)，最后剩余的氣體是氮氣，體積為5mL，
故答案為：5。