Question

12．氮元素的單質和常見的化合物在工、農業(yè)生產中用途廣泛．
（1）工業(yè)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(xiàn)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N₂．
（2）雷雨時空氣中的N₂轉化為NO，生成物NO是無色的氣體，難（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(fā)生化學反應．NO₂與水反應的化學方程式為3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO．
（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式為2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
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10.7g．
（4）已知：4NH₃+6NO$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$5N₂+6H₂O．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NH₃+H⁺=NH₄⁺；；
②為了比較不同催化劑的催化性能，需要測量并記錄的數(shù)據(jù)是溶液顯色所需時間．

Answer 1

分析 （1）升溫時沸點低的先汽化溢出；
（2）一氧化氮是無色有毒氣體，難溶于水，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮；
（3）①在加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、氨氣和水；
②根據(jù)原子守恒計算氯化銨的物質的量，再根據(jù)m=nM計算氯化銨的質量；
（4）①氨氣和硫酸反應生成硫酸銨；
②根據(jù)不同催化劑的催化性能不同，消耗的氨氣也不同，根據(jù)滴有酚酞的稀硫酸溶液顯色所需時間可以確定剩余氨氣的多少．

解答 解：（1）工業(yè)制氧氣的原理是分離液態(tài)空氣，由液態(tài)變成氣態(tài)時由于氧氣與氮氣沸點不同，然后升溫沸點低的N₂先汽化溢出，故答案為：N₂；
（2）一氧化氮是無色不易溶于水的有毒氣體，易被氧氣氧化生成紅棕色二氧化氮氣體，二氧化氮和水反應生成硝酸和一氧化氮，反應方程式為：3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO，
故答案為：無；難；3NO₂+H₂O=2HNO₃+NO；
（3）①加熱條件下，氯化銨和氫氧化鈣反應生成氯化鈣、水和氨氣，反應方程式為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑，
故答案為：2NH₄Cl+Ca（OH）₂$\frac{\underline{\;加熱\;}}{\;}$CaCl₂+2H₂O+2NH₃↑；
②4.48L氨氣的物質的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，根據(jù)原子守恒知，生成0.2mol氨氣需要氯化銨的物質的量也是0.2mol，則氯化銨的質量=0.2mol×53.5g/mol=10.7g，
故答案為：10.7；
（4）①氨氣和硫酸反應生成硫酸銨，離子反應方程式為：NH₃+H⁺=NH₄⁺，故答案為：NH₃+H⁺=NH₄⁺；
②不同催化劑的催化性能不同，消耗的氨氣也不同，根據(jù)滴有酚酞的稀硫酸溶液顯色所需時間可以確定剩余氨氣的多少，顯色所需時間越長，催化效果越好，
故答案為：溶液顯色所需時間．

點評 本題考查了氮的化合物的性質、氨氣的制取等知識點，根據(jù)物質間的反應結合原子守恒等知識來分析解答，難度不大．