Question

氮元素的单质和常见的化合物在工、农业生产中用途广泛。

（1）工业上利用分离空气的方法得到氮气．空气各主要成分的沸点如下：

N2	O2	Ar	CO2
-196℃	-183℃	-186℃	-78℃

现将空气深度冷却液化，然后缓慢升温，则最先分离出来的气体是______．

（2）雷雨时空气中的N₂转化为NO，生成物NO是______色的气体，______（填“易”或“难”）溶于水；NO在空气中很容易被氧化成NO₂，NO₂能与水发生化学反应，写出NO₂与水反应的化学方程式为__________________．

（3）实验室可用固体NH₄Cl与固体Ca（OH）₂加热反应制取氨气；

①制取氨气的化学方程式为__________________；

②要制取标准状况下4.48L的氨气，至少需要称取固体NH₄Cl的质量为______g；

（4）已知：4NH₃+6NO5N₂+6H₂O化学研究性学习小组的同学在技术人员的指导下，按下列流程，探究不同催化剂对NH₃还原NO反应的催化性能；

若控制其他实验条件均相同，在催化反应器中装载不同的催化剂，将经催化反应后的混合气体，通过一定体积滴有酚酞的稀硫酸溶液（溶液的体积、浓度均相同）；

①NH₃与稀硫酸溶液反应的离子方程式为__________________；

②为了比较不同催化剂的催化性能，需要测量并记录的数据是____________。

Answer

N2 无 难 3NO2+H2O=2HNO3+NO 2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2H2O+2NH3↑ 10.7 NH3+H+=NH4+ 溶液显色所需时间

【解析】

（1）沸点最低的物质最先分离出来；

（2）根据NO物理性质进行分析；NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮；

（3）实验室可用固体NH4Cl与固体Ca（OH）2加热反应制取氨气；根据反应生成氨气的体积，转化为氨气的量，根据方程式中氮原子守恒：n（NH3）=n（NH4Cl），m（NH4Cl）=M(NH4Cl)×n（NH4Cl）。

（4）氨气是碱性气体，与稀硫酸溶液反应生成硫酸盐；要比较催化剂的性能就要从反应的快慢来比较，所以要记录反应所需要的时间。

（1）加热升温最先变为气体的是沸点最低的物质，从表格中看出沸点最低的是N2，所以最先分离出来的气体是N2；

（2）NO是无色的气体、难溶于水；NO2与水反应生成硝酸和一氧化氮，化学方程式为：3NO2+H2O=2HNO3+NO；

（3）实验室可用固体NH4Cl与固体Ca（OH）2加热反应制取氨气的化学方程式为：2NH4Cl+Ca（OH）2CaCl2+2H2O+2NH3↑；标准状况下4.48L的氨气的物质的量为：=0.2mol，根据方程式知道生成0.2mol的氨气至少需要0.2mol的NH4Cl，质量为：0.2mol×53.5g/mol=10.7g；

（4）氨气是碱性气体，与稀硫酸溶液反应生成铵盐，离子方程式为：NH3+H+=NH4+；要比较催化剂的性能就要从反应的快慢来比较，所以要记录反应显色所需要的时间。