Question

（1）氨氣（NH₃）是一種無色有刺激性氣味的氣體，密度小于空氣的密度，極易溶于水，氨氣在化學工業中用途很廣泛，例如制化肥、純堿等，還可用于環境治理．
①氨氣可以用

 

法來收集．
②“侯氏制堿法”關鍵一步的反應原理可表示為：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃+A
A的化學式為

 

，其中氮元素與氫元素的質量比為：

 

．
③在細菌作用下，用氨處理含甲醛的工業廢水，使其變為無毒的氮氣和二氧化碳，從而清除對環境的污染，有關的反應為：6NH₃+5CH₃OH+12B=3N₂+5CO₂+19H₂O，則B的化學式為

 

．
（2）我國已成功發射的“神舟”六號載人飛船，所用的固體燃料是鋁粉和高氯酸銨（化學式為NH₄ClO₄）的混合物．發射時，點燃鋁粉產生大量的熱引發高氯酸銨發生下列反應：2NH₄ClO₄

高溫  .

N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X．請回答下列問題：
①NH₄ClO₄中氯元素的化合價為：

 

．
②該反應屬于基本反應類型中的

 

反應．
③X的化學式為：

 

．

Answer 1

分析：（1）①根據收集氣體的方法與氣體密度、溶解性的關系，利用氨氣的性質，確定收集氯氣的方法；
②根據反應前后原子種類、數目不變，利用反應的化學方程式，判斷生成物A的分子構成，確定物質A的化學式；并利用化學式計算其中N、H元素的質量比；
③根據反應前后原子種類、數目不變，利用反應的化學方程式，判斷反應物B的分子構成，確定物質B的化學式；
（2）①根據化合物中各元素化合價代數和為0，利用化合物的化學式計算其中Cl元素的化合價；
②根據分解反應的概念，利用反應由一種物質生成多種物質的反應特點，判斷反應的分類；
③根據反應前后原子種類、數目不變，利用反應的化學方程式，判斷生成物X的分子構成，確定物質X的化學式．

解答：解：（1）①根據密度大于空氣的氣體可用向上排氣法收集、密度小于空氣的氣體可采取向下排氣法收集、不溶于水的氣體可用排水法收集，由于氨氣密度小于空氣的密度且極易溶于水，因此收集氨氣時只能采取向下排空氣法收集；
②由反應的化學方程式NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃+A，可知反應前各原子個數為
      反應前  反應后
Na原子   1       1
Cl原子   1       0
N原子    1       0
H原子    5       1
C原子    1       1
O原子    3       3
根據反應前后原子種類、數目不變，可判斷生成物A的一個分子由4個H原子、1個N原子、1個Cl原子構成，4個H原子與1個N原子可形成NH₄⁺，因此可確定物質A的化學式可表示為NH₄Cl；
NH₄Cl中氮元素與氫元素的質量比=14：（1×4）=7：2；
③由化學方程式6NH₃+5CH₃OH+12B═3N₂+5CO₂+19H₂O，可知反應前后各原子的個數為
      反應前  反應后
N原子   6       6
H原子   38      38
C原子   5       5
O原子   5       29
根據反應前后原子種類、數目不變，可判斷反應物B的12個分子中含有24個O原子，則每個B分子由2個O原子構成，物質B的化學式為O₂；
（2）①設化合物NH₄ClO₄中氯元素的化合價為x，由NH₄⁺、O化合價分別為+1、-2，根據化合物中各元素化合價代數和為0，有（+1）+x+（-2）×4=0，解得x=+7；
②該反應由一種物質NH₄ClO₄發生反應生成了N₂、Cl₂、O₂、X四種物質，屬于“一變多”的分解反應；
③由化學方程2NH₄ClO₄

高溫  .

N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X，可知反應前后各原子的個數為
      反應前  反應后
N原子    2      2
H原子    8      0
Cl原子   2      2
O原子    8      4
根據反應前后原子種類、數目不變，可判斷生成物X的4個分子中含8個H原子和4個O原子，每個X分子由2個H原子和1個O原子構成，則物質X的化學式為H₂O；

故答案為：（1）①向下排空氣；②NH₄Cl；7：2；③O₂；（2）①+7；②分解；③H₂O．

點評：根據化學變化前后原子的種類、數目不變，由反應的化學方程式，可以推斷反應中某物質的分子構成及物質化學式的確定．