Question

【題目】氮元素是地球大氣中含量最多的元素，請完成下列有關問題：

（1）寫出氮元素的原子結構示意圖：_____________。

（2）通常情況下，氮氣性質不活潑，其原因是__________。

A．氮分子是雙原子分子 B．氮元素的非金屬性很強

C．氮原子的半徑較小 D．破壞氮分子中的化學鍵很難

（3）N2的電子式：__________，將空氣中的氮氣轉化為氮的化合物的過程稱為固氮。下列能實現人工固氮的是_______

A．N2和H2在一定條件下反應生成NH3

B．雷雨閃電時空氣中的N2和O2化合生成NO

C．NH3經過催化氧化生成NO

D．NH3和HNO3反應生成NH4NO3

（4）氨氣的電子式：__________________。

（5）實驗室通常用加熱消石灰與氯化銨固體的方法來制取氨氣。寫出此反應的化學方程式______________。

（6）下面是實驗室制取氨氣的裝置和選用的試劑，其中錯誤的是________。

（7）用圓底燒瓶收集干燥的氨氣，用圖1裝置進行噴泉實驗，擠壓滴管的膠頭時，可以得到紅色噴泉，原因(用方程式表示) _________________________。

（8）如果只提供如圖2的裝置，請說明引發噴泉的方法__________________________。

（9）NH4NO3是常用的銨態氮肥，在施用時若受熱會釋放出________而降低肥效。檢驗NH4+的方法是______。

Answer 1

【答案】 D A Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O AC NH3H2ONH4++OH 打開止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內的空氣，再將熱源移開，水進入燒瓶內，氨氣溶解于水中產生壓強差，即發生噴泉 氨氣 加入強堿反應，加熱能夠產生使濕潤的紅色石蕊試液變藍的刺激性氣體

【解析】

(1)氮原子的核電荷數是7；

(2)氮氣分子為兩個氮原子通過共用3對電子形成共價鍵，該N≡N非常穩定，破壞需要吸收很高的能量，據此解答；

(3)N2分子中存在氮氮叁鍵，將空氣中的氮氣轉化為氮的化合物的過程稱為固氮，結合氨元素的形態變化判斷即可；

(4)氨氣是共價化合物，存在3個N-H鍵；

(5)加熱消石灰與氯化銨固體得氨氣、氯化鈣和水；

(6)A．NH4Cl固體受熱分解生成NH3和HCl，而當溫度降低時，NH3和HCl又重新化合成固體NH4Cl；

B．CaO遇水生成Ca(OH)2，同時放出大量熱量，有利于氨氣的生成；

C．固體加熱制氣體時，試管口應略向下傾斜；

D．根據濃氨水易揮發分析；

(7)氨氣極易溶解于水生成NH3H2O，使燒瓶內壓強迅速減小，形成噴泉；

(8)噴泉實驗需形成明顯的壓力差；

(9)碳酸氫銨不穩定，易分解生成氨氣；氨氣能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍色。

(1)N原子核外有7個電子，核外電子排布是2、5，則N原子結構示意圖為：；

(2)A．氮分子是雙原子分子，但雙原子分子組成的物質可能活潑，如Cl2，N2不容易反應與是否是雙原子分子無關，故A錯誤；

B．氮元素的非金屬性很強，原子獲得電子能力強，氮氣要參加反應，首先應該變為單個原子，因此不能證明氮氣性質不活潑，故B錯誤；

C．氮原子的半徑較小，原子獲得電子能力強，與氮氣性質不活潑無關，故C錯誤；

D．N2是雙原子分子，2個N原子共用三對電子，斷裂N≡N需要消耗很高的能量，因此氮氣不容易參加化學反應，D故正確；

故答案是D；

(3)N2分子中2個N原子形成3個共價鍵，使每個N原子都達到穩定結構，所以N2的電子式：；將空氣中的氮氣轉化為氮的化合物的過程稱為固氮。

A．N2和H2在一定條件下反應生成NH3，氮元素的單質變為化合物，屬于人工固氮，故A正確；

B．雷雨閃電時空氣中的N2和O2化合生成NO，氮元素的單質變為化合物，屬于氮的固定，是自然固氮，故B錯誤；

C．NH3經過催化氧化生成NO，是N元素的化合物的轉化，不是氮的固定，故C錯誤；

D．NH3和HNO3反應生成NH4NO3，是N元素的化合物的轉化，不是氮的固定，故D錯誤；

故答案為A；

(4)在NH3中，N原子最外層有5個電子，N原子與三個H原子形成3個共價鍵，從而使每個原子都達到穩定結構，NH3的電子式：結合形成NH3，所以NH3的電子式為；

(5)消石灰與氯化銨固體混合加熱產生氨氣、氯化鈣和水，此反應的化學方程式為：Ca(OH)2+2NH4Cl CaCl2+2NH3↑+2H2O；

(6)A．氯化銨不穩定受熱易分解，但是氨氣與氯化氫遇冷又極易反應生成氯化銨固體，不能用于制備氨氣，故A錯誤；

B．向CaO中滴加濃氨水，CaO遇水生成Ca(OH)2，同時放出大量熱量，有利于濃氨水中的氨氣逸出，故B正確；

C．固體加熱制氣體時，試管口應略向下傾斜，使產生的水能夠流出，以免損壞試管，所以利用氯化銨和氫氧化鈣固體加熱制取氨氣需試管口應略向下傾斜，故C錯誤；

D．濃氨水易揮發，加熱能夠促進氨氣的逸出，可以用來制備氨氣，故D正確；

故答案為AC；

(7)用圓底燒瓶收集干燥的氨氣，用圖1裝置進行噴泉實驗，當擠壓滴管的膠頭時，水進入燒瓶中，氨氣溶于水，使燒瓶內氣體壓強減小，燒杯內的水不斷進入燒瓶，由于氨氣溶于形成的一水合氨電離產生NH4+、OH，水溶液顯堿性，因此可以得到紅色噴泉，用方程式表示為：NH3H2O NH4++OH；

(8)如果只提供如圖2的裝置，引發噴泉的方法是打開止水夾，用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱，氨氣受熱膨脹，趕出玻璃導管內的空氣，再將熱源移開，水進入燒瓶內，氨氣溶解于水中產生壓強差，即發生噴泉；

(9)NH4NO3是常用的銨態氮肥，在施用時若受熱，就會發生分解反應釋放出氨氣而降低肥效；檢驗NH4+的方法是加入強堿反應，加熱能夠產生使濕潤的紅色石蕊試液變藍的刺激性氣體。