化肥對于糧食產(chǎn)量提升有著巨大的貢獻,而氮肥需要通過氨氣合成而來。
Ⅰ.氨氣的制備
1905年,化學家哈珀成功用氮氣和氫氣合成氨氣,如圖是合成氨工藝的主要流程。
(1)氨分離器是在高壓下適當降溫,使氨氣液化儲存,剩余的N2和H2經(jīng)循環(huán)壓縮機回輸?shù)胶铣伤?。此過程說明氨氣的沸點比N2和H2的沸點都要 低低。
(2)合成塔中的反應條件為高溫、高壓并使用催化劑,該反應的符號表達式為 N2+H2催化劑高溫高壓NH3N2+H2催化劑高溫高壓NH3,該反應所屬的基本反應類型是 化合反應化合反應。
(3)使用催化劑的目的主要是 加快反應速率加快反應速率。根據(jù)催化劑的特性可知,催化劑在該反應前后本身的質(zhì)量和 化學性質(zhì)化學性質(zhì)不變。
(4)如圖為氮氣與氫氣在催化劑表面合成氨氣反應的微觀示意圖,該過程合理的順序是 ⑤④①②③⑤④①②③。
(圖中“”表示氮原子,“”表示氫原子,“”表示催化劑)
Ⅱ.氨氣的性質(zhì)
某興趣小組對氨氣的性質(zhì)進行探究,氨氣溶于水形成的水溶液稱為氨水,氨水能使酚酞溶液變紅。
(5)如圖-1所示,燒杯中盛有含酚酞的冷水,將充滿氨氣的試管倒置在燒杯中,用手捂住試管底部片刻,觀察到燒杯中的水沿導管向上,并形成“紅色噴泉”,最終紅色溶液幾乎充滿了整個試管,解釋產(chǎn)生噴泉的原因:當手捂住試管底部,溫度升高,氣體膨脹,氨氣易溶于水,導致試管內(nèi)外形成壓強差,燒杯中水被壓入試管,形成噴泉氨氣易溶于水,導致試管內(nèi)外形成壓強差,燒杯中水被壓入試管,形成噴泉。
(6)濃氨水能與燃著的鎂反應,生成黃綠色固體物質(zhì)MgxN2,其中元素的質(zhì)量比m(Mg):m(N)=18:7,則x=33。
Ⅲ.氨氣的用途
使用NH3熏蒸法可降低食物中滋生的黃曲霉素。該方法是利用NH3與食品中的水反應生成一水合氨,一水合氨再與黃曲霉素反應,從而有效的降低黃曲霉素的含量。為測定不同溫度下,黃曲霉素的降解率,現(xiàn)將50g花生破碎成粉末,包裹密封并注入氨氣,置于恒溫箱進行熏蒸。實驗結(jié)果如圖-2所示:
(7)為保證實驗結(jié)果的準確性,在實驗中必須控制的變量有 acdacd(填字母)。
a.熏蒸時間
b.熏蒸溫度
c.NH3濃度
d.花生含水量
(8)由圖可知:在25℃~45℃的范圍內(nèi),熏蒸溫度與黃曲霉素的降解率的關系可表述為 其他條件相同時,黃曲霉素的降解率隨熏蒸溫度的上升而增大其他條件相同時,黃曲霉素的降解率隨熏蒸溫度的上升而增大,實際生產(chǎn)中應選取的最佳熏蒸溫度為 40℃40℃。
催化劑
高溫高壓
催化劑
高溫高壓
【答案】低;N2+H2NH3;化合反應;加快反應速率;化學性質(zhì);⑤④①②③;氨氣易溶于水,導致試管內(nèi)外形成壓強差,燒杯中水被壓入試管,形成噴泉;3;acd;其他條件相同時,黃曲霉素的降解率隨熏蒸溫度的上升而增大;40℃
催化劑
高溫高壓
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/7 2:0:2組卷:95引用:1難度:0.5
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽,化學小組對其進行了探究。
(1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時吸收熱量,Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應結(jié)束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實驗,下列說法錯誤的是
a.pH<6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:547引用:4難度:0.5 -
2.關于鹽的性質(zhì)研究是一項重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項目式學習。
【任務一】認識碳酸氫鈉
(1)下列關于碳酸氫鈉的說法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構(gòu)成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應:興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍,紫色石蕊溶液變紅,說明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請設計實驗證明(寫出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性,結(jié)合材料一、二從微觀角度說明原因:
②根據(jù)本實驗,可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:87引用:2難度:0.4 -
3.興趣小組的同學對金屬的某些性質(zhì)進行相關探究。
【實驗回顧】用圖甲所示裝置制取氫氣。
(1)鋅與稀硫酸反應?;瘜W方程式為
(2)可用排水法收集氫氣的原因是
(3)在金屬活動性順序里,金屬能否置換出鹽酸、稀硫酸中的氫,判斷依據(jù)是
【發(fā)現(xiàn)問題】小路同學為驗證上述“判斷依據(jù)”,將純鋅片和純銅片插入稀硫酸中,實驗過程中偶然將兩種金屬觸碰(如圖乙),發(fā)現(xiàn)銅片表面產(chǎn)生了氣泡。經(jīng)檢驗,產(chǎn)生的氣體仍是氫氣。
【提出問題】圖乙中哪種金屬參與了反應?該反應的原理是什么?
【進行實驗】在老師指導下,小路同學設計并進行了如下實驗:
步驟1:另取純鋅片和純銅片插入盛有稀硫酸的燒杯中(如圖丙),觀察現(xiàn)象;
步驟2:用導線將純鋅片和純銅片連接,并在兩金屬片之間串聯(lián)一個電流表(如圖?。^察現(xiàn)象。
(4)步驟1觀察到的現(xiàn)象是
【分析解釋】圖戊為步驟2的微觀原理示意圖(提示:圖中的e-表示電子)。
(5)氫氣是由
(6)請根據(jù)圖示,從微觀角度描述在銅片表面產(chǎn)生氫氣的過程
【反思拓展】
(7)若按己圖進行實驗,電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則石墨碳棒上
(8)若將己圖中稀硫酸換成硫酸銅溶液,電流表指針也發(fā)生偏轉(zhuǎn)。則
【延伸應用】
(9)一般情況下,兩種活動性不同的金屬在潮濕的環(huán)境中接觸時,活動性強的金屬首先被腐蝕。造船工業(yè)為了避免輪船的鋼鐵外殼被腐蝕,通常在輪船外殼鑲嵌的金屬是
A.銀塊
B.銅塊
C.錫塊
D.鋅塊發(fā)布:2024/12/25 12:0:1組卷:81引用:3難度:0.5
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