Question

（1）氨气（NH₃）是一种无色有刺激性气味的气体，密度小于空气的密度，极易溶于水，氨气在化学工业中用途很广泛，例如制化肥、纯碱等，还可用于环境治理．
①氨气可以用______法来收集．
②“侯氏制碱法”关键一步的反应原理可表示为：NH₃+CO₂+H₂O+NaCl=NaHCO₃+A
A的化学式为______，其中氮元素与氢元素的质量比为：______．
③在细菌作用下，用氨处理含甲醛的工业废水，使其变为无毒的氮气和二氧化碳，从而清除对环境的污染，有关的反应为：6NH₃+5CH₃OH+12B=3N₂+5CO₂+19H₂O，则B的化学式为______．
（2）我国已成功发射的“神舟”六号载人飞船，所用的固体燃料是铝粉和高氯酸铵（化学式为NH₄ClO₄）的混合物．发射时，点燃铝粉产生大量的热引发高氯酸铵发生下列反应：2NH₄ClO₄N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X．请回答下列问题：
①NH₄ClO₄中氯元素的化合价为：______．
②该反应属于基本反应类型中的______反应．
③X的化学式为：______．

Answer 1

解：（1）①根据密度大于空气的气体可用向上排气法收集、密度小于空气的气体可采取向下排气法收集、不溶于水的气体可用排水法收集，由于氨气密度小于空气的密度且极易溶于水，因此收集氨气时只能采取向下排空气法收集；
②由反应的化学方程式NH₃+CO₂+H₂O+NaCl═NaHCO₃+A，可知反应前各原子个数为
反应前 反应后
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
根据反应前后原子种类、数目不变，可判断生成物A的一个分子由4个H原子、1个N原子、1个Cl原子构成，4个H原子与1个N原子可形成NH₄⁺，因此可确定物质A的化学式可表示为NH₄Cl；
NH₄Cl中氮元素与氢元素的质量比=14：（1×4）=7：2；
③由化学方程式6NH₃+5CH₃OH+12B═3N₂+5CO₂+19H₂O，可知反应前后各原子的个数为
反应前 反应后
N原子 6 6
H原子 38 38
C原子 5 5
O原子 5 29
根据反应前后原子种类、数目不变，可判断反应物B的12个分子中含有24个O原子，则每个B分子由2个O原子构成，物质B的化学式为O₂；
（2）①设化合物NH₄ClO₄中氯元素的化合价为x，由NH₄⁺、O化合价分别为+1、-2，根据化合物中各元素化合价代数和为0，有（+1）+x+（-2）×4=0，解得x=+7；
②该反应由一种物质NH₄ClO₄发生反应生成了N₂、Cl₂、O₂、X四种物质，属于“一变多”的分解反应；
③由化学方程2NH₄ClO₄N₂↑+Cl₂↑+2O₂↑+4X，可知反应前后各原子的个数为
反应前 反应后
N原子 2 2
H原子 8 0
Cl原子 2 2
O原子 8 4
根据反应前后原子种类、数目不变，可判断生成物X的4个分子中含8个H原子和4个O原子，每个X分子由2个H原子和1个O原子构成，则物质X的化学式为H₂O；

故答案为：（1）①向下排空气；②NH₄Cl；7：2；③O₂；（2）①+7；②分解；③H₂O．
分析：（1）①根据收集气体的方法与气体密度、溶解性的关系，利用氨气的性质，确定收集氯气的方法；
②根据反应前后原子种类、数目不变，利用反应的化学方程式，判断生成物A的分子构成，确定物质A的化学式；并利用化学式计算其中N、H元素的质量比；
③根据反应前后原子种类、数目不变，利用反应的化学方程式，判断反应物B的分子构成，确定物质B的化学式；
（2）①根据化合物中各元素化合价代数和为0，利用化合物的化学式计算其中Cl元素的化合价；
②根据分解反应的概念，利用反应由一种物质生成多种物质的反应特点，判断反应的分类；
③根据反应前后原子种类、数目不变，利用反应的化学方程式，判断生成物X的分子构成，确定物质X的化学式．
点评：根据化学变化前后原子的种类、数目不变，由反应的化学方程式，可以推断反应中某物质的分子构成及物质化学式的确定．