Question

19．氨气在工农业生产中有重要应用．
（1）氮气用于工业合成氨，写出氮气的电子式；NH₃的稳定性比PH₃强（填写“强”或“弱”）．
（2）如图所示，向NaOH固体上滴几滴浓氨水，迅速盖上盖，观察现象．

①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生反应的化学方程式为NH₃+HCl═NH₄Cl．
②浓硫酸液滴上方没有明显现象，一段时间后浓硫酸的液滴中有白色固体，该固体可能是：NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄（写化学式，一种即可）．
③FeSO₄液滴中先出现灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，发生的反应包括Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺和4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；．
（3）空气吹脱法是目前消除NH₃对水体污染的重要方法．在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH₃的脱除率增大，用平衡移动原理解释其原因氨在水中存在平衡为NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-，加入NaOH后OH^-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除；．
（4）在微生物作用下，蛋白质在水中分解产生的氨能够被氧气氧化生成亚硝酸（HNO₂），反应的化学方程式为2NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO₂+2H₂O，若反应中有0.3mol电子发生转移时，生成亚硝酸的质量为2.35g（小数点后保留两位有效数字）．

Answer 1

分析 （1）氮气中两个N原子共用3对电子达到最外层8电子稳定结构；依据同主族元素氢化物从上到下稳定性依次减弱的递变规律解答；
（2）①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生HCl与氨气的反应生成氯化铵；
②浓硫酸难挥发，能与氨气反应生成硫酸盐；
③FeSO₄与碱反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁具有强的还原性，被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，所以看到现象白色沉淀迅速变灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色；
（3）结合NH₃+H₂ONH₃•H₂ONH₄⁺+OH^-及平衡移动分析；
（4）氨能够被氧气氧化生成亚硝酸（HNO₂），由质量守恒定律可知还生成水；结合元素的化合价变化计算．

解答 解：（1）氮气中两个N原子共用3对电子达到最外层8电子稳定结构，电子式为：；N、P都是同主族元素，依据同主族元素氢化物从上到下稳定性依次减弱的递变规律，氨气的稳定性强于磷化氢；
故答案为：；强；
（2）①浓盐酸液滴附近会出现白烟，发生HCl与氨气的反应生成氯化铵，化学方程式：NH₃+HCl═NH₄Cl，
故答案为：NH₃+HCl═NH₄Cl；
②浓硫酸难挥发，能与氨气反应生成硫酸盐，则一段时间后浓硫酸的液滴中生成的白色固体为NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄，
故答案为：NH₄HSO₄或（NH₄）₂SO₄；
③FeSO₄与碱反应生成白色沉淀氢氧化亚铁，氢氧化亚铁具有强的还原性，被空气中氧气氧化生成氢氧化铁，所以看到现象白色沉淀迅速变灰绿色沉淀，过一段时间后变成红褐色，化学方程式：Fe²⁺+2NH₃•H₂O=Fe（OH）₂↓+2NH₄⁺和4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
故答案为：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃；
（3）在一定条件下，向水体中加入适量NaOH可使NH₃的脱除率增大，是因氨在水中存在平衡为NH₃+H₂O NH₃•H₂O NH₄⁺+OH^-，加入NaOH后OH^-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除，
故答案为：氨在水中存在平衡为NH₃+H₂O NH₃•H₂O NH₄⁺+OH^-，加入NaOH后OH^-浓度增大平衡逆向移动，故有利于氨的脱除；
（4）氨能够被氧气氧化生成亚硝酸（HNO₂），由质量守恒定律可知还生成水，该反应为2NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO₂+2H₂O，由反应可知，生成2molHNO₂时转移2mol×[3-（-3）]=12mol电子，则有0.3mol电子发生转移时，生成亚硝酸0.3mol×$\frac{2}{12}$=0.05mol，其质量为0.05mol×47g/mol=2.35 g，
故答案为：2NH₃+3O₂$\frac{\underline{\;微生物\;}}{\;}$2HNO₂+2H₂O；2.35．

点评 本题以氨气的性质考查物质之间的反应，涉及氧化还原反应、平衡移动原理、非金属性比较等，综合性较强，侧重学生分析能力和计算能力的考查，题目难度中等．