化肥对于粮食产量提升有着巨大的贡献，而氮肥需要通过氨气合成而来。
Ⅰ.氨气的制备
1905年，化学家哈珀成功用氮气和氢气合成氨气，如图是合成氨工艺的主要流程。
（1）氨分离器是在高压下适当降温，使氨气液化储存，剩余的N2和H2经循环压缩机回输到合成塔。此过程说明氨气的沸点比N2和H2的沸点都要 低低。
（2）合成塔中的反应条件为高温、高压并使用催化剂，该反应的符号表达式为 N2+H2催化剂高温高压NH3N2+H2催化剂高温高压NH3，该反应所属的基本反应类型是 化合反应化合反应。
（3）使用催化剂的目的主要是 加快反应速率加快反应速率。根据催化剂的特性可知，催化剂在该反应前后本身的质量和 化学性质化学性质不变。
（4）如图为氮气与氢气在催化剂表面合成氨气反应的微观示意图，该过程合理的顺序是 ⑤④①②③⑤④①②③。
（图中“
”表示氮原子，“
”表示氢原子，“
”表示催化剂）
Ⅱ.氨气的性质
某兴趣小组对氨气的性质进行探究，氨气溶于水形成的水溶液称为氨水，氨水能使酚酞溶液变红。
（5）如图-1所示，烧杯中盛有含酚酞的冷水，将充满氨气的试管倒置在烧杯中，用手捂住试管底部片刻，观察到烧杯中的水沿导管向上，并形成“红色喷泉”，最终红色溶液几乎充满了整个试管，解释产生喷泉的原因：当手捂住试管底部，温度升高，气体膨胀，氨气易溶于水，导致试管内外形成压强差，烧杯中水被压入试管，形成喷泉氨气易溶于水，导致试管内外形成压强差，烧杯中水被压入试管，形成喷泉。
（6）浓氨水能与燃着的镁反应，生成黄绿色固体物质MgxN2，其中元素的质量比m（Mg）：m（N）=18：7，则x=33。
Ⅲ.氨气的用途
使用NH3熏蒸法可降低食物中滋生的黄曲霉素。该方法是利用NH3与食品中的水反应生成一水合氨，一水合氨再与黄曲霉素反应，从而有效的降低黄曲霉素的含量。为测定不同温度下，黄曲霉素的降解率，现将50g花生破碎成粉末，包裹密封并注入氨气，置于恒温箱进行熏蒸。实验结果如图-2所示：
（7）为保证实验结果的准确性，在实验中必须控制的变量有 acdacd（填字母）。
a.熏蒸时间
b.熏蒸温度
c.NH3浓度
d.花生含水量
（8）由图可知：在25℃～45℃的范围内，熏蒸温度与黄曲霉素的降解率的关系可表述为 其他条件相同时，黄曲霉素的降解率随熏蒸温度的上升而增大其他条件相同时，黄曲霉素的降解率随熏蒸温度的上升而增大，实际生产中应选取的最佳熏蒸温度为 40℃40℃。
催化剂
高温高压
催化剂
高温高压
【答案】低；N2+H2NH3；化合反应；加快反应速率；化学性质；⑤④①②③；氨气易溶于水，导致试管内外形成压强差，烧杯中水被压入试管，形成喷泉；3；acd；其他条件相同时，黄曲霉素的降解率随熏蒸温度的上升而增大；40℃
催化剂
高温高压
【解答】
【点评】
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发布：2024/10/7 2:0:2组卷：97引用：1难度：0.5
相似题
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1．碳酸氢钠是一种应用广泛的盐，化学小组对其进行了探究。
（1）NaHCO3可称为钠盐或碳酸氢盐，它是由Na+和（填离子符号）构成，医疗上能用于治疗胃酸（含有盐酸）过多症，反应的化学方程式为。
【提出问题】实验室中如何制取少量NaHCO3？
【查阅资料】
材料一：侯氏制碱的原理：NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二：研究发现，NaHCO3溶于水时吸收热量，Na2CO3溶于水时放出热量。
【实验制备】根据侯氏制碱原理设计如图1所示装置制取NaHCO3。
反应结束后，将试管中的混合物过滤洗涤，低温烘干得白色固体。
（2）烧杯中冰水的作用是。
（3）能进一步确认该白色固体是NaHCO3的实验方案是（须用到的仪器和药品：试管、温度计、水）。
（4）如图2中碳酸氢钠的溶解度在60℃后无数据的原因可能是。
【性质探究】
常温下，取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料三NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-；HCO-3
变化②：→HCO-3+H+。CO2-3
材料四：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
【交流反思】
（5）NaHCO3溶液显（填“酸”“碱”或“中”）性，结合材料三、四从微观角度说明原因：。
（6）根据本实验，下列说法错误的是（填字母）。
a.pH＜6.68时生成的无色气体为CO2
b.从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断增大
c.不能用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液发布：2024/12/25 15:30:1组卷：582引用：4难度：0.5 -
2．关于盐的性质研究是一项重要的课题，某兴趣小组以“探究碳酸氢钠的性质”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识碳酸氢钠
（1）下列关于碳酸氢钠的说法正确的是。
A.碳酸氢钠是由Na+和构成HCO-3
B.碳酸氢钠俗称纯碱
C.碳酸氢钠医疗上能用于治疗胃酸过多症
D.碳酸氢钠难溶于水
【任务二】探究碳酸氢钠的性质
（2）探究碳酸氢钠与稀盐酸反应：兴趣小组取适量碳酸氢钠粉末于甲试管中，加入稀盐酸，如图1所示，观察到甲试管中有气泡产生，乙中，说明碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成CO2，写出试管甲中反应的化学方程式。
（3）探究碳酸氢钠的热稳定性：用酒精灯充分加热玻璃管，如图2所示。
资料：无水硫酸铜呈白色，遇水后呈蓝色
①发现玻璃管内无水硫酸铜变蓝，紫色石蕊溶液变红，说明碳酸氢钠受热易分解，且有和二氧化碳生成。
②实验后兴趣小组同学猜想玻璃管A处固体产物仅是Na2CO3而不含有NaOH，请设计实验证明（写出具体步骤和现象）：。
（4）常温下，兴趣小组同学取一定量的NaHCO3溶液于烧杯中，插入pH传感器，向烧杯中持续滴加CaCl2溶液，有白色沉淀生成，当溶液的pH变为6.68时开始有无色气体产生。反应过程中溶液的pH随时间变化如图3所示。
【查阅资料】
材料一：NaHCO3溶于水后，少量的能同时发生如下变化：HCO-3
变化①：+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
变化②：→HCO-3+H+CO2-3
材料二：溶液的酸碱性与溶液中H+和OH-数目的相对大小有关。常温下，当单位体积溶液中OH-的数目大于H+的数目时溶液的pH＞7，反之pH＜7；单位体积溶液中所含的H+数目越大，溶液的pH越小。
①根据上述实验可知NaHCO3溶液显碱性，结合材料一、二从微观角度说明原因：。
②根据本实验，可知从0～30s,单位体积溶液中H+数目不断（填“增大”或“减小”）。发布：2024/12/25 17:0:2组卷：93引用：2难度：0.4 -
3．图是一瓶浓硫酸标签上的部分内容，某探究小组的同学对这瓶硫酸进行了如下探究，请你参与．
[查阅资料]浓硫酸有强腐蚀性，溶于水会放热；硫酸钡不溶于水也不溶于酸．
[探究一]浓硫酸稀释时会放热．
（1）稀释浓硫酸时，所需仪器主要有，应如何稀释浓硫酸？．测量稀释前后溶液的温度，有明显升高的现象．结论：浓硫酸溶于水放热．
[探究二]稀硫酸与氢氧化钠溶液能发生反应．图10
（2）稀硫酸与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为实验步骤 实验现象 实验结论 先用pH试纸测定稀硫酸的pH，再逐滴加入氢氧化钠溶液并不断振荡，同时测混合液的pH pH逐渐变大，
最后pH≥7稀硫酸与氢氧化钠
溶液能发生反应．
（3）实验中仅从溶液pH变大，而不强调pH≥7，不能得出稀硫酸与氢氧化钠溶液一定发生反应的结论，理由是．
[探究三]由于该试剂瓶瓶口密封签已破损，同学们怀疑该浓硫酸的质量分数与标签不相符．
[提出问题]该浓硫酸的质量分数是否发生变化？
[实验探究]（4）取该浓硫酸和足量BaCl2溶液反应，过滤、洗涤、干燥沉淀．实验中如何确定硫酸已完全反应．
（5）为达到实验目的，实验中必须要测知的数据是．
[探究结论]（6）由实验测得的数据计算出的硫酸的质量分数与标签不符．该硫酸的质量分数应98%（填“大于”或“小于”）．发布：2025/1/6 8:0:1组卷：38引用：1难度：0.5
