Question

基于“物質發生化學變化前后，組成反應物和生成物的元素種類不變”原理，現代化學中提出了“綠色化學”的概念．“綠色化學”其中一方面指的就是將反應物中的所有原子充分利用，使其都構成所需的生成物，從而實現原子利用率為100％．著名的制堿專家侯德榜創造出的制堿新法——“聯合制堿法”，就滲透了“綠色化學”的思想．在侯氏聯合制堿法中，把氨氣通入飽和二氧化碳的水溶液中，即讓氨氣、二氧化碳和水共同作用，反應只得到了一種化學肥料，把這種肥料再與氯化鈉反應，便能得到制造純堿的原料，大大提高了原料的利用率，降低了成本．

[提出問題]該種化學肥料是什么物質？

[猜想假設]基于對“綠色化學”的理解，同學們對這種化學肥料進行了猜想．請在猜想物質的后面括號內填寫相應的化學式．

①碳酸銨[(NH₄)₂CO₃]；②碳酸氫銨[　　]；③硫酸銨[　　]；④硝酸銨[NH₄NO₃]．

經過同學們的討論，上述四種猜想中，明顯錯誤的兩種猜想是________(填序號)，理由是分別是________．

[收集證據]為了確定該化學肥料到底是其他兩種情況中的哪一種，同學們通過上網查閱資料得知，該種化學肥料中氮元素的質量分數在10％～20％范圍之內．通過計算，同學們確定該化學肥料的組成．

[得出結論]化學肥料屬于________(填序號)，該肥料中氮元素的化合價是________價．請寫出計算該化學肥料中氮元素質量分數的計算過程：ω(N)________；生成該化學肥料的化學反應屬于________反應(填“化合”或“分解”)．

Answer 1

答案：
解析：

答案：[猜想假設]②碳酸氫銨[NH4HCO3]　③硫酸銨[(NH4)2SO4]　③、④　反應前后元素種類守恒，硫酸銨中含有S元素，而反應物中沒有S元素，硝酸銨中只有N、H、O三種元素，沒有C元素[得出結論]③　－3　ω(N)＝(14/79)×100％＝17.7％　化合． 　　解析：本題以侯德榜制堿過程中的一個化學反應為探究背景，考查的主要知識點有化學式的書寫、元素質量分數的計算等知識．解題時，首先要根據反應前后元素種類守恒，確定氨氣、水、二氧化碳三種物質反應得到的生成物中必須要含有C、H、O、N四種元素，從而確定猜想③、④是錯誤的，理由就是硫酸銨中含有S元素，而反應物中沒有S元素，硝酸銨中只有三種元素，沒有C元素；然后再根據化合物中化合價總代數和為0，確定碳酸氫銨中N元素的化合價為－3價，根據純凈物中元素的質量分數＝(該元素的相對原子質量×原子個數)/純凈物的相對分子質量，求算碳酸氫銨中氮元素的質量分數．