Question

氮是生命的基礎，由于存在著氮的循環，生命世界才能像我們所見到的那樣生機勃勃，充滿活力．下圖是自然界中氮的循環圖，請分析此圖并回答有關問題．

（1）從空氣中獲取氮是人類長久以來追求的目標．土壤及豆科植物能進行高效固氮，在這一過程中，氮元素由

 

態轉化為

 

態．
人工固氮也在20世紀初取得了巨大突破，德國化學家哈伯發明了合成氨工藝，其主要反應的化學方程式是

 

，如果需要制取少量氨氣，在實驗室中可以采用以下方法制取

 

（用化學方程式表示）．
（2）氨經氧化后，最終可以得到重要的化工原料硝酸，請寫出工業上利用氨在催化劑（如鉑、銠）存在的情況下與氧氣反應的化學方程式

 

．而硝酸能與氨形成含氮量很高的肥料NH₄NO₃，施用于土壤而實現非自然形式的氮循環．但這種肥料不適宜與堿性物質共用，否則會降低肥效，請用離子方程式表示其原因

 

．

Answer 1

分析：元素存在狀態有游離態和化合態，以單質形式存在的狀態是游離態，以化合物的形式存在的狀態是化合態；合成氨過程的化學方程式書寫要根據質量守恒定律和客觀事實正確書寫．

解答：解：（1）空氣中氮元素以氮氣這一單質形式存在，是游離態，豆科植物將氮氣中的氮轉化成化合物中的氮，氮元素存在形式也由游離態變成了化合態．
德國化學家哈伯發明的合成氨工藝是將氮氣和氫氣在高溫高壓催化劑條件下轉化成氨氣，化學方程式為：N₂+3H₂2NH₃；在實驗室中可以 用熟石灰和氯化銨混合加熱制得氨氣，方程式為Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O
（2）氨在催化劑（如鉑、銠）存在的情況下與氧氣反應生成一氧化氮和水，方程式為4NH₃+5O₂

催化劑 .

高溫

4NO+6H₂O，硝酸銨不能遇堿性物質混合施用，因為銨根離子與氫氧根離子會結合成氨氣，降低肥效，離子方程式為NH₄⁺+OH-=NH₃+H₂O
故答案為：
（1）游離（1分）、化合（1分）； N₂+3H₂2NH₃（2分）；Ca（OH）₂+2NH₄Cl

△   .

CaCl₂+2NH₃↑+2H₂O（2分）．
（2）4 NH₃+5O₂ 

催化劑 .

高溫

4NO+6H₂O（2分）；NH₄⁺+OH-=NH₃+H₂O （2分）．

點評：本題主要考查了化學方程式及離子方程式的書寫，要根據題目要求和書寫方程式原則正確書寫．