Question

15．盡管氮元素在地殼中的含量較低（主要以硝酸鹽的形式存在），但是大氣中有豐富
的氮?dú)�，這為氨和硝酸的廣泛應(yīng)用提供了可能．
（1）氮?dú)獾碾娮邮綖?img src="http://thumb.1010pic.com/pic3/quiz/images/201507/91/2fe0e3ce.png" style="vertical-align:middle" />，雷電作用能進(jìn)行氮的固定，寫出反應(yīng)方程式N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO．
（2）食物蘊(yùn)含的營養(yǎng)物質(zhì)中，含氮的高分子化合物是蛋白質(zhì)（填名稱，下同），其水解的最終產(chǎn)物為氨基酸．
（3）土壤中的NH₄⁺在硝化細(xì)菌的催化作用下可被氧化成NO₃^-，寫出其離子方程式：NH₄⁺+2O₂$\frac{\underline{\;硝化細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺．
（4）某鎂鋁合金用足量稀硝酸完全溶解，得到標(biāo)準(zhǔn)狀況下NO 11.2L，再向溶液中加入過量氨水，充分反應(yīng)后過濾．若沉淀質(zhì)量為40.8g，則合金的質(zhì)量為15.3g．

Answer 1

分析 （1）氮原子最外層5個(gè)電子，氮?dú)庵袃蓚�(gè)氮原子形成3對(duì)共用電子對(duì)；空氣中的氮?dú)馀c氧氣在雷電的作用下發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮；
（2）蛋白質(zhì)是由氨基酸縮合而成的含氮的高分子化合物，蛋白質(zhì)水解生成多肽化合物，多肽化合物水解最終產(chǎn)物為氨基酸；
（3）NH₄⁺在硝化細(xì)菌的催化作用下被空氣中的氧氣氧化為硝酸根離子，依據(jù)得失電子守恒寫出化學(xué)方程式；
（4）鎂鋁合金與足量稀硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，轉(zhuǎn)化成硝酸鎂和硝酸鋁，部分硝酸得到電子被還原為NO，向反應(yīng)后的溶液中加入過量的氨水，鎂、鋁離子完全反應(yīng)生成氫氧化鎂、氫氧化鋁沉淀，依據(jù)質(zhì)量守恒和氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒計(jì)算解答．

解答 解：（1）氮?dú)庵袃蓚�(gè)氮原子形成3對(duì)共用電子對(duì)，電子式為：；氮?dú)馀c氧氣在雷電的作用下發(fā)生反應(yīng)生成一氧化氮，方程式為：N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO；
故答案為：；N₂+O₂$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2NO；
（2）蛋白質(zhì)是由氨基酸縮合而成的含氮的高分子化合物，屬于食物蘊(yùn)含的營養(yǎng)物質(zhì)中，含氮的高分子化合物是蛋白質(zhì)；蛋白質(zhì)水解生成多肽化合物，多肽化合物水解最終產(chǎn)物為氨基酸，所以蛋白質(zhì)水解的最終產(chǎn)物為氨基酸，
故答案為：蛋白質(zhì)；氨基酸；
（3）NH₄⁺在硝化細(xì)菌的催化作用下被空氣中的氧氣氧化的離子方程式為：NH₄⁺+2O₂$\frac{\underline{\;硝化細(xì)菌\;}}{\;}$ NO₃^-+H₂O+2H⁺，
故答案為：NH₄⁺+2O₂ $\frac{\underline{\;硝化細(xì)菌\;}}{\;}$NO₃^-+H₂O+2H⁺；
（4）設(shè)合金中鎂的物質(zhì)的量為xmol，鋁的物質(zhì)的量為ymol，反應(yīng)中鎂失去電子變成二價(jià)鎂離子，鋁失去電子變成鋁離子，硝酸中氮原子有+5價(jià)將為NO中的+2價(jià)，依據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子相等的規(guī)律則：
2x+3y=$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$×（5-2）；
向溶液中加入過量氨水，充分反應(yīng)后過濾，沉淀質(zhì)量為40.8g為氫氧化鎂和氫氧化鋁沉淀質(zhì)量，
依據(jù)元素守恒計(jì)算得到：58x+78y=40.8
解得：x=0.3mol
y=0.3mol
合金的質(zhì)量=m（Mg）+m（Al）=0.3mol×24g/mol+0.3mol×27g/mol=15.3g
故答案為：15.3．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氮及其化合物的性質(zhì)，題目涉及到電子式的書寫、化學(xué)方程式的書寫、離子方程式的書寫、硝酸的相關(guān)計(jì)算，綜合性強(qiáng)，難度中等，解題的關(guān)鍵在于把握反應(yīng)的過程，抓住氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒、原子個(gè)數(shù)守恒的規(guī)律．