4. 碳酸氢铵($\ce{NH_{4}HCO_{3}}$)简称碳铵,是一种常用的化肥,碳铵被农作物吸收后无残留物,不会对土壤造成伤害。纯净的碳铵是一种白色粉末状晶体,易溶于水,受热易分解。回答下列问题。
(1)下列物质不可能是碳酸氢铵分解产物的是________(填编号)。
(A)$\ce{H_{2}O}$ (B)$\ce{NH_{3}}$ (C)$\ce{CO_{2}}$ (D)$\ce{SO_{2}}$
(2)存储和运输碳铵时应防止曝晒,可能的原因是________。
(3)某品牌的碳铵化肥的标签中标注着“含氮量为30%”,你认为是否可能?请通过计算加以说明。
(1)下列物质不可能是碳酸氢铵分解产物的是________(填编号)。
(A)$\ce{H_{2}O}$ (B)$\ce{NH_{3}}$ (C)$\ce{CO_{2}}$ (D)$\ce{SO_{2}}$
(2)存储和运输碳铵时应防止曝晒,可能的原因是________。
(3)某品牌的碳铵化肥的标签中标注着“含氮量为30%”,你认为是否可能?请通过计算加以说明。
答案
4. (1) D (2) 碳铵受热易分解而使其失效 (3) 不可能。经计算碳铵中氮元素的含量为17.7%
解析
【分析】
本题围绕碳酸氢铵的性质与相关计算展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,分析碳酸氢铵的组成元素,判断分解产物不可能含有的物质;
2. 第(2)问:结合题目给出的碳铵“受热易分解”的性质,分析存储运输需防止曝晒的原因;
3. 第(3)问:通过计算纯净碳酸氢铵中氮元素的质量分数,与标签标注的含氮量对比,判断标注是否合理。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。碳酸氢铵($\ce{NH_{4}HCO_{3}}$)由氮(N)、氢(H)、碳(C)、氧(O)四种元素组成,不含硫(S)元素,因此其分解产物不可能含有$\ce{SO_{2}}$,故选D。
(2) 题目明确说明碳铵受热易分解,曝晒会使碳铵受热分解,导致化肥失去肥效,因此存储和运输碳铵时应防止曝晒。
(3) 计算纯净碳酸氢铵中氮元素的质量分数:
$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$的相对分子质量 = $14 + (1×5) + 12 + (16×3) = 79$,
氮元素的质量分数 = $\frac{14}{79}×100\% ≈ 17.7\%$。
由于纯净碳铵的含氮量仅约17.7%,若为不纯的碳铵,含氮量会更低,因此标签标注的“含氮量为30%”不可能。
【答案】
(1) D;(2) 碳铵受热易分解而使其失效;(3) 不可能,经计算碳铵中氮元素的含量为17.7%
【知识点】
质量守恒定律、化学式相关计算、化学肥料的性质
【点评】
本题考查化学基础知识点的应用,涵盖质量守恒定律、化学式计算及物质性质,难度不大,需要学生掌握基础化学知识并能结合题目信息分析问题。
【难度系数】
0.6
本题围绕碳酸氢铵的性质与相关计算展开,解题思路如下:
1. 第(1)问:根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变,分析碳酸氢铵的组成元素,判断分解产物不可能含有的物质;
2. 第(2)问:结合题目给出的碳铵“受热易分解”的性质,分析存储运输需防止曝晒的原因;
3. 第(3)问:通过计算纯净碳酸氢铵中氮元素的质量分数,与标签标注的含氮量对比,判断标注是否合理。
【解析】
(1) 根据质量守恒定律,化学反应前后元素种类不变。碳酸氢铵($\ce{NH_{4}HCO_{3}}$)由氮(N)、氢(H)、碳(C)、氧(O)四种元素组成,不含硫(S)元素,因此其分解产物不可能含有$\ce{SO_{2}}$,故选D。
(2) 题目明确说明碳铵受热易分解,曝晒会使碳铵受热分解,导致化肥失去肥效,因此存储和运输碳铵时应防止曝晒。
(3) 计算纯净碳酸氢铵中氮元素的质量分数:
$\ce{NH_{4}HCO_{3}}$的相对分子质量 = $14 + (1×5) + 12 + (16×3) = 79$,
氮元素的质量分数 = $\frac{14}{79}×100\% ≈ 17.7\%$。
由于纯净碳铵的含氮量仅约17.7%,若为不纯的碳铵,含氮量会更低,因此标签标注的“含氮量为30%”不可能。
【答案】
(1) D;(2) 碳铵受热易分解而使其失效;(3) 不可能,经计算碳铵中氮元素的含量为17.7%
【知识点】
质量守恒定律、化学式相关计算、化学肥料的性质
【点评】
本题考查化学基础知识点的应用,涵盖质量守恒定律、化学式计算及物质性质,难度不大,需要学生掌握基础化学知识并能结合题目信息分析问题。
【难度系数】
0.6
某植物园为取得良好的种植效果,测定了园内不同地点土壤的酸碱性,并用不同浓度的硫酸亚铁溶液调整土壤的酸碱性。土壤样品的pH及施加硫酸亚铁后土壤的pH变化见下表。回答下列问题。(土壤样品与硫酸亚铁溶液的体积比为1:1)

(1)该植物园的土壤呈
(2)部分植物适宜生长的土壤pH见下表。欲种植下表中的植物,该植物园的土壤是否需要改良?为什么?

(3)某同学取该植物园地点C的土壤,用等体积5%的硫酸亚铁溶液改变土壤pH。
① 土壤pH改变后,适合种植的植物是
② 配制5 kg、5%的硫酸亚铁溶液需要硫酸亚铁和水各多少千克?
(1)该植物园的土壤呈
碱性
(填“酸性”“碱性”或“中性”),加入硫酸亚铁溶液后土壤呈酸性
(填“酸性”“碱性”或“中性”)。(2)部分植物适宜生长的土壤pH见下表。欲种植下表中的植物,该植物园的土壤是否需要改良?为什么?
(3)某同学取该植物园地点C的土壤,用等体积5%的硫酸亚铁溶液改变土壤pH。
① 土壤pH改变后,适合种植的植物是
海棠、牡丹
。② 配制5 kg、5%的硫酸亚铁溶液需要硫酸亚铁和水各多少千克?
答案
(1) 碱性 酸性 (2) 需要。表中植物适宜生长的土壤pH是中性或偏酸性的,该园区的土壤是碱性的,不适合这些植物的生长,需要改良 (3) ① 海棠、牡丹 ② 需要0.25 kg硫酸亚铁、4.75 kg水
解析
【分析】
要解决本题,需掌握溶液酸碱性与pH的关系(pH>7为碱性,pH<7为酸性,pH=7为中性),结合题目信息判断土壤酸碱性;对比植物适宜的pH范围分析是否需要改良;利用溶质质量分数公式计算溶液中溶质和溶剂的质量。具体思路:①根据土壤样品及加入硫酸亚铁后的pH判断酸碱性;②对比植物适宜pH与园区土壤pH,判断是否需改良;③根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算硫酸亚铁质量,再用溶液质量减溶质质量得水的质量;④根据处理后土壤pH确定适宜种植的植物。
【解析】
(1)溶液酸碱性与pH的关系:pH>7时溶液呈碱性,pH<7时呈酸性。由题目信息可知,该植物园原土壤样品的pH>7,故呈碱性;加入硫酸亚铁后土壤pH<7,故呈酸性。
(2)表中植物适宜生长的土壤pH为中性或偏酸性,而该园区土壤呈碱性,不适合这些植物生长,因此需要改良。
(3)①地点C的土壤经等体积5%硫酸亚铁溶液处理后,pH适合海棠、牡丹生长,故适合种植的植物是海棠、牡丹。
②根据溶质质量分数公式:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,需硫酸亚铁的质量为5kg×5%=0.25kg;水的质量=溶液质量-溶质质量=5kg-0.25kg=4.75kg。
【答案】
(1) 碱性 酸性 (2) 需要。表中植物适宜生长的土壤pH是中性或偏酸性的,该园区的土壤是碱性的,不适合这些植物的生长,需要改良 (3) ① 海棠、牡丹 ② 需要0.25 kg硫酸亚铁、4.75 kg水
【知识点】
溶液酸碱性与pH、溶质质量分数计算、化学与农业生产
【点评】
本题结合实际土壤改良问题,考查溶液酸碱性判断、pH与酸碱性的关系及溶液配制的计算,贴近生活,难度适中,需学生能提取题目关键信息并结合所学知识分析解决问题。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需掌握溶液酸碱性与pH的关系(pH>7为碱性,pH<7为酸性,pH=7为中性),结合题目信息判断土壤酸碱性;对比植物适宜的pH范围分析是否需要改良;利用溶质质量分数公式计算溶液中溶质和溶剂的质量。具体思路:①根据土壤样品及加入硫酸亚铁后的pH判断酸碱性;②对比植物适宜pH与园区土壤pH,判断是否需改良;③根据溶质质量=溶液质量×溶质质量分数计算硫酸亚铁质量,再用溶液质量减溶质质量得水的质量;④根据处理后土壤pH确定适宜种植的植物。
【解析】
(1)溶液酸碱性与pH的关系:pH>7时溶液呈碱性,pH<7时呈酸性。由题目信息可知,该植物园原土壤样品的pH>7,故呈碱性;加入硫酸亚铁后土壤pH<7,故呈酸性。
(2)表中植物适宜生长的土壤pH为中性或偏酸性,而该园区土壤呈碱性,不适合这些植物生长,因此需要改良。
(3)①地点C的土壤经等体积5%硫酸亚铁溶液处理后,pH适合海棠、牡丹生长,故适合种植的植物是海棠、牡丹。
②根据溶质质量分数公式:溶质质量=溶液质量×溶质质量分数,需硫酸亚铁的质量为5kg×5%=0.25kg;水的质量=溶液质量-溶质质量=5kg-0.25kg=4.75kg。
【答案】
(1) 碱性 酸性 (2) 需要。表中植物适宜生长的土壤pH是中性或偏酸性的,该园区的土壤是碱性的,不适合这些植物的生长,需要改良 (3) ① 海棠、牡丹 ② 需要0.25 kg硫酸亚铁、4.75 kg水
【知识点】
溶液酸碱性与pH、溶质质量分数计算、化学与农业生产
【点评】
本题结合实际土壤改良问题,考查溶液酸碱性判断、pH与酸碱性的关系及溶液配制的计算,贴近生活,难度适中,需学生能提取题目关键信息并结合所学知识分析解决问题。
【难度系数】
0.5
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