Химия

Основными элементами, входящими в состав удобрений, являются азот, фосфор и калий. Но так как калий не образует газообразных соединений, то он не может входить в состав искомых веществ. В случае азота и фосфора газообразными веществами, способными окисляться (вещество А), являются азот, оксиды азота (I), (II), (IV), аммиак и фосфин. Так как при окислении фосфина не могут образовываться два различных газообразных соединения:

$2PH_{3} + 3O_{2} = P_{2}O_{3} + 3H_{2}O$,

или

$2PH_{3} + 4O_{2} = P_{2}O_{5} + 3H_{2}O$.

то фосфор исключается. При окислении азота сначала образуется оксид азота (II):

$N_{2} + O_{2} = 2NO$,

а при дальнейшем окислении - оксид азота (IV):

$2NO + O_{2} = 2NO_{2}$

Но из указанных оксидов при их взаимодействии с газообразным веществом Г получить снова азот невозможно. Поэтому азот исключается. По этой же причине исключается и оксид азота (I). Из оксида азота (II) можно получить независимо от условий окисления только одно газообразное вещество - оксид азота (IV), а из последнего газообразные продукты окисления не образуются. Следовательно, оба оксида не удовлетворяют условию задачи. Искомым газообразным веществом А является аммиак. При его окислении на воздухе в зависимости от условий могут протекать реакции:

$4NH_{3} + 3O_{2} = 2N_{2} + 6H_{2}O$
$4NH_{3} + 5O_{2} \overset {кат.}{= } 4NO + 6H_{2}O$

Вещество Б - азот, В - оксид азота (II). Аммиак из азота можно получить при его взаимодействии с водородом:

$N_{2} + 3H_{2} = 2NH_{3}$.

Следовательно, искомое вещество Г - водород.

В результате ряда превращений из оксида азота (II) (вещество В) может быть получена азотная кислота (вещество Д):

$2NO + O_{2} = 2NO_{2}$
$4NO_{2} + O_{2} + 2H_{2}O = 4HNO_{3}$

Продуктом взаимодействия азотной кислоты с аммиаком является нитрат аммония (вещество Е):

$NH_{3} + HNO_{3} = NH_{4}NO_{3}$

используемый в качестве удобрения.