题目内容
【题目】空气是宝贵的自然资源,下图是以空气等为原料合成尿素[CO(NH2)2]的流程。请按要求回答相关问题:
(1)空气属于______(填“纯净物”或“混合物”),X是空气中含量最多的气体,其化学式为______。
(2)图中分离空气的过程属于______变化(填“物理”或“化学”)。
(3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质______(填“活泼”或“稳定”)。
(4)①天然气的主要成分是CH4,天然气属于______再生资源(填“可”或“不可”)。
②CH4能做燃料是因为具有______性,若不完全燃烧有黑烟,黑烟是___________
③由CH4在该流程中的作用表明:化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有______变化(填“能量”或“元素种类”)。
(5)尿素属于______(填“氮肥”、“磷肥”或“钾肥”);写出NH3合成尿素的化学反应表达式______。
【答案】混合物N2物理稳定不可可燃碳能量氮肥CO2+NH3 CO(NH2)2+H2O
【解析】
本题主要考查了纯净物和混合物的判别,常见化肥的种类和作用,化学变化和物理变化的判别,质量守恒定律的应用,化学方程式的书写等。解答时要根据各种物质的性质,结合各方面条件进行分析、判断得出正确的结论。
(1)空气中含有多种成分,属于混合物;空气中各成分的含量按体积分数计算,氮气占78%,氧气占21%,稀有气体占0.94%,二氧化碳占0.03%,X是空气中含量最多的气体,该气体是氮气,其分子式为N2;
(2)图中分离空气的过程没有生成新物质,属于物理变化;
(3)空气中含有的少量稀有气体的化学性质稳定;
(4)①天然气属于不可再生资源;
②CH4能做燃料是因为具有可燃性,据质量守恒定律可知反应前后元素的种类不变,甲烷和氧气点燃条件下反应,若不完全燃烧有黑烟,黑烟是碳颗粒;
③根据流程图可知,化学反应中发生物质变化的同时也会伴随有能量变化;
(5)尿素只含有营养元素氮元素,属于氮肥;根据流程图可知,二氧化碳和NH3在低温高压下能反应生成尿素和水,反应化学方程式为CO2+NH3 CO(NH2)2+H2O。
【题目】用来测定空气成分的方法很多,如图所示的是小明用红磷在空气中燃烧的测定方法。实验过程是:
第一步:将集气瓶容积划分为五等份,并做好标记。
第二步:点燃燃烧匙内的红磷,伸入集气瓶中并把塞子塞紧。
第三步:待红磷熄灭并冷却后,打开弹簧夹,发现水被吸入集气瓶中,进入集气瓶中水的体积约为集气瓶总容积的1/5。
请回答下列问题:
(1)实验过程中,观察到的主要现象是____________,反应的文字表达式是__________。
(2)上面的实验同时证明了氮气有_________的化学性质。
(3)实验完毕,若进入集气瓶中水的体积不到总容积的1/5,你认为导致这一结果的原因可能是_______________。
(4)拓展:上图是一个具有刻度和活塞可滑动的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷,将它放在盛有沸水的烧杯上方,进行实验。请完成实验报告:
实验目的 | 实验现象 | 实验结论 |
测定空气中______的体积分数 | 白磷着火燃烧,活塞先右移,后左移,最后停在刻度约为_______(填整数)的位置上。 | 空气的成分按体积计算,________约占21% |
【题目】王丽用家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
(1)实验I:验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
(实验记录)
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
取一只250 mL的集气瓶,收集一瓶所得气体,然后把燃着的石蜡插入集气瓶中 | 石蜡燃烧得更旺 | 收集的气体是纯净的氧气 |
(实验反思)老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是____。
(2)实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。同学们在老师的指导下设计了如图所示装置,进行实验,并重复多次。
(实验记录 )
实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 | |
① | 连接仪器,____ | / | / |
② | 加入药品,将装置连接固定 | / | / |
③ | 打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b | A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 | 收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ | 用凸透镜聚光引燃白磷 | 燃烧放热,有大量白烟 | 反应表达式____ |
⑤ | 待白磷熄灭并冷却至室温, 进行操作I____ | 现象I____ | 小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
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(数据记录)
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
B中剩余水体积/mL | 100 | 42 | 39 | 41 | 38 |
(数据处理)上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。小丽所带气体中氧气的体积分数为____ 。
(实验反思)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是____。