题目内容
【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，对社会发展与进步做出了巨大贡献。合成氨的工艺流程图如下：
（1）该工艺流程中能循环利用的物质是_____________。
（2）写出变化②中N2、H2反应生成NH3的符号表达式：_________________________。
（3）将沸点不同的气体分离开来，常采用液化分离法。如本流程中将产物NH3与N2、H2分离开来的最适宜的温度是－33.35℃。则根据下表判断，变化①将空气中N2与O2分离时最适宜的温度是________℃。变化①属于__________变化。
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃ | －252 | －195.8 | －183 | －33.35 |
【答案】（1） N2 H2（2） N2 + H2 
NH3（3）-183 物理
【解析】
试题分析：（1） 该工艺流程中能循环利用的物质是N2 H2；（2） ②中N2、 H2反应生成NH3的符号表达式：N2 + H2NH3（3）变化①将空气中 N2 与 O2 分离时最适宜的温度是-183℃。变化①属于物理变化。
科学实验活动册系列答案
【题目】（1）生活中处处蕴含着化学知识：
① 人体中含量最高的金属元素是_________（填序号）。
a H b O c Ca
② 下列气体不属于空气污染物的是_________（填序号）。
a二氧化碳 b二氧化硫 c二氧化氮
③可用作食品保护气的是_________（填序号）。
a氮气 b氧气 c氢气
④下列物质是由原子直接构成的是______（填序号）。
a过氧化氢 b水银 c氯化钠
（2）矿物质水中元素及国标含量如表所示，请回答：
矿物质水中主要成分（mg/1L） | |
偏硅酸（H2SiO3）≥25 硫酸根≥0.05 氯离子≤5Mu | 钙≥0.2 钠≥0.2钾≥0.2 镁≥0.2 |
①水中钙、钠等指的是_____（填“单质”或“元素”）；
②水中会溶有少量氧气。请用符号表示两个氧分子______；
③右表中的氯离子符号可表示为_______；
④水中含有硫酸钠，其化学式为_______。
【题目】某学习小组做镁在空气中燃烧实验时，发现生成物中有黑色固体，针对这一现象及该反应的应用，他们开展了如下探究，请仔细阅读并完成下列探究报告。
（探究目的）探究黑色固体是镁与空气中什么物质反应产生的。
（分析猜想）分析空气中各种成分，寻找猜想依据：
空气成分一：氧气；空气成分二：氮气；空气成分三：水蒸气；空气成分四：二氧化碳。
（实验一）镁与氧气的反应
（一）制取氧气并探究氯酸钾和二氧化锰制氧气反应物与催化剂的最佳质量比。
实验中采用如图1、2所示装置，取20g氯酸钾，分成10等份，每份2g，分别装入10支试管中。在10支试管中分别加入不同质量的二氧化锰，分别测量二氧化锰与氯酸钾在不同质量比时，生成200mL氧气所消耗的时间。实验数据如表：
实验编号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
二氧化锰的质量/g | 0.1 | 0.2 | 0.33 | 0.4 | 0.5 | 0.66 | 1 | 1.3 | 2 | 3 |
二氧化锰与氯酸钾的质量比 | 1:20 | 1:10 | 1:6 | 1:5 | 1:4 | 1:3 | 1:2 | 2:3 | 1:1 | 3:2 |
生成200mL氧气时间/秒 | 235 | 186 | 162 | 147 | 133 | 117 | 143 | 160 | 211 | 244 |
请回答下列问题：
（1）实验开始前先_____；
（2）为了完成本实验，方框内应选择图2气体收集装置中的_____（填字母）；
（3）分析上述数据，你认为利用此法制氧气，二氧化锰与氯酸钾的最佳质量比为_____；
（4）催化剂能影响化学反应速度，温度、反应物的浓度（或质量分数）、反应物接触面积等也会影响化学反应速度。分析上表数据，结合影响化学反应速度的因素分析当二氧化锰与氯酸钾的质量比低于最佳质量比时，反应速度变低的原因是_______。
（二）燃烧镁带
将镁带打磨，点燃，伸入盛满氧气的集气瓶中，产生大量白烟，生成白色固体。
实验结论：镁与氧气反应生成白色的氧化镁。
（实验二）镁与氮气的反应
（一）获取氮气：
方法1：工业上把空气液化，然后蒸发，先蒸发出来的气体就是氮气；
方法2：实验室将氨气通过红热的氧化铜，可制得纯净的氮气和铜。属于化学变化的是_____（填“方法1”或“方法2”）
（二）燃烧镁带
打磨镁带光亮，点燃，伸入盛氮气的集气瓶中，瓶内壁附着一层淡黄色的固体。
实验结论：镁与氮气在点燃的条件下发生化合反应生成淡黄色的氮化镁，其中氮元素的化合价为﹣3，则该反应的符号表达式为_____
（实验三）镁与水蒸气的反应
实验装置如下图所示：
（1）装置A中放入几粒沸石或碎瓷片的目的是______；
（2）实验开始时，应先点燃A处酒精灯，等观察到水沸腾后，再点燃B处酒精灯，这样做的目的是_____；
（3）生成的气体通入肥皂液中，用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体是____；
实验结论：镁粉能和水蒸气反应，但装置B中并没有产生黑色固体
（探究结论）根据以上信息，可以推理得出镁在空气中燃烧产生的黑色固体是镁与空气中的_____反应产生的。
