Question

【题目】我国煤炭资源丰富。目前人们除了将煤作为燃料外，更关注煤化工技术。工业上以煤和空气为原料生产尿素[CO(NH2)2]的一种流程如下：

（1）从液态空气中分离出N2的过程属于_____（填“物理”或“化学”）变化。

（2）在煤和水蒸气反应前需先将煤粉碎，这样做的目的是______。

（3）水煤气在铜催化下实现CO的转化：CO+H2OCO2+X，其中X的化学式为____。

（4）上述流程中，在一定条件下合成尿素的同时还有水生成，该反应的化学方程式为____。

（5）实际生产中，反应不可能完全进行。上述流程中可以循环利用的物质有______。

（6）合成的尿素[CO(NH2)2]是重要的化学肥料，区分尿素与硫酸铵[ (NH4)2 SO4]可进行以下操作：分别取样于试管中，加入氢氧化钠溶液并加热，在试管口放一张湿润的______色石蕊试纸，观察颜色变化。

Answer 1

【答案】物理 增大反应物接触面积，使反应更快、更充分 H2 N2、H2 红

【解析】

（1）从液态空气中分离出N2，是利用空气中各物质沸点的不同，将其分离，无新物质生成，属于物理变化；

（2）将煤粉碎，可以增大反应物的接触面积，使反应更充分，提高反应速率，故填：增大反应物接触面积，使反应更快、更充分；

（3）根据质量守恒定律，化学反应前后，原子的种类和数目不变，反应物中，碳原子数目为1，氢原子数目为2，氧原子数目为2，生成物中碳原子数目为1，氧原子数目为2，故生成物中氢原子数目应为2，故X的化学式为：H2；

（4）由图可知，氨气和二氧化碳在一定条件下反应生成尿素和水，该反应的化学方程式为：；

（5） 由图可知，氮气和氢气既是生成物，又是反应物，可以循环利用，故填：N2、H2；

（6）硫酸铵属于铵态氮肥，铵态氮肥能与氢氧化钠在加热的条件下反应生成氨气，尿素不属于铵态氮肥，与氢氧化钠不反应，故区分尿素和硫酸铵，只需验证加入氢氧化钠溶液并加热，是否有氨气生成，氨气溶于水形成氨水，氨水呈碱性，检验碱性物质，应用红色石蕊试纸，红色石蕊试纸变蓝，说明是硫酸铵，红色石蕊试纸不变色，说明是尿素，故填：红。