Question

【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CONH22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________________。图中分离空气的过程属于______变化（填“物理”或“化学”）。

②空气中含有的少量稀有气体的化学性质_______（填“活泼”或“稳定”）。工业上用煅烧石灰石制取二氧化碳的化学反应方程式为__________________；反应类型为______反应（填“化合”或“分解”）。

③天然气的主要成分是CH4，天然气属于______再生资源（填“可”或“不可”）。点燃CH4之前应_________。甲烷完全燃烧的化学反应方程式为_______________。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“原子个数”）。

④尿素是一种优质氮肥化学式（CONH22），尿素的摩尔质量为_______；1mol尿素分子中含有____mol原子，CONH22中碳、氧、氮、氢原子的个数比为_______，0.1mol尿素含有_________个尿素分子。

Answer 1

【答案】混合物 N2 物理 稳定 CaCO3CaO+CO2↑ 分解 不可 验纯 CH4+2O2 CO2↑+2H2O 能量 60g/mol 8 1:1:2:4 6.02×1022

【解析】

①空气中含有氮气、氧气等多种物质，属于混合物；空气中含量最多的气体是体积分数占78%的氮气，其化学式为N2；分裂空气得到氧气和X，X主要含有氮气，没有新物质产生，属于物理变化。

②空气中少量的稀有气体也曾叫做惰性气体，化学性质稳定；石灰石的主要成分是碳酸钙，生石灰的主要成分是氧化钙，碳酸钙在高温条件下反应生成氧化钙和二氧化碳，该反应的化学方程式为：CaCO3CaO+CO2↑；该反应由一种物质反应生成两种物质，为分解反应。

③甲烷是天然气的主要成分，是不可再生资源，点燃任何可燃性的气体之前，都必须要检验纯度，否则可能发生爆炸；甲烷燃烧生成了二氧化碳和水，反应的方程式是：CH4+2O2CO2↑+2H2O；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。

④摩尔质量即1摩尔物质的质量，在数值上等于其相对分子质量，尿素的分子式为CONH22，相对分子质量为：12+16+（14+1×2）×2=60，故尿素的摩尔质量为：60g/mol；一个尿素分子是由一个碳原子、一个氧原子、两个氮原子和四个氢原子构成的，则尿素分子中，碳、氧、氮、氢原子的个数比为1：1：2：4；每1mol尿素含有尿素分子为6.02×1023，则0.1mol尿素含有尿素分子有0.1×6.02×1023=6.02×1022个尿素分子。