Question

4．化学与生产、生活息息相关，请运用所学化学知识回答下列问题．
Ⅰ．用空气、水、大理石、天然气、石油和煤等物质填空：
①日常生活中用作溶剂的是水，通过物理方法可提取氧气的是空气．
②生活中常用作建筑材料的是大理石，属于清洁的气体矿物燃料的是天然气．
Ⅱ．科技节上同学们进行矿石标本展示，某同学展示的4种矿石及其主要成分如下：

①上述矿石标本的主要成分中，所含元素种类最多的是B（填字母序号）．
②SiO₂的摩尔质量为60g/mol，含有3.01×10²³个Si原子的SiO₂，其物质的量为0.5mol，质量为30g．
Ⅲ．有机物中碳氢化合物可用C_xH_y表示，其完全燃烧的化学方程式：
C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{点燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O  判断相同物质的量的①CH₄，②C₂H₂，③C₂H₄，三种碳氢化合物完全燃烧消耗氧气物质的量由大到小的顺序是③②①（用序号表示）．
Ⅳ．著名化学家戴维教训贵族托斯康纳公爵的故事告诉人们：最坚硬的金刚石与松软的石墨，都是由碳元素组成的．某同学根据戴维结论，设计下列实验：
a．让金刚石在充足的氧气中燃烧，收集生成的气体；
b．让足量镁条在步骤a生成的气体中燃烧，生成黑色的炭粉和白色的固体氧化物．
①步骤b中发生反应的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$C+2MgO．
②若金刚石质量为m₁，按上述步骤反应且转化完全，生成的炭粉质量为m₂，则m₁₌m₂（填“＜”、“=”、“＞”），理由为化学反应中元素质量守恒．

Answer 1

分析 Ⅰ．根据物质的性质及作用解答；
Ⅱ．①根据主要成分的化学式来分析；
②结合n=$\frac{N}{{N}_{n}}$、m=nM及分子构成计算．
Ⅲ．根据化学方程式来分析解答；
Ⅳ．①镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳；
②根据在化学变化中元素质量守恒来分析．

解答 解：
Ⅰ．①日常生活中用作溶剂的是水；通过物理方法可提取氧气的是空气．利用分离液态空气的方法制取氧气；
②生活中常用作建筑材料的是大理石；属于清洁的气体矿物燃料的是天然气；
Ⅱ．①A．主要成分中含有两种元素；B．主要成分中含有四种元素；C．主要成分中含有三种元素；D．主要成分中含有两种元素；故填：B；
②SiO₂的摩尔质量为60g/mol；n（Si）=$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.5mol，则n（SiO₂）=0.5mol，其质量为0.5mol×60g/mol=30g；
Ⅲ．设：三种物质的量均为xmol，
①甲烷完全燃烧需要氧气物质的量为a，CH₄燃烧的方程式为：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
                                                                                       1        1
                                                                                        xmol      a

 a=xmol
②C₂H₂完全燃烧需要氧气物质的量为b，燃烧的方程式为：2C₂H₂+5O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$4CO₂+2H₂O
                                                                                       2        5    
                                                                                      xmol    b

    b=2.5mol
③C₂H₄完全燃烧需要氧气物质的量为c，燃烧的方程式为：C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O
                                                                                        1    3
                                                                                      xmol    c
   c=3xmol
答案：③②①
Ⅳ．①金刚石的主要成分是碳，碳与氧气在点燃的条件下生成二氧化碳；镁与二氧化碳反应生成氧化镁和碳，步骤b中发生反应的化学方程式为：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ C+2MgO；
（2）在化学变化中元素质量守恒，故金刚石的质量就等于生成碳粉的质量．
答案：
Ⅰ．①水；空气；②大理石； 天然气；
Ⅱ．①B； ②60g/mol；0.5；30；
Ⅲ．③②①；
Ⅳ．①2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$ C+2MgO；
②=；化学反应中元素质量守恒．

点评 本题难度不大，考查同学们灵活运用化学式和化学方程式的有关计算进行分析问题、解决问题的能力．要注意用简便的方法来解决实际问题．考查的是质量守恒定律的应用，解题的关键是灵活运用质量守恒定律．