Question

【题目】空气是宝贵的自然资源，生活工业中都离不开它。下面是有关空气成分与用途研究的实验

（1）图1装置为实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量装置：

①写出红磷燃烧的符号表达式：_______。

②实验现象图2中，反应30s后，BC段曲线压强变大的主要原因是______；反应一段时间后，CD段曲线压强减小的原因是________；实验后期，DE段曲线压强明显变大的原因是_______引起的（填操作）。

③下表是空气成分的研究结果：

空气成分	氮气	氧气	稀有气体	二氧化碳	其它
体积分数	78%	21%	0.94%	0.03%	0.03%

已知：同温同压下，气体的体积之比等于其分子个数之比。空气中氮分子与氧分子总质量之比等于_____（只需列式）。

（2）图3是工业上以空气、煤等为原料经过一定步骤合成尿素[CO(NH2)2]的流程图(部分产物已略去)。

第一步：分离空气

分离空气的常用方法有以下两种：

方法Ⅰ．将空气液化后再气化。

①液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点：N2________O2(选填“高于”、“等于”、“低于”)。在此过程中，氧分子和氮分子_________改变（选填“发生”或“不发生”）。此分离空气法属于_________变化(填“物理”或“化学”)。

方法Ⅱ．用分子筛分离。

②分子筛是一种内部分布有均匀微小孔径的固体，通过特制的分子筛 把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，则分子大小：N2________O2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。

第二步：合成尿素

③根据图3流程写出利用NH3合成尿素和水的符号表达式：________。

④上述过程生产的尿素样品标签如图，则该尿素样品中氮元素的质量为__________kg(结果保留至0.1)。此尿素样品__________纯净的尿素（选填是或不是）。

Answer 1

【答案】P+O2 P2O5 红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强变大 红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小 打开止水夹，水倒流入集气瓶瓶内 低于 不发生 物理 大于 NH3+CO2CO（NH2）2+H2O 23.2 不是

【解析】

（1）①红磷燃烧生成五氧化二磷，故填：P+O2P2O5。
②BC段气压变化的原因是红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强变大；CD段气压变化的原因是红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小；打开止水夹，水倒流入集气瓶瓶内气压与外界气压相等时水不再倒流，DE段气压增大。

故填：红磷燃烧放热，使瓶内气体受热膨胀，压强变大；红磷燃烧消耗氧气，瓶内气压减小；打开止水夹，水倒流入集气瓶瓶内。

③相同条件下气体体积之比等于分子之比，则空气中氮分子与氧分子总质量之比为：。故填：。

（2）①液态空气气化时首先分离出氮气，则沸点：N2低于O2；在此过程中，氧分子和氮分子不发生改变；此分离空气法属于物理变化。

故填：低于；不发生；物理。

②过特制的分子筛把空气中的氧分子吸入孔穴而与其它分子分离，说明N2大于O2。
故填：大于。
③氨气和二氧化碳在低温、加压条件下反应生成尿素和水，故填：NH3+CO2CO（NH2）2+H2O。
④上述过程生产的尿素样品标签如图，则该尿素样品中氮元素的质量为：50kg×46.4%=23.2kg；纯净的尿素中含氮元素的质量分数为：＞46.4，故不是纯净的尿素。

故填：23.2；不是。