Question

4．化學與生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，請運用所學化學知識回答下列問題．
Ⅰ．用空氣、水、大理石、天然氣、石油和煤等物質(zhì)填空：
①日常生活中用作溶劑的是水，通過物理方法可提取氧氣的是空氣．
②生活中常用作建筑材料的是大理石，屬于清潔的氣體礦物燃料的是天然氣．
Ⅱ．科技節(jié)上同學們進行礦石標本展示，某同學展示的4種礦石及其主要成分如下：

①上述礦石標本的主要成分中，所含元素種類最多的是B（填字母序號）．
②SiO₂的摩爾質(zhì)量為60g/mol，含有3.01×10²³個Si原子的SiO₂，其物質(zhì)的量為0.5mol，質(zhì)量為30g．
Ⅲ．有機物中碳氫化合物可用C_xH_y表示，其完全燃燒的化學方程式：
C_xH_y+（x+$\frac{y}{4}$）O₂$\stackrel{點燃}{→}$xCO₂+$\frac{y}{2}$H₂O  判斷相同物質(zhì)的量的①CH₄，②C₂H₂，③C₂H₄，三種碳氫化合物完全燃燒消耗氧氣物質(zhì)的量由大到小的順序是③②①（用序號表示）．
Ⅳ．著名化學家戴維教訓貴族托斯康納公爵的故事告訴人們：最堅硬的金剛石與松軟的石墨，都是由碳元素組成的．某同學根據(jù)戴維結(jié)論，設(shè)計下列實驗：
a．讓金剛石在充足的氧氣中燃燒，收集生成的氣體；
b．讓足量鎂條在步驟a生成的氣體中燃燒，生成黑色的炭粉和白色的固體氧化物．
①步驟b中發(fā)生反應的化學方程式為2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$C+2MgO．
②若金剛石質(zhì)量為m₁，按上述步驟反應且轉(zhuǎn)化完全，生成的炭粉質(zhì)量為m₂，則m₁₌m₂（填“＜”、“=”、“＞”），理由為化學反應中元素質(zhì)量守恒．

Answer 1

分析 Ⅰ．根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)及作用解答；
Ⅱ．①根據(jù)主要成分的化學式來分析；
②結(jié)合n=$\frac{N}{{N}_{n}}$、m=nM及分子構(gòu)成計算．
Ⅲ．根據(jù)化學方程式來分析解答；
Ⅳ．①鎂與二氧化碳反應生成氧化鎂和碳；
②根據(jù)在化學變化中元素質(zhì)量守恒來分析．

解答 解：
Ⅰ．①日常生活中用作溶劑的是水；通過物理方法可提取氧氣的是空氣．利用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣；
②生活中常用作建筑材料的是大理石；屬于清潔的氣體礦物燃料的是天然氣；
Ⅱ．①A．主要成分中含有兩種元素；B．主要成分中含有四種元素；C．主要成分中含有三種元素；D．主要成分中含有兩種元素；故填：B；
②SiO₂的摩爾質(zhì)量為60g/mol；n（Si）=$\frac{3.01×1{0}^{23}}{6.02×1{0}^{23}}$=0.5mol，則n（SiO₂）=0.5mol，其質(zhì)量為0.5mol×60g/mol=30g；
Ⅲ．設(shè)：三種物質(zhì)的量均為xmol，
①甲烷完全燃燒需要氧氣物質(zhì)的量為a，CH₄燃燒的方程式為：CH₄+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO₂+2H₂O
                                                                                       1        1
                                                                                        xmol      a

 a=xmol
②C₂H₂完全燃燒需要氧氣物質(zhì)的量為b，燃燒的方程式為：2C₂H₂+5O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$4CO₂+2H₂O
                                                                                       2        5    
                                                                                      xmol    b

    b=2.5mol
③C₂H₄完全燃燒需要氧氣物質(zhì)的量為c，燃燒的方程式為：C₂H₄+3O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2CO₂+2H₂O
                                                                                        1    3
                                                                                      xmol    c
   c=3xmol
答案：③②①
Ⅳ．①金剛石的主要成分是碳，碳與氧氣在點燃的條件下生成二氧化碳；鎂與二氧化碳反應生成氧化鎂和碳，步驟b中發(fā)生反應的化學方程式為：2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$ C+2MgO；
（2）在化學變化中元素質(zhì)量守恒，故金剛石的質(zhì)量就等于生成碳粉的質(zhì)量．
答案：
Ⅰ．①水；空氣；②大理石； 天然氣；
Ⅱ．①B； ②60g/mol；0.5；30；
Ⅲ．③②①；
Ⅳ．①2Mg+CO₂ $\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$ C+2MgO；
②=；化學反應中元素質(zhì)量守恒．

點評 本題難度不大，考查同學們靈活運用化學式和化學方程式的有關(guān)計算進行分析問題、解決問題的能力．要注意用簡便的方法來解決實際問題．考查的是質(zhì)量守恒定律的應用，解題的關(guān)鍵是靈活運用質(zhì)量守恒定律．