Question

【題目】我國煤炭資源豐富。目前人們除了將煤作為燃料外，更關注煤化工技術。工業上以煤和空氣為原料生產尿素[CO(NH2)2]的一種流程如下：

（1）從液態空氣中分離出N2的過程屬于_____（填“物理”或“化學”）變化。

（2）在煤和水蒸氣反應前需先將煤粉碎，這樣做的目的是______。

（3）水煤氣在銅催化下實現CO的轉化：CO+H2OCO2+X，其中X的化學式為____。

（4）上述流程中，在一定條件下合成尿素的同時還有水生成，該反應的化學方程式為____。

（5）實際生產中，反應不可能完全進行。上述流程中可以循環利用的物質有______。

（6）合成的尿素[CO(NH2)2]是重要的化學肥料，區分尿素與硫酸銨[ (NH4)2 SO4]可進行以下操作：分別取樣于試管中，加入氫氧化鈉溶液并加熱，在試管口放一張濕潤的______色石蕊試紙，觀察顏色變化。

Answer 1

【答案】物理 增大反應物接觸面積，使反應更快、更充分 H2 N2、H2 紅

【解析】

（1）從液態空氣中分離出N2，是利用空氣中各物質沸點的不同，將其分離，無新物質生成，屬于物理變化；

（2）將煤粉碎，可以增大反應物的接觸面積，使反應更充分，提高反應速率，故填：增大反應物接觸面積，使反應更快、更充分；

（3）根據質量守恒定律，化學反應前后，原子的種類和數目不變，反應物中，碳原子數目為1，氫原子數目為2，氧原子數目為2，生成物中碳原子數目為1，氧原子數目為2，故生成物中氫原子數目應為2，故X的化學式為：H2；

（4）由圖可知，氨氣和二氧化碳在一定條件下反應生成尿素和水，該反應的化學方程式為：；

（5） 由圖可知，氮氣和氫氣既是生成物，又是反應物，可以循環利用，故填：N2、H2；

（6）硫酸銨屬于銨態氮肥，銨態氮肥能與氫氧化鈉在加熱的條件下反應生成氨氣，尿素不屬于銨態氮肥，與氫氧化鈉不反應，故區分尿素和硫酸銨，只需驗證加入氫氧化鈉溶液并加熱，是否有氨氣生成，氨氣溶于水形成氨水，氨水呈堿性，檢驗堿性物質，應用紅色石蕊試紙，紅色石蕊試紙變藍，說明是硫酸銨，紅色石蕊試紙不變色，說明是尿素，故填：紅。