Question

【題目】人類賴以生存的自然環境由生物圈、巖石圈、大氣圈、水圈組成（如圖所示）。

（1）用化學符號填空：

①巖石圈中含量最高的金屬元素是__________。

②大氣圈中含量最高的物質是______________。

③水圈中含量最高的元素是______________。

（2）在四大圈層中，有下列6種物質：甲烷、水、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、氧氣。

①在這6種物質中，共有______________種元素，人類的生命活動不可缺少的物質有____________（填化學式）；

②甲烷是天然氣的主要成分，天然氣屬于____________（填“純凈物”或“混合物”），甲烷完全燃燒的化學方程式為____________，同時________________（填“釋放”或“吸收”）能量。小明和小莉分別完成甲烷燃燒實驗，小明發現燃燒過程中有黑色固體生成，他認為這種黑色物質是碳單質，他猜測理由是______________；小莉取6.4g甲烷與一定質量的氧氣恰好完全反應，生成14.4g的水，同時得到CO 和CO2的混合物的質量為14.4g，參加氧氣的質量為______________，該反應的化學方程式為__________；

③在800℃和催化劑條件下，適當比例的甲烷和二氧化碳反應生成氫氣和一氧化碳，該反應的化學方程式為____________。

Answer 1

【答案】Al N 2 O 3 H2O、O2 混合物 CH4 + 2O2CO2 + 2H2O 釋放 甲烷中含有碳元素，且碳單質為黑色固體 22.4g 4CH4 + 7O22CO2 + 2CO +8H2O CH4+ CO22H2 +2CO

【解析】

本題考查化學用語的意義及書寫，解題關鍵是分清化學用語所表達的對象是分子、原子、離子還是化合價，才能在化學符號前或其它位置加上適當的計量數來完整地表達其意義，并能根據物質化學式的書寫規則正確書寫物質的化學式，才能熟練準確的解答此類題目。

（1）巖石圈中含量最高的金屬元素是鋁元素，大氣圈中含量最高的物質是氮氣，水圈中含量最高的元素是氧元素，故答案為：①Al；②N2；③O；

（2）①根據甲烷、水、二氧化碳、一氧化碳、氫氣、氧氣的化學式，在這6種物質中，共有C、H、O三種元素，人類的生命活動不可缺少的物質有H2O、O2；故答案為：3；H2O、O2；

②天然氣的主要成分是甲烷，還有其他成分，是混合物，甲烷完全燃燒的化學方程式為CH4 + 2O2CO2 + 2H2O，釋放出大量的熱，燃燒過程中如果有黑色固體生成，這種黑色物質可能是碳單質，因為甲烷中含有碳元素，且碳單質為黑色固體，可能是甲烷的不完全燃燒導致的；取6.4g甲烷與一定質量的氧氣恰好完全反應，生成14.4g的水，同時得到CO 和CO2的混合物的質量為14.4g，根據質量守恒，m(O2)=14.4g+14.4g-6.4g=22.4g，n(CH4)=，n(O2)=，n(H2O)=，根據C原子守恒，n(CO2)+n(CO)=0.4mol，44g/mol n(CO2)+28g/mol n(CO)=14.4g，解得，n(CO2)=n(CO)=0.2mol，根據化學方程式中計量數之比等于物質的量之比，寫出化學方程式為：4CH4 + 7O22CO2 + 2CO +8H2O；故答案為：混合物；CH4 + 2O2CO2 + 2H2O；釋放；甲烷中含有碳元素，且碳單質為黑色固體；22.4g；4CH4 + 7O22CO2 + 2CO +8H2O；

③根據題干描述的反應物和生成物以及反應條件，該反應的化學方程式為：CH4+ CO22H2 +2CO，故答案為：CH4+ CO22H2 +2CO。