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17. 尿素[$\mathrm{CO}(\mathrm{NH}_2)_2$]是一种农业生产常用的氮肥。下图是以空气为原料生产尿素的流程图的一部分，请根据图示回答下列问题。
（1）从空气中分离出的氧气可用于
（2）写出合成塔①中发生反应的化学方程式：
（3）合成塔②中发生反应的化学方程式是$2\mathrm{NH}_3 + \mathrm{X} = \mathrm{CO}(\mathrm{NH}_2)_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$，则X的化学式为
（1）从空气中分离出的氧气可用于
医疗急救（合理即可）
。（2）写出合成塔①中发生反应的化学方程式：
$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$
。（3）合成塔②中发生反应的化学方程式是$2\mathrm{NH}_3 + \mathrm{X} = \mathrm{CO}(\mathrm{NH}_2)_2 + \mathrm{H}_2\mathrm{O}$，则X的化学式为
$\ce{CO_{2}}$
。答案
17. （1）医疗急救（合理即可） （2）$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$ （3）$\ce{CO_{2}}$
解析
【分析】
本题围绕工业生产尿素的流程，考查氧气的用途、化学方程式书写及质量守恒定律的应用。解题时：（1）回忆氧气的常见用途，结合实际作答；（2）根据合成塔①的反应物（氮气、氢气）和生成物（氨气），按化学方程式书写规则配平；（3）利用质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，推导X的化学式。
【解析】
（1）氧气能供给呼吸、支持燃烧，从空气中分离出的氧气可用于医疗急救、炼钢、气焊等，合理即可。
（2）合成塔①中，氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，化学方程式为：$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$。
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前有2个$\ce{NH_{3}}$，含2个N原子、6个H原子；反应后$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$中，含1个C原子、2个N原子、6个H原子、2个O原子。对比可知，反应后比反应前多1个C原子和2个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
【答案】
（1）医疗急救（合理即可）；（2）$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$；（3）$\ce{CO_{2}}$
【知识点】
氧气的用途、化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题以工业生产尿素的流程为背景，考查基础化学知识，难度不大，侧重对核心知识点的应用，学生易掌握。
【难度系数】
0.6
本题围绕工业生产尿素的流程，考查氧气的用途、化学方程式书写及质量守恒定律的应用。解题时：（1）回忆氧气的常见用途，结合实际作答；（2）根据合成塔①的反应物（氮气、氢气）和生成物（氨气），按化学方程式书写规则配平；（3）利用质量守恒定律，反应前后原子种类、数目不变，推导X的化学式。
【解析】
（1）氧气能供给呼吸、支持燃烧，从空气中分离出的氧气可用于医疗急救、炼钢、气焊等，合理即可。
（2）合成塔①中，氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气，化学方程式为：$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$。
（3）根据质量守恒定律，反应前后原子种类和数目不变。反应前有2个$\ce{NH_{3}}$，含2个N原子、6个H原子；反应后$\ce{CO(NH_{2})_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$中，含1个C原子、2个N原子、6个H原子、2个O原子。对比可知，反应后比反应前多1个C原子和2个O原子，故X的化学式为$\ce{CO_{2}}$。
【答案】
（1）医疗急救（合理即可）；（2）$\ce{N_{2} + 3H_{2}\xlongequal{一定条件} 2NH_{3}}$；（3）$\ce{CO_{2}}$
【知识点】
氧气的用途、化学方程式书写、质量守恒定律
【点评】
本题以工业生产尿素的流程为背景，考查基础化学知识，难度不大，侧重对核心知识点的应用，学生易掌握。
【难度系数】
0.6
18. 某化学兴趣小组的同学分别设计四个实验用于验证质量守恒定律，如下图所示。
（1）实验A中，发生反应的化学方程式为
（2）实验B中，反应前托盘天平平衡，将稀盐酸倒入烧杯中，使其与碳酸钠粉末充分反应后再称量，观察到反应后托盘天平不平衡，天平指针向
（3）如图C所示的小实验。首先，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10 cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给a端的粗铜丝加热1~2分钟。冷却后，观察到的现象：①
（4）如图D所示的小实验。先用托盘天平称量一小段洁净的镁条的质量，将其在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量，结果产物的质量大于镁条的质量，其原因是
（5）在以上四个实验中，
（1）实验A中，发生反应的化学方程式为
$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$
，小气球的作用是平衡气压，防止橡胶塞飞出
。（2）实验B中，反应前托盘天平平衡，将稀盐酸倒入烧杯中，使其与碳酸钠粉末充分反应后再称量，观察到反应后托盘天平不平衡，天平指针向
右
偏转，其原因是碳酸钠粉末和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出
。（3）如图C所示的小实验。首先，在一根用细铜丝吊着的长玻璃棒两端分别绕上10 cm长的粗铜丝，并使玻璃棒保持水平。然后，用酒精灯给a端的粗铜丝加热1~2分钟。冷却后，观察到的现象：①
a端的粗铜丝表面变为黑色，b端的粗铜丝无变化
；②a端下降，b端上升
。其原因是加热a端时，铜和空气中的氧气反应生成了氧化铜固体，使得a端的粗铜丝的质量增加
。（4）如图D所示的小实验。先用托盘天平称量一小段洁净的镁条的质量，将其在空气中点燃后再称量燃烧产物的质量，结果产物的质量大于镁条的质量，其原因是
镁与空气中的氧气反应生成了氧化镁，由于没有称量反应物氧气的质量，所以产物的质量大于镁条的质量
。（5）在以上四个实验中，
没有
（选填“有”或“没有”）不遵循质量守恒定律的反应。请从原子的角度分析质量守恒的原因：反应前后原子的种类、数目和质量都不变
。答案
18. （1）$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$ 平衡气压，防止橡胶塞飞出 （2）右 碳酸钠粉末和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出 （3）①a端的粗铜丝表面变为黑色，b端的粗铜丝无变化 ②a端下降，b端上升 加热a端时，铜和空气中的氧气反应生成了氧化铜固体，使得a端的粗铜丝的质量增加 （4）镁与空气中的氧气反应生成了氧化镁，由于没有称量反应物氧气的质量，所以产物的质量大于镁条的质量 （5）没有 反应前后原子的种类、数目和质量都不变
解析
【分析】
本题围绕质量守恒定律的验证展开，需逐一分析四个实验的反应原理、质量变化的原因，明确质量守恒定律适用于所有化学反应，有气体参与或生成的反应需在密闭体系中才能准确验证质量守恒，同时结合金属与氧气的反应、碳酸盐与酸的反应等知识点，分析各实验的现象与结论，理解质量守恒的微观本质。
【解析】
（1）实验A中，白磷在点燃条件下与氧气反应生成五氧化二磷，化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；白磷燃烧放热使瓶内气体压强增大，小气球可平衡气压，防止橡胶塞被冲出，同时避免生成物逸出。
（2）实验B中，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，二氧化碳逸散到空气中导致左盘质量减小，因此天平指针向右偏转。
（3）实验C中，加热a端粗铜丝时，铜与空气中的氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜，氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量之和，因此a端粗铜丝表面变黑且质量增加，玻璃棒失去平衡，a端下降，b端上升。
（4）实验D中，镁条在空气中燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁，产物氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，因此产物质量大于镁条质量，原因是未计入参加反应的氧气质量。
（5）所有化学反应都遵循质量守恒定律，因此没有不遵循质量守恒的反应；从原子角度看，化学反应是原子重新组合的过程，反应前后原子的种类、数目和质量都不变，总质量保持不变。
【答案】
（1）$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；平衡气压，防止橡胶塞飞出
（2）右；碳酸钠粉末和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出
（3）①a端的粗铜丝表面变为黑色，b端的粗铜丝无变化；②a端下降，b端上升；加热a端时，铜和空气中的氧气反应生成了氧化铜固体，使得a端的粗铜丝的质量增加
（4）镁与空气中的氧气反应生成了氧化镁，由于没有称量反应物氧气的质量，所以产物的质量大于镁条的质量
（5）没有；反应前后原子的种类、数目和质量都不变
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式书写，金属的化学性质
【点评】
本题通过四个典型实验全面考查质量守恒定律的理解与应用，涵盖不同类型的化学反应，帮助学生明确质量守恒的本质，以及有气体参与或生成的反应对质量测定的影响，是化学核心知识点的基础考查题。
【难度系数】
0.6
本题围绕质量守恒定律的验证展开，需逐一分析四个实验的反应原理、质量变化的原因，明确质量守恒定律适用于所有化学反应，有气体参与或生成的反应需在密闭体系中才能准确验证质量守恒，同时结合金属与氧气的反应、碳酸盐与酸的反应等知识点，分析各实验的现象与结论，理解质量守恒的微观本质。
【解析】
（1）实验A中，白磷在点燃条件下与氧气反应生成五氧化二磷，化学方程式为$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；白磷燃烧放热使瓶内气体压强增大，小气球可平衡气压，防止橡胶塞被冲出，同时避免生成物逸出。
（2）实验B中，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，二氧化碳逸散到空气中导致左盘质量减小，因此天平指针向右偏转。
（3）实验C中，加热a端粗铜丝时，铜与空气中的氧气在加热条件下反应生成黑色的氧化铜，氧化铜的质量等于参加反应的铜和氧气的质量之和，因此a端粗铜丝表面变黑且质量增加，玻璃棒失去平衡，a端下降，b端上升。
（4）实验D中，镁条在空气中燃烧是镁与氧气反应生成氧化镁，产物氧化镁的质量等于参加反应的镁和氧气的质量之和，因此产物质量大于镁条质量，原因是未计入参加反应的氧气质量。
（5）所有化学反应都遵循质量守恒定律，因此没有不遵循质量守恒的反应；从原子角度看，化学反应是原子重新组合的过程，反应前后原子的种类、数目和质量都不变，总质量保持不变。
【答案】
（1）$\ce{4P + 5O_{2}\xlongequal{点燃} 2P_{2}O_{5}}$；平衡气压，防止橡胶塞飞出
（2）右；碳酸钠粉末和稀盐酸反应生成的二氧化碳逸出
（3）①a端的粗铜丝表面变为黑色，b端的粗铜丝无变化；②a端下降，b端上升；加热a端时，铜和空气中的氧气反应生成了氧化铜固体，使得a端的粗铜丝的质量增加
（4）镁与空气中的氧气反应生成了氧化镁，由于没有称量反应物氧气的质量，所以产物的质量大于镁条的质量
（5）没有；反应前后原子的种类、数目和质量都不变
【知识点】
质量守恒定律，化学方程式书写，金属的化学性质
【点评】
本题通过四个典型实验全面考查质量守恒定律的理解与应用，涵盖不同类型的化学反应，帮助学生明确质量守恒的本质，以及有气体参与或生成的反应对质量测定的影响，是化学核心知识点的基础考查题。
【难度系数】
0.6
