Question

不少科學家認為地球表面變暖及一些異常氣候（如年初發生在我國南方部分地區的雪災）與大氣中二氧化碳的含量增加所形成的“溫室效應”有一定的關系．
（1）試分析判斷，下列現象會加劇“溫室效應”的是______（填序號）．
①汽車尾氣排放②工業廢氣排放③植物光合作用④石油燃燒⑤噴灑農藥
（2）大海和小軍在老師指導下，制取并對二氧化碳性質進行探究，下圖是實驗室制取二氧化碳和驗證_二氧化碳性質的儀器：

①儀器a是______，儀器b是______，實驗室用于制取二氧化碳的藥品是______和稀鹽酸，反應原理的表達式為______；
②實驗室的稀鹽酸正好用完，小軍想到使用濃鹽酸加少量水稀釋成稀鹽酸．當他打開濃鹽酸的瓶塞，看到瓶口冒出了白霧．查閱資料得知：濃鹽酸具有揮發性，其中溶解的HCl氣體揮發到空氣中，形成鹽酸小霧滴．
③大海取了兩支試管，分別倒入3mL蒸餾水和滴加相同滴數的紫色石蕊試液，并編號為A、B試管，在A試管中通入生成的二氧化碳，觀察到的現象是______，這是因為______；B試管不通入二氧化碳的目的是______．
④小軍將制得的氣體直接通入澄清石灰水，卻未發現任何明顯的變化，小軍仔細思考后，用學過的化學知識解釋了其中的原因：
______
⑤小海用導管向澄清石灰水中吹氣，觀察到______，反應的表達式為：______；老師讓小海繼續向試管中吹氣，過一段時間后，發現沉淀消失又變成澄清溶液．為了知道沉淀消失的原因，小海上網搜索到相關資料：
碳酸鈣能與水和二氧化碳反應，生成易溶于水的碳酸氫鈣，反應表達式：______；
碳酸氫鈣不穩定，加熱后可分解為碳酸鈣、水和二氧化碳．請嘗試寫出生成碳酸氫鈣及其受熱分解的反應表達式：______
（3）在農業生產中，二氧化碳可以作為溫室肥料，促進植物的光
合作用，提高農作物的產量；在工業生產中，二氧化碳和氨氣還可以在高溫高壓條件下生成一種高效的氮肥尿素，其氮元素的質量分數是______，某工廠需要生產300噸尿素，至少需要二氧化碳______噸．制得的尿素樣品測得含氮元素質量分數為44.8% （雜質不含氮元素），化肥中所含尿素的質量分數為______．

Answer 1

解：（1）產生溫室效應的氣體主要是二氧化碳，①汽車尾氣中含有大量的二氧化碳，所以正確；②工業上燃煤燃燒的廢氣中也含有二氧化碳，所以正確；③植物光合作用是吸收二氧化碳，放出氧氣，所以錯誤；④石油燃燒的主要產物是二氧化碳，所以正確；⑤噴灑農藥不會產生二氧化碳，所以錯誤．
（2）①a是加入液體藥品的，有開關，是分液漏斗；b是反應容器，叫錐形瓶；實驗室制二氧化碳的原理是碳酸鈣與鹽酸反應生成氯化鈣、水、二氧化碳，為了使反應速率適中，固體藥品用石灰石或大理石，反應表達式為：碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳．
③二氧化碳與水反應生成碳酸，碳酸的水溶液呈酸性，能使紫色的石蕊試液變紅色；為了證明是二氧化碳和水反應生成的碳酸使紫色的石蕊溶液變紅色，所以要用不通入二氧化碳的試管作對比．
④碳酸鈣能與鹽酸反應生成可溶的氯化鈣、水、二氧化碳，鹽酸有揮發性，制得的二氧化碳中含有氯化氫，溶解于水形成了鹽酸，所以將制得的氣體直接通入澄清石灰水，卻未發現有沉淀生成．
⑤二氧化碳能與氫氧化鈣反應，生成碳酸鈣沉淀和水，所以會出現白色混濁，表達為：二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水；二氧化碳與水、碳酸鈣反應，能生成碳酸氫鈣，表達式為：碳酸鈣+水+二氧化碳→碳酸氫鈣，所以沉淀會消失，溶液又變澄清；碳酸氫鈣不穩定，加熱后可分解為碳酸鈣、水和二氧化碳，表達式為：碳酸氫鈣碳酸鈣+水+二氧化碳．
（3）解：尿素中氮元素的質量分數=×100%=46.7%．
設生產300噸尿素，至少需要二氧化碳的質量為X，則
300噸××100%=X××100%，
X=220噸．
設尿素樣品中氮元素的質量分數為Y，則
44.8%=46.7%×Y，
Y=95.9%．
故答案為：（1）①②④；
（2）①a分液漏斗；b錐形瓶；石灰石或大理石；碳酸鈣+鹽酸→氯化鈣+水+二氧化碳；
③變成紅色；二氧化碳和水反應生成碳酸（二氧化碳+水→碳酸）；對比；
④混合氣體中的氯化氫溶解于水形成鹽酸，即使反應生成白色的碳酸鈣沉淀，也會立即和鹽酸反應生成可溶的氯化鈣；
⑤白色渾濁；二氧化碳+氫氧化鈣→碳酸鈣+水；碳酸鈣+水+二氧化碳→碳酸氫鈣；碳酸氫鈣碳酸鈣+水+二氧化碳
（3）46.7%；220噸；95.9%．
分析：（1）根據溫室效應產生的原因判斷．
（2）①根據儀器的名稱和用途，以及實驗室制二氧化碳的原理回答．
③根據二氧化碳的化學性質及對比實驗的要求回答．
④根據碳酸鈣能與鹽酸反應生成氯化鈣、水、二氧化碳的性質回答．
⑤根據二氧化碳、碳酸鈣、碳酸氫鈣的化學性質回答．
（3）根據尿素的化學式和有關相對原子質量計算尿素中氮元素的質量分數；根據碳元素守恒計算生產300噸尿素，至少需要二氧化碳的質量；根據尿素樣品中氮元素的質量分數等于樣品中尿素的質量分數乘以尿素中氮元素的質量分數計算后一問．
點評：碳和碳的化合物是教材中的難重點，特別是它們的化學性質及相關驗證實驗，另外，有關混合物、純凈物、元素之間的轉化關系的計算也是教材中的難點，要理解它們之間的相互轉化關系．