题目内容

“一碳化学”是以分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学。CO是从煤的气化或合成气得到的。  

⑴煤的气化主要反应有：①2C+O2=2CO ②C+H2O=CO+H2 ③CO+H2O=CO2+H2

    上述反应属于化合反应的是       (填序号)，属于置换反应的是         (填序号)。

    ⑵合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+H2O=CO+3H2，合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料。合成气还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的部分生产过程如右图所示。

①     二甲醚( CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定的条件下制得。用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式                 ；②合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是                 。

   ⑶化学兴趣小组的同学欲测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数。

I.甲同学取一定质量的赤铁矿粉与过量的木炭粉混合后，用下图所示装置以合理的操作步骤测定(假设杂质始终不发生变化)。

①实验中持续通干燥的氮气。加热前缓缓通   

入一段时间，其作用是                  。

②停止加热前是否需要先断开a和b的连接处以防止倒吸?       （填“是”或“否”），原因是                               。

 ③如果氢氧化钠溶液对二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同学用氢氧化钠溶液的质量变化测定出氧化铁的质量分数将   (选填“偏大”“偏小”或“准确”)，原因是           。

    II.乙同学取矿石样品10 g，加入足量稀盐酸，完全反应后共用去稀盐酸109. 5 g，过滤得到滤渣2 g(假设杂质既不溶于水也不与酸发生反应)。请你和乙同学一起计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数和反应后溶液中溶质的质量分数（计算结果保留一位小数）。

练习册系列答案
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精英家教网一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学．CO是从煤的气化或合成气得到的．煤的气化主要反应有：
（1）2C+O2=2CO
（2）C+H2O=CO+H2
（3）CO+H2O=CO2+H2
A．上述反应属于化合反应的是
 
（填序号）．
B．合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+H2O=CO+3H2合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料．合成气还可用于冶炼金属，用它冶炼铁的部分生产过程示意如图
（1）二甲醚（CH3OCH3）可由合成气（CO和H2）在一定的条件下制的．用合成气制二甲醚时，还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物，写出该反应的化学方程式：
 
．
（2）合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是
 
．
一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化，合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+H2O═CO+3H2．合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料．合成气还可用于冶炼金属．请你仔细阅读合成气冶炼粗铜和制取二甲醚的部分生产流程，回答下列问题：

（1）铜绿[化学式为Cu2（OH）2CO3]中碳元素、氧元素的质量比为
3：20
3：20
．合成气在与黑色固体冶炼粗铜的生产过程中发生的反应方程式为
CO+CuO
  △  
.
 
Cu+CO2
CO+CuO
  △  
.
 
Cu+CO2
（写出其中一个反应）．
（2）二甲醚（CH3OCH3）可由合成气（CO和H2）在一定的条件下制的．用合成气制二甲醚时，还产生了一种常温为液态的氧化物，写出该反应的化方程式：
2CO+4H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+H2O
2CO+4H2
 一定条件 
.
 
CH3OCH3+H2O
．
（3）上述生产流程的突出优点是
重复利用尾气中的二氧化碳气体，既防止温室效应，又节约原料
重复利用尾气中的二氧化碳气体，既防止温室效应，又节约原料
．
（4）合成气（CO和H2）在不同催化剂的作用下，可以合成不同的物质．仅用合成气为原料不可能得到的物质是
AC
AC
  （填字母序号）．
A．草酸（H2C2O4）    B．甲醇（CH3OH）    C．尿素[CO（NH2）2]．
（2010?顺义区一模）一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料合成一系列化工原料和燃料的化学．如图为一碳化学的一种简易流程，回答下列问题：
（1）利用高炉尾气中的水蒸气与甲烷催化重整得到合成气，化学方程式为
CH4+H2O
 催化剂 
.
 
CO+3H2
CH4+H2O
 催化剂 
.
 
CO+3H2
．
（2）课外小组的同学从上述流程中收集到一瓶“合成气”，用下图所示装置进行研究（已知高温条件下，甲烷和氧化铁反应生成CO2和H2O，3H2+Fe2O3
 高温 
.
 
3H2O+2Fe），以确定“合成气”的成分．
①A中澄清石灰水变浑浊，反应的化学方程式为
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O
．
②C中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
3CO2+2Fe
3CO+Fe2O3
 高温 
.
 
3CO2+2Fe
．
③B装置中盛有足量的氢氧化钠颗粒，其作用是
吸收水分，除去二氧化碳
吸收水分，除去二氧化碳
．
④实验测量D和E的质量反应后分别增加9.0g和8.8g，推测原混合气体的组成为（假设混合气在C装置中反应完全）
C
C
（填字母）．
A．CO、H2、CO2；    B．CO、H2、CH4；     C．CO、H2、CH4、CO2；     D．CO2、H2、CH4．
一碳化学是以分子中只含一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学．
（1）工业上用天然气和水蒸气在高温条件下发生反应，得到CO和H2，该反应的化学方程式为
CH4+H2O
 高温 
.
 
CO+3H2
CH4+H2O
 高温 
.
 
CO+3H2
，得到的CO和H2的混合气被称为合成气，合成气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料，还可用于冶炼某些金属．
（2）某他学兴趣小组的同学在实验室模拟了合成气的制备，并设计实验验证合成气的还原性．
I．用甲烷和水蒸气在高温条件下反应得到合成气．根据 （1）中所写的化学方程式．合成气中CO和H2的质量比为
14：3
14：3
．
Ⅱ．用合成气还原足量氧化铜．实验装置如图所示：

[设计实验步骤]
①连接好装置并检查气密性．
②装入药品，通人一段时间合成气．
③分别称量装置D、E的质量．
④缓缓通入合成气，加热装置C，使其充分反应．
⑤停止加热，继续通入合成气至恢复到室温．
⑥再次分别称量装置D、E的质量．
[完善实验设计]经过讨论同学们认为，装置E后还应添加一个酒精灯，并在实验步骤
②
②
（填实验步骤的序号）中点燃（点燃前应对气体验纯）．
[进行实验]该小组的同学按上述步骤进行实验，并记录了实验现象和数据：
①装置C中出现
红
红
色物质．
②称量数据如左表所示．
装置D的质量 装置E的质量
反应前 292.4g 198.2g
反应后 296.0g 201.5g
[现象分析和数据处理]
①甲同学根据装置C中的现象，认为是合成气中的CO和H2还原了CuO．
②乙同学通过对上表数据的分析，推测除了CO和H2以外，制得的合成气中可能还有未反应的CH4，且CH4也还原了CuO．试通过计算说明他的推测依据．
该实验生成物中碳、氢元素的质量比与一氧化碳和氢气还原氧化铜后碳、氢元素的质量比不符
该实验生成物中碳、氢元素的质量比与一氧化碳和氢气还原氧化铜后碳、氢元素的质量比不符

[拓展探究]该小组同学对于CH4是否真的能够还原氧化铜提出了质疑并进行探究．
查阅资料：甲烷具有还原性，可以还原氧化铜，生成CO2和H2O；白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色．
实验设计：该小组同学拟用纯净的甲烷气体和如下装置进行实验．

①图中装置F中盛放的试剂名称是
澄清的石灰水
澄清的石灰水
．
②图中装置的正确连接顺序是
HGFI
HGFI
（填字母，且每套装置限用一次）．
一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物（如CO、CH4等）为原料来合成一系列化工原料和燃料的化学，合成气可通过天然气的重整得到，如CH4+H2O═CO+3H2．合成气可制二甲醚，二甲醚被称为21世纪的新型燃料．合成气还可用于冶炼金属．请你仔细阅读合成气冶炼粗铜和制取二甲醚的部分生产流程，回答下列问题：

（1）铜绿[化学式为Cu2（OH）2CO3]是由
四
四
种元素组成的化合物．
合成气在与黑色固体冶炼粗铜的生产过程中发生的反应方程式为
CO+CuO
  △  
.
 
Cu+CO2
CO+CuO
  △  
.
 
Cu+CO2
．（写出其中的一个反应）
（2）在催化重整反应中CH4起的作用是：
将CO2、H2O还原
将CO2、H2O还原
．
（3））合成气（CO和H2）在不同催化剂的作用下，可以化合成不同的物质．仅用合成气为原料不可能得到的物质是
AC
AC
  （填字母序号）．
A．草酸（H2C2O4）    B．甲醇（CH3OH）    C．尿素[CO（NH2）2]．

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