题目内容

【题目】一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物(如COCH4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。

1)煤的气化主要反应有:

a. 2C+O22CO

b. C+H2OCO+H2

c. CO+H2OCO2+H2

上述反应属于氧化反应的是___________(填序号)。

2)合成气可通过天然气的重整得到,如CH4+H2OCO+3H2,合成气可制二甲醚,二甲醚(CH3OCH3)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下:

二甲醚可由合成气(COH2)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: ______________

合成气在冶炼铁的生产过程中所起的作用是_________________

3)化学兴趣小组的同学为了测定某赤铁矿石中氧化铁的质量分数.

.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)。实验中持续通入干燥的氮气.加热前缓缓通入一段时间,其作用是排尽装置内的空气。

停止加热前__________(填“是”或“否”)需要先断开ab的连接处以防止倒吸?为什么?____________________

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______

【答案】a 2CO+4H2CH3OCH3+H2O 还原金属氧化物 不需要 因为实验中要持续通入氮气 偏小 氢氧化钠吸收了生成的二氧化碳但不能吸收一氧化碳,同时气体放出时会带走部分水蒸气。

【解析】

1)氧化反应需要氧气参与反应,符合此特点只有a

2)①反应物为一氧化碳和氢气,在一定条件下反应生成了二甲醚,另一种产物为常温下的氧化物,且为液态,可知为水,因此一氧化碳与氢气在一定条件下反应生成二甲醚和水,反应的化学方程式为:2CO+4H2CH3OCH3+H2O

②加入的是金属氧化物,通入合成气后得到了金属单质,所以合成气的作用是还原金属氧化物;

3)①实验过程中一致通入氮气,保持内部气体的体积,以保证压强的平衡,因此停止加热后,也不需要断开装置,由于氮气的持续通入,避免了压强减小;

②二氧化碳只能被氢氧化钠吸收,而过量碳与氧化铁反应后生成气体包括一氧化碳和二氧化碳,一氧化碳就不能被氢氧化钠吸收,同时,气体通入氢氧化钠溶液后,由于一氧化碳不溶于水,也会带出水蒸气,这样就会使氢氧化钠增加质量减小,从而使得测得氧元素质量减少,根据氧元素质量守恒,推出的氧化铁质量减少,测定最终氧化铁质量分数就偏小。

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