题目内容
【题目】阅读下面科普短文:
雾霾给我们的生活带来了很多困扰,柴静的一部纪录片《穹顶之下》引发了人们对于雾霾形成机理的关注,汽车尾气排放是产生雾霾的因素之一.
科学分析表明,汽车尾气中含有多种污染物,如固体悬浮微粒、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物(NOx)等.目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器,在催化剂的作用下发生一系列反应,使CO、NOx、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气(H2O),因此这种催化剂被称为三效催化剂(TWC).
TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分,它们是三效催化剂中其催化作用的主体.制作TWC时,将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ﹣Al2O3活性涂层上(“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积),并将γ﹣Al2O3涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上.
由此可见,催化转换器是安装在汽车排气系统中最重要的机外净化装置
依据文章内容,回答下列问题:
(1)堇青石的熔点是1350℃,该性质属于__(填“物理”或“化学”)性质
(2)三效催化剂主要由三部分组成,分别是γ﹣Al2O3活性涂层、__和___
(3)在催化转化器中发生一系列反应,其中一步是:一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体,该反应的文字表达式为____
(4)机动车发动机排气系统中加装催化剂转化器的作用是____
【答案】物理 铂、铑、钯为活性组分 熔点达1350℃的堇青石 一氧化氮+一氧化碳二氧化碳 + 氮气 加快反应使有害气体转化成无毒的气体
【解析】
(1)堇青石的熔点是1350℃,该性质不需通过化学变化表现出来的性质,属于物理性质;
(2)根据信息“TWC通常是以贵金属铂、铑、钯为活性组分,它们是三效催化剂中其催化作用的主体。制作TWC时,将贵金属通过浸渍的方法分散在大比表面积的γ﹣Al2O3活性涂层上(“比表面积”指单位质量物料所具有的总面积),并将γ﹣Al2O3涂附在熔点达1350℃的堇青石载体上”可知,三效催化剂主要由三部分组成,分别是γ-Al2O3活性涂层,贵金属铂、铑、钯为活性组分,熔点达1350℃的堇青石;
(3)根据信息:一氧化氮和一氧化碳反应生成二氧化碳和空气中含量最多的气体。空气中较多的气体时氮气。反应的文字表达式为:一氧化氮+一氧化碳二氧化碳+氮气;
(4)根据信息“目前最有效的汽车尾气治理方法是在发动机排气系统中加装催化转化器,在催化剂的作用下发生一系列反应,使CO、NOx、碳氢化合物三种有害物质较快地转化为对人体无害的CO2、N2和水蒸气(H2O)”可知,机动车发动机排气系统中加装催化剂转化器的作用是加快反应使有害气体转化成无毒的气体。
【题目】为进一步认识氧气,老师请你一起参加实验室制取氧气的实践和研究。
(1)实验室用A制取氧气的化学方程式为_____,收集氧气可选用E装置,理由是____.收集完气体后,测得氧气纯度明显偏低,原因可能是______(填序号).
A.高锰酸钾中混入了二氧化锰 B.收集前,集气瓶中未注满水
C.收集后,集气瓶中仍有少量水 D.未见气泡连续均匀冒出时就开始收集
(2)现准备收集氧气供铁丝、硫燃烧的实验使用,选择__(填装置序号)装置收集氧气便于直接做实验。
(3)某同学利用空塑料输液袋(如图F)收集氧气,验满氧气时,把带火星的木条放在玻璃管__(填“a”或“b”)端,若复燃则收集满了.
(4)乙炔是一种微溶于水的气体,密度与空气接近,实验室常用块状电石和水在常温下反应制取乙炔.制取乙炔的发生装置为___(填装置序号).
(5)拓展延伸:小亮同学在制取氧气的实验过程中,不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%的过氧化氢溶液中,立即产生大量气泡,于是引起了小亮同学的探究兴趣.
(提出问题)是哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快呢?
(查阅资料)稀硫酸中含有的粒子(H2O、H +、SO42-); CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、SO42-),为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小明同学作了以下分析和设计。
(猜想与假设)
Ⅰ、小亮同学认为不可能是H2O,理由是____;
Ⅱ、可能是SO42-;Ⅲ、可能是Cu2+.
(实验验证)
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
a.取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴稀硫酸 | 溶液几乎没有气泡放出 | ___不能使过氧化氢分解速率加快。 |
b.另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴CuSO4溶液 | 溶液中有大量气泡放出 |
结论;实验证明,使过氧化氢分解速率加快的是_________。
(反思与交流)
Ⅰ、如果要证明硫酸铜是催化剂,还需要证明______。
Ⅱ、已知氧化铜也能做该反应的催化剂,现在把8克硫酸铜改为氧化铜,要使其铜元素质量相等,则需要氧化铜的质量是多少______?请列式计算。