题目内容
【题目】中科院大连化物所研究团队发现二氧化碳高效转化新途径,该项新技术为二氧化碳加氢制液体燃料的研究拓展了新思路。利用一种新型多功能复合催化剂,通过下图示意的I、II、III三个环节,将二氧化碳成功转化为汽油。
(注明:图中a、b是两种起始反应物的分子结构模型,c、d是最终制得的汽油中所含物质的分子结构模型)
请回答下列问题:
(1)在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下,环节I除生成CO外,还生成了一种化合物,则反应的化学方程式为_____。该反应中,二氧化碳中的部分氧元素被氢气夺去,二氧化碳发生了___(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)观察c和d两种物质的分子结构模型,两种物质的化学式都可表示为C8H10,其中碳、氢元素的最简质量比为____,属于_____(填“无机”或“有机”)化合物。c和d的化学性质不同的原因是____。
(3)“二氧化碳变汽油”的研究成果,使我国成为此领域的世界领跑者。你认为该成果的现实意义是______,_______(答出两条即可)。
【答案】CO2+H2CO+H2O 还原 48:5 有机 分子构成或分子种类不同 有效降低CO2造成的温室效应 减少对传统化石能源的依赖等
【解析】
(1)在一定温度、一定压强和催化剂存在的条件下,环节I除生成CO外,还生成了一种化合物,根据质量守恒元素的种类不变,反应物CO和H2中共含有C、H、O三种元素,故生成物也应含有C、H、O三种元素,可推知另外一种生成物是H2O,化学方程式为:
CO2+H2CO+H2O,二氧化碳中部分氧元素被夺去发生了还原反应,故填:CO2+H2CO+H2O;还原反应;
(2)c和d化学式表示为C8H10,都含碳元素,含碳元素的化合物为有机物,其中碳、氢元素的最简质量比为:(12×8):(1×10)=48:5 ,c和d虽然化学式相同但化学性质不同,因为分子构成不同,故填:48:5;有机:分子构成或分子种类不同;
(3)汽油的热值高,汽油的使用可有效降低CO2造成的温室效应,可减少对传统化石能源的依赖等,故填:有效降低CO2造成的温室效应;减少对传统化石能源的依赖等。
【题目】实验小组以鸡蛋壳(主要成分CaCO3,在水中能溶解出微量的Ca2+,其他成分对实验影响忽略不计)为牙齿的替代物,模拟含氟牙膏保护牙齿的化学原理。
(查阅资料)
①含氟牙膏保护牙齿的原因:含氟牙膏中的NaF能与牙齿表面溶解的微量Ca2+反应,生成更难溶于酸的物质CaF2。
②常温下,酚酞溶液遇pH<8.2的碱性溶液不变色。
(进行实验)
实验一:如图甲连接仪器,进行实验。
项目 | 实验组 | 对照组 |
锥形瓶中的物质 | 0.5g用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳 | 0.5g未用含氟牙膏处理过的鸡蛋壳 |
注射器中的物质 | 20mL3.5%的盐酸 | m |
试管中的物质 | 滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液 | 滴有酚酞的氢氧化钠稀溶液 |
试管中溶液褪色时间(s) | t1 | t2 |
甲 | 乙 | 丙 |
实验二:如图乙连接仪器,锥形瓶和注射器中的物质均与实验一相同。进行实验,测量压强随时间的变化如图丙所示。
(解释与结论)
(1)装入药品前,检查图甲装置a的气密性:用止水夹夹住右侧橡皮管,_______________,说明装置气密性良好。
(2)实验一中:①鸡蛋壳中主要成分与盐酸反应的化学方程式为__________________________。②m处应填写的是_______________。
(3)实验二能证明含氟牙膏对鸡蛋壳有保护作用,其理由是______________________________。由此推断出实验一中,t1 ______t2(填“>”、“<”或“=”)。
(反思与评价)
(4)作为牙膏常用的磨擦剂有:①CaCO3 ②SiO2(二氧化硅)③Al(OH)3 根据本实验模拟的含氟牙膏保护牙齿的化学原理,不能用于制作含氟牙膏磨擦剂的是______(填序号)。