题目内容

2007 年诺贝尔化学奖授予德国化学家 GerhardErtl ，以表彰他对固体表面化学过程研究的重大发现。使 CO、NOx等在铂表面发生化学反应转变成无毒气体，以减少汽车尾气中有毒气体的排放，正是此项研究的重要应用之一。下列有关说法不正确的是
A．CO在铂表面被氧化生成CO2B．汽车尾气中NOx在铂表面反应转化为N2
C．CO在铂表面可与O2、NOx反应D．铂在反应中起氧化作用
D
本题主要考查化学与STS的内容，铂起催化剂的作用。
练习册系列答案
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（17分） FeSO4?7H2O广泛用于医药和工业领域。
以下是FeSO4?7H2O的实验室制备流程图。

根据题意完成下列填空：
（1）碳酸钠溶液能除去酯类油污，是因为                         （用离子方程式表示），反应Ⅰ需要加热数分钟，其原因是                         。
（2）废铁屑中含氧化铁，无需在制备前除去，理由是 
（用离子方程式回答）               ，                      。
（3）判断反应Ⅱ完成的现象是：                                    。
以下是测定某补血剂（FeSO4?7H2O）中铁元素含量的流程图。根据题意完成下列填空：

（4）步骤Ⅲ需要100mL1mol/L的稀硫酸，用98.3%，ρ=1.84g/cm3的浓硫酸配制，所用的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管及      。写出步骤Ⅳ的离子方程式：           。
（5）步骤Ⅴ一系列操作依次是：①过滤②洗涤③     ④冷却⑤称量⑥恒重操作。操作⑥的目的是                                   。
（6）假设实验无损耗，则每片补血剂含铁元素的质量         g（用含a的代数式表示）。
（本题共15分）空气中CO2浓度的持续走高引起人们的高度重视。一些科学家认为，人类不仅要努力减少CO2的排放，还要尽快想办法清除空气中过多的CO2。为此，他们设想了一系列“捕捉”和“封存” CO2的方法。
小题1:方法Ⅰ：一些科学家利用太阳能加热的反应器“捕捉”空气中的CO2，如下图所示。

（1）步骤一中的CaO俗称            。
（2）步骤二中发生反应的化学方程式是            ，该反应            （填“是”或“不是”）步骤一中反应的逆反应。
小题2:方法Ⅱ：另一些科学家利用NaOH溶液的喷淋“捕捉”空气中的CO2，如右图所示。

（1）NaOH溶液喷成雾状是为了                 。
（2）右图a环节中，物质分离的基本操作是          。
（3）为了尽量减少成本，在整个流程中，循环利用的物质有CaO和            。
小题3:下列溶液中，同样能用于“捕捉”二氧化碳的是（   ）。
A．KNO3溶液B．CaCl2溶液C．CuSO4溶液D．Na2CO3溶液
小题4:研究发现，上述两种方法虽然在化学原理上都是可行的，但在实际应用中仍存在很多问题，例如：（  ）。
①方法Ⅰ将受到地域的限制
②方法Ⅱ的能耗太大
③方法Ⅰ中使用的是氧化钙颗粒而不是氧化钙粉末
④方法Ⅱ中的物质可以循环利用，但方法Ⅰ中的却不能
A．①③B．①②C．②④D．③④
小题5:“捕捉”到的二氧化碳，一部分可以用于生产；一部分则设想注入深海中“封存”起来。但过多的二氧化碳会导致海水水质的变化，最终殃及海洋生物，其原因是           （用化学方程式表示）。
可见，要真正实现“碳捕捉”和“碳封存”的设想，科学家任重而道远。
与近代化学的诞生无关的是
A．化学元素的概念B．英国化学家、物理学家波义耳
C．著名物理学家爱因斯坦D．古代的化学实践活动
(11分)铜及其化合物一般都具有特征颜色，例如Cu、Cu2O呈红色，CuO呈黑色、CuSO4·5H2O呈蓝色等。研究性学习小组甲为检测实验室用H2还原CuO所得的红色固体中是否含有 Cu2O进行了认真探究。
Ⅰ.查阅资料：Cu2O属于碱性氧化物；高温灼烧CuO生成Cu2O；Cu2O在酸性条件下能发生下列反应：
Cu2O＋2H＋===Cu＋Cu2＋＋H2O
Ⅱ.设计实验方案：
方案1：取该红色试样溶于足量的稀硝酸中，观察溶液颜色的变化。
方案2：取该红色试样溶于足量的稀硫酸中，观察溶液是否呈蓝色。
方案3：称得干燥坩埚的质量为a g，取红色试样置于坩埚中称得总质量为b g，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后总质量为c g。
(1)请你评价方案1和方案2。如果你认为该方案合理，请简述其化学原理；如果你认为该方案不合理，请简述原因。
方案1：____________________________________________________________。
方案2：__________________________________________________________。
(2)方案3中，若确认红色粉末中含有Cu2O，则a、b、c应符合的数学的关系为________，该实验方案最少得进行________次称量。
Ⅲ.研究性学习小组乙，设计了新的探究方案，拟通过干燥管中CuSO4是否变蓝判断红色固体中是否含有Cu2O，装置如图所示：

(3)简述该探究方案中，检验气体发生装置气密性的方法(说明操作方法、现象和结论)
________________________________________________________________________。
(4)为确保探究的科学、合理、安全，你认为实验中还应采取的措施有________(填序号)。
A．在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一干燥装置
B．加热前先排尽装置中的空气
C．在盛有硫酸铜的干燥管后再连接一个装有碱石灰的干燥管
HNO3是极其重要的化工原料．工业上制备HNO3采用NH3催化氧化法，将中间产生的NO2在密闭容器中多次循环用水吸收制备的．
（1）工业上用水吸收NO2生产硝酸，生成的尾气经过多次氧化、吸收的循环操作使其充分转化为硝酸（假定上述过程中无其它损失）．
①试写出上述反应的化学方程式______．
②设循环操作的次数为n次，试写出NO2→HNO3转化率a与循环次数n之间关系的数学关系式．______．
（2）用上述方法制备的HNO3为稀HNO3，将它用水稀释或蒸馏、浓缩可制得不同浓度的HNO3．实验证明：不同浓度的HNO3与同一金属反应可生成不同的还原产物．例如镁与硝酸反应实验中，测得其气相产物有H2、N2、NO、NO2，液液中有Mg（NO3）2、NH4NO3和H2O．生成这些产物的HNO3浓度范围为：H2：c＜6.6mol/L；N2和NH4+：c＜10.0mol/L；NO：0.10mol/L＜c＜10.0mol/L；NO2：c＞2.0mol/L．各气体产物成分及含量随HNO3的浓度变化曲线如图所示．
①写出Mg与12mol/L的HNO3反应的化学方程式______．
②480mgMg与0.50L4.0mol/L的HNO3充分反应，收集到112mL气体（SPT）．试通过计算写出反应化学方程式．______．
氯碱工业中电解饱和食盐水的原理示意图如右图所示．
（1）溶液A的溶质是______．
（2）电解饱和食盐水的离子方程式是______．
（3）电解时用盐酸控制阳极区溶液的pH在2～3．用化学平衡移动原理解释盐酸的作用：______．
（4）电解所用的盐水需精制，去除有影响的Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42-[c（SO42-）＞c（Ca2+）]．精制流程如下（淡盐水和溶液A来自电解池）：
①盐泥a除泥沙外，还含有的物质是______．
②过程I中将NH4+转化为N2的离子方程式是______．
③BaSO4的溶解度比BaCO3的小．过程II中除去的离子有______．
④经过程III处理，要求盐水c中剩余Na2SO3的含量小于5mg/L．若盐水b中NaClO的含量是7.45mg/L，则处理10m3盐水b，至多添加10%Na2SO3溶液______kg（溶液体积变化忽略不计）．
Na2O2常作为供氧剂，发生的主要反应为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，某次潜水活动若需氧气2.5mol，则至少需要携带多少克过氧化钠？该反应中转移电子的物质的量是多少？
（1）写出硫酸铁在水溶液中电离的电离方程式______
（2）用双线桥法，标出下列氧化还原反应的电子转移方向和电子总数
2FeCl3+Fe=3FeCl2 氧化剂是______（填化学式）
（3）氨的催化氧化是工业上制硝酸的基础：4NH3+5O2
催化剂
.
△
4NO+6H2O，其中作为还原剂的物质是______（填化学式）；若反应中生成了0.2molNO，则转移______mol电子，
（4）在一定条件下，RO3n-和氯气可发生如下反应：RO3n-+Cl2+2OH-=RO42-+2Cl-+H2O由以上反应可知在上过程中RO3n-被______（填“氧化”或“还原”），RO3n-中元素R的化合价是______．

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