题目内容

15.在一定条件下,科学家利用从烟道气中分离出CO2与太阳能电池电解水产生的H2合成甲醇(CH3OH),其过程如下图所示,试回答下列问题:

(1)电解水时正极放出的气体是氧气(或O2).
(2)上述整个合成过程中可循环利用的物质有乙醇胺、水.
(3)合成塔中H2和CO2在催化剂作用下发生反应的化学方程式是3H2+CO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH3OH+H2O;该反应中被氧化的物质是H2
(4)工业上也可利用CO和H2在一定条件下合成甲醇,甲醇是一种易燃的化工原料,试写出甲醇完全燃烧时的化学方程式2CH3OH+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+4H2O.

分析 (1)根据电解水的过程来分析;
(2)根据乙醇胺在加热的条件下又分离出来了进行分析;
(3)根据题中的反应物、生成物书写方程式,结合氧化反应的概念来分析;
(4)甲醇中含有碳元素、氢元素和氧元素,完全燃烧生成水和二氧化碳.

解答 解:(1)电解水时,连接正极的产生的是氧气,连接负极的产生的是氢气;故填:氧气(或O2);
(2)乙醇胺在加热后又从吸收池中分离出来,生成甲醇的同时还生成了水,故答案为:乙醇胺、水;
(3)氢气和二氧化碳在催化剂的作用下反应生成甲醇和水,其中氢气中的氢元素得到氧,转化为水,因此氢气被氧化;故答案为:3H2+CO2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$CH3OH+H2O;H2;
(4)甲醇完全燃烧生成水和二氧化碳,故填:2CH3OH+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2CO2+4H2O.

点评 在解此类方程式的书写题时,首先确定反应原理,然后再依据原理找出反应物、生成物和反应条件,根据方程式的书写规则书写方程式.通过该题,还需要掌握新知识现学现用的能力.

练习册系列答案
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7.蔗糖是我们经常接触的一种食品,生活中,我们偶尔会看见蔗糖在锅里,加热时间过长会变成黑色.
【提出问题】你是否想过蔗糖是由哪些元素组成的呢?
【做出猜想】小明猜想蔗糖中含碳元素,或许还有其他元素,如氢元素等.
【收集资料】小明、小红在图书馆查到以下资料:
(1)蔗糖属于有机化合物,有机化合物一般可以燃烧,受热易分解,这属于有机化合物的化学性质(填“物理”或“化学”).
(2)化学反应的本质是分子分裂成原子,原子重新组合成新分子,新分子构成新的物质.因此在化学反应前后,元素的种类不变(填“变多”、“不变”或“变少”).
(3)铜丝在加热条件下能与氧气发生反应生成黑色固体氧化铜.
【设计实验】小明、小红分别设计了如下方案进行实验探究:
小明:将蔗糖在空气中点燃.单独点燃蔗糖不易燃烧,但在蔗糖中掺入少量烟灰,蔗糖就很容易被点燃.分别用干燥的玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方,观察现象.小红:用如图装置进行实验(夹持和支撑装置略去)来测定蔗糖的组成.先用酒精灯在玻璃管铜丝处加热,使之反应后,同时不断反复推拉注射器活塞,再将酒精灯移至蔗糖处进行加热.
【现象与结论】
小明实验观察到的现象为:玻璃片上有水珠,澄清的石灰水变浑浊.
小红观察到的现象为:玻璃管中蔗糖处留下黑色的固体,内壁有水珠.
结论:蔗糖是由碳、氢、氧三种元素组成的.
【反思与评价】
小明实验中烟灰可能起催化作用;
小红的实验过程中,先对铜丝进行加热,目的是使铜丝和装置内的氧气反应,
实验时反复推拉注射器活塞的作用是彻底消耗掉装置内的氧气.
两个实验方案中你会选择哪一个?小红的(填“小红”或“小明”),原因是因为小明的实验方案中加入了烟灰,产物有可能是烟灰燃烧的产物,而且不能确定是否含有氧元素.

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