题目内容

16.能源、环境与人类的生活和社会发展密切相关.
(1)目前,人类以化石燃料为主要能源,常见的化石燃料包括煤、石油和天然气.
(2)为减少污染、提高煤的利用率,可将其转化为可燃性气体,此过程可认为是碳与水在高温下的反应,其微观示意图如右图所示,写出该反应的化学方程式C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2
(3)为减少温室气体排放,人们积极寻找不含碳元素的燃料.经研究发现NH3燃烧的产物没有污染,且释放大量能量,有一定应用前景.将NH3燃烧反应的化学方程式补充完整:4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$6H2O+2N2

分析 (1)根据煤、石油和天然气属于化石燃料进行分析;
(2)观察图示,判断书写反应方程式;
(3)根据化学反应遵循质量守恒定律,推断化学式.

解答 解:(1)化石燃料包括天然气、煤和石油;故填:天然气;
(2)根据图示可知,此反应是:C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2,故填:C+H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2
(3)根据质量守恒定律可知,反应物中有4个氮原子、12个氢原子、6个氧原子,生成物中有12个氢原子,6个氧原子,只少4个氮原子,所以另一种生成物是氮气,所以NH3燃烧反应的化学方程式是:4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$6H2O+2N2.故填:2N2

点评 本题主要考查了化石燃料的种类,煤的利用,质量守恒定律,属于基础的知识,难度不大.根据已有的知识即可解答.

练习册系列答案
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6.在师生联谊晚会上,化学老师表演了“吹气生火”的魔术.用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中,将一根长玻璃管插入棉花团中吹气,稍后棉花团剧烈燃烧起来.同学们为了揭开这个魔术的秘密,进行了如下探究.
【相关信息】
①淡黄色固体成分是过氧化钠(Na2O2). ②吹出的气体主要成分有氮气、二氧化碳和水蒸气.③过氧化钠与氮气不反应.④碳酸钠溶液呈碱性.
【分析讨论】
根据棉花团剧烈燃烧的现象分析,反应中除了生成氧气外,还说明过氧化钠发生的反应是放热(填“吸热”或“放热”)反应
【提出猜想】同学们发现残留固体呈白色,对该固体成分进行猜想:
猜想Ⅰ:固体成分是Na2CO3,CO2参加反应.
猜想Ⅱ:固体成分是NaOH,H2O参加反应.
猜想Ⅲ:固体成分是Na2CO3和NaOH的混合物,CO2和H2O均参加反应.
【实验探究】
同学们在老师带领下用足量且潮湿的CO2气体通入过氧化钠粉末中,充分反应后,取白色固体于试管中配成溶液,设计实验对猜想进行验证.
验证Ⅰ:向溶液中滴加稀盐酸,发现有气泡产生.有同学认为固体成分仅含有Na2CO3
验证Ⅱ:蘸取少量溶液滴到pH试纸上,与标准比色卡比较,pH大于7,有同学认为固体是NaOH.
请问此结论是否正确?错误(填“正确”或“错误”),原因是:碳酸钠溶液也显碱性,可能有碳酸钠存在.
验证Ⅲ:先向溶液中加入足量的CaCl2溶液,看到白色沉淀产生,写出反应方程式CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;然后向上层清液中加入酚酞溶液,看到溶液呈红色,验证了猜想Ⅲ是正确的.
【实验反思】由验证Ⅲ的结果可知,验证Ⅰ的结论错误,因为它不能排除NaOH的存在.
【拓展延伸】根据探究所获得的知识,有同学认为可以用过氧化钠做“滴水生火”的魔术,从燃烧的要素考虑,你认为要使魔术成功必须控制水的用量.
5.铁及其化合物在工农业生产和生活中有广泛应用.
 (1)图1为高炉炼铁示意图.从炉底流出的生铁属合金(填“金属单质”或“合金”).下列作用中①与铁矿石发生反应生成铁;②燃烧供热;③除去铁矿石中少量杂质(如SiO2);④生成CO,属于从炉顶加入焦炭的作用有D(填字母).
A.①②B.①③C.②③D.②④
(2)实验室可用图2装置模拟工业炼铁并测定样品中氧化铁(Fe2O3)的质量分数(杂质不含铁元素,且不与CO反应)
【查阅资料】碱石灰能吸收二氧化碳和水蒸气
【问题讨论】装置B的作用是吸收空气中的水和二氧化碳,从环保角度看该实验装置有一明显缺陷是:未进行尾气处理.
【数据处理】称取样品8.0g,用上述装置进行实验,充分反应后称量A装置增重4.4g.则样品中氧化铁质量分数为66.3%.
【实验反思】当观察到反应管中固体全部变黑后,若立即停止通CO,则测得的样品中氧化铁的质量分数无影响(填“偏大”、“偏小”、“无影响”).
(3)废铁屑的主要成份是铁,同时还有少量铁锈(Fe2O3),用于制备动物饲料硫酸亚铁的流程如下:

①反应器中发生的反应除了Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO43+3H2O和Fe+Fe2(SO43=3FeSO4外,还有Fe+H2SO4═FeSO4+H2↑;
②滤液M的溶质有FeSO4、H2SO4,操作2为过滤;
③FeSO4的溶解度和析出组成如下表.在操作2中,析出FeSO4•7H2O晶体的最高温度不超过60℃.
温度t/℃0103040506064708090
溶解度S/g15.620.533.040.148.855.055.350.643.737.2
析出晶体FeSO4•7H2OFeSO4•4H2OFeSO4•H2O
(4)5.56g硫酸亚铁晶体(FeSO4•xH2O)隔绝空气受热分解时,生成金属氧化物和气体.固体产物的质量随温度变化的曲线如图所示.
①0-t1℃,发生的变化是加热失去结晶水,x=7;
②t2℃时B点固体组成只有一种,化学式为Fe2O3

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