Question

9．阅读思考并回答问题：经过一年的初中化学学习，我对氢、氧、碳三种元素组成的单质及其化合物有所认识．
（1）我知道实验室可用分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾或高锰酸钾来制取氧气，氧气能与C、H₂等非金属单质发生反应，也能与CH₄、C₂H₅OH等化合物发生反应，氧气有很多重要用途，如①支持物质燃烧；②供给呼吸．
（2）水是由H、O两种元素组成的化合物．地球上约20亿人口面临淡水危机，目前，造成水污染主要是未经处理的工业废水、废物和生活污水的任意排放及化肥、农药的不合理施用，我们要爱护水资源．水在一定条件下能发生分解反应，化学反应方程式为2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，其中氢气不仅是高能燃料，也可作制盐酸、合成氨等化工原料，还可利用氢气与金属氧化物反应来冶炼金属，如3H₂+WO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$W+3H₂O（用化学方程式表示）．做实验时，点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度．
（3）由于碳原子的排列不同，能形成金刚石、石墨、C₆₀等多种单质，其中金刚石硬度最大．由碳元素组成的化合物是一个庞大的家族，我能写出由碳元素组成的氧化物CO、CO₂，有机物CH₄、CH₃COOH、CH₃OH、…．
为了降低汽车尾气对空气的污染，可用纳米级的某种氧化物作催化剂，使尾气中的CO与氮氧化物（NO_x）反应，转化为空气中含有的两种气体（其中一种为单质），该反应的化学方程式为2xCO+2NO_x$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2XC0₂．

Answer 1

分析 （1）根据实验室制氧气的原理及氧气的性质回答．
（2）根据水的组成、性质、水污染的来源，氢气的性质及用途回答．
（3）根据石墨、C₆₀、金刚石的结构、性质，氧化物、有机物的定义，以及信息“可用纳米级的某种氧化物作催化剂，使尾气中的CO与氮氧化物（NO_x）反应，转化为空气中含有的两种气体（其中一种为单质）”回答．

解答 解：（1）实验室制氧气的方法有三种：分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾、加热高锰酸钾；氧气的化学性质活泼，能与多种物质发生化学反应，如能与C、H₂等非金属单质发生氧化反应，还能与CH₄、C₂H₅OH等化合物发生氧化反应，根据氧气的性质，其用途主要有供给呼吸和支持燃烧等；
故答案为：分解过氧化氢溶液或加热氯酸钾或高锰酸钾；C、H₂；CH₄、C₂H₅OH；支持物质燃烧；供给呼吸；
（2）水的化学式为H₂O，由氢氧两种元素组成，水通电可生成氢气和氧气，方程式为：2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；水污染的来源有三个：工业污染、农业污染、生活污染，具体如未经处理的工业废水、废物和生活污水的任意排放及化肥、农药的不合理施用；氢气用途很多，氢气不仅是高能燃料，也可作制盐酸、合成氨等化工原料，还可利用氢气的还原性来冶炼金属，如3H₂+WO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$W+3H₂O；由于氢气具有可燃性，可燃性的气体与空气混合点燃易发生爆炸，所以在点燃氢气前，一定要检验氢气的纯度；
故答案为：H、O；未经处理的工业废水、废物和生活污水的任意排放及化肥、农药的不合理施用；2H₂O$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑；制盐酸、合成氨；3H₂+WO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$W+3H₂O；检验氢气的纯度；
（3）金刚石、石墨、C₆₀都是碳的单质，由于碳原子的排列方式不同，物理性质有较大的差异，其中数金刚石的硬度最大；由碳元素组成的氧化物有CO、CO₂，有机物有CH₄、CH₃COOH、CH₃OH、…由CO+NO_X→空气中含有的两种气体，由质量守恒定律可推测生成物应为氮气和二氧化碳．
故答案为：金刚石、石墨、C₆₀；金刚石；CO、CO₂；CH₄、CH₃COOH、CH₃OH、…；2xCO+2NO_x$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N₂+2XC0₂．

点评 将零散的化学知识整理归纳，是学好化学的可取方法之一．我们要在平时的学习过程中，养成归纳整理的习惯，从而帮助自己学好化学．本题主要考查化学基本知识，思维跨度大，强调了学生整理归纳知识的能力．