题目内容

14.据英国《自然》杂志网站2月5日报道,美国科学家使用特殊的催化剂,在阳光下将水变成了可燃的甲烷,这让饱受能源枯竭威胁的人类看到了希望.帮助他们完成这一转化的是一个小小的二氧化钛(TiO2)纳米管.科学家们用这种纳米管催化水蒸气和二氧化碳,结果得到了甲烷(一种碳氢化合物,是天然气、沼气、煤气等的主要成分).则下列说法中错误的是(  )
A.从化学原理上讲,这一反应没有违背质量守恒定律
B.甲烷是一种有机物,它能在空气中燃烧
C.二氧化钛是一种金属氧化物,反应前后它的质量不变
D.这一反应是一个化合反应

分析 由题目的信息:纳米管催化水蒸气和二氧化碳,结果得到了甲烷,反应前后元素的种类不变,从化学原理上讲,这一反应没有违背质量守恒定律;甲烷是一种有机物,它能在空气中燃烧,具有可燃性;催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变,二氧化钛是催化剂,是一种金属氧化物,反应前后它的质量不变;二氧化碳和水蒸气在催化剂的条件下转变成甲烷及其他碳氢化合物,不是化合反应.

解答 解:A、纳米管催化水蒸气和二氧化碳,结果得到了甲烷,反应前后元素的种类不变,从化学原理上讲,这一反应没有违背质量守恒定律,正确但不符合题意,故选项错误;
B、甲烷是一种有机物,它能在空气中燃烧,具有可燃性,正确但不符合题意,故选项错误;
C、催化剂在化学反应前后的质量和化学性质不变,二氧化钛是催化剂,是一种金属氧化物,反应前后它的质量不变,正确但不符合题意,故选项错误;
D、二氧化碳和水蒸气在催化剂的条件下转变成甲烷及其他碳氢化合物,不是化合反应,错误符合题意,故选项正确;
故选D

点评 本考点属于物质的推断题,是通过对实验方法和过程的探究,在比较鉴别的基础上,得出了正确的实验结论.是通过实验现象,从而得出物质的组成.此考点主要出现在填空题和实验题中.

练习册系列答案
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2.课外小组同学用实验证明“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”.
(1)实验准备
【查阅资料】
①过氧化钠能与水、二氧化碳,盐酸反应,反应过程中均有氧气放出.
过氧化钠与二氧化碳反应时,除生成氧气外,还生成一种工业上制玻璃的原料.
②CO2能与碳酸钠水溶液反应生成碳酸氢钠,CO2在饱和的碳酸氢钠溶液中几乎不溶解.
【设计方案】
①小组同学设计了如图1所示的实验装置.
②老师指出,应在M点前增加下列 (图2)C装置,才能得到更准确的实验结论.

(2)实验过程:
①连接仪器,检查装置的气密性,将K1、K2关闭;
②向装置中分别加入所需药品.
③实验时,先打开K2(填K1或K2 ),将带火星的木条置于a口处,一段时间后,关闭它,再打开另一个弹簧夹,再将带火星的木条置于a口处.
④实验过程中观察到带火星的木条始终不复燃.
(3)实验分析:
①为观察到最终木条复燃,为除去未充分反应的CO2和水蒸气的干扰,你认为该如何改进Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管;②乙认为即使先打开一个弹簧夹,再打开另一个弹簧夹后,最终观察到木条复燃,也不能证明CO2与Na2O2发生反应,原因是水也与Na2O2反应生成氧气.
(4)实验反思:
丙同学认为:应进一步证明CO2与Na2O2反应生成新物质.他补充的实验是:取Ⅲ中反应后所得固体滴加稀盐酸,产生大量气泡,将产生气体通入澄清石灰水,则证明有新物质生成.

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