题目内容

【题目】一碳化学是以分子中只含有一个碳原子的化合物(如CO、CH4等)为原料合成一系列化工原料和燃料的化学.如图为一碳化学的一种简易流程,回答下列问题:

(1)①利用高炉尾气中的水蒸气与甲烷催化重整得到合成气,化学方程式为。
②二甲醚(CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定的条件下制的。用合成气制二甲醚时,还产生了一种可参与大气循环的、常温为液态的氧化物,写出该反应的化学方程式:。
(2)课外小组的同学从上述流程中收集到一瓶“合成气”,用下图所示装置进行研究(已知高温条件下,甲烷和氧化铁反应生成CO2和H2O,3H2+Fe2O3高温3H2O+2Fe),以确定“合成气”成分。

①C中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式为。
②B装置中盛有足量的氢氧化钠颗粒,其作用是。
③实验测量D和E的质量反应后分别增加9.0g和8.8g,推测原混合气体的组成为(假设混合气在C装置中反应完全)(填字母)。
A.CO、H2、CO2; B.CO、H2、CH4;
C.CO、H2、CH4、CO2; D.CO2、H2、CH4。

【答案】
(1)CH4+H2O=CO+3H2,2CO+4H2= CH3OCH3+ H2O
(2)3CO+Fe2O3 2Fe+3CO2,吸收水分,除去二氧化碳,C
【解析】(1)①利用高炉尾气中的水蒸气与甲烷催化重整得到合成气,化学方程式为CH4+H2O=CO+3H2;②二甲醚(CH3OCH3)可由合成气(CO和H2)在一定的条件下制的,反应的化学方程式:2CO+4H2= CH3OCH3+ H2O;
(2)①C中一氧化碳与氧化铁反应的化学方程式是3CO+Fe2O32Fe+3CO2;②B装置中盛有足量的氢氧化钠颗粒,其作用是吸收水分,除去二氧化碳;③实验测量D和E的质量反应后分别增加9.0g和8.8g,推测原混合气体的组成为∶C.CO、H2、CH4、CO2.
所以答案是:(1)CH4+H2O=CO+3H2;2CO+4H2= CH3OCH3+ H2O;(2)3CO+Fe2O32Fe+3CO2;吸收水分,除去二氧化碳;C.
【考点精析】通过灵活运用书写化学方程式、文字表达式、电离方程式,掌握注意:a、配平 b、条件 c、箭号即可以解答此题.

练习册系列答案
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【题目】过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。某兴趣小组同学对其进行探究。
(1)一、过氧化钙的性质研究
取少量过氧化钙放入试管中,加足量水,产生无色气泡,将带火星的木条伸进试
管中,观察到带火星的木条 , 说明过氧化钙与水反应有氧气生成。
(2)分别取实验(1)静置后的上层清液少量于两支试管中,向其中一支试管中滴入酚酞试液,发现溶液变成红色,说明溶液呈性;向另一支试管中通入二氧化碳,溶液变浑浊,说明过氧化钙与水反应还有氢氧化钙生成。
结论:过氧化钙和水反应生成氢氧化钙和氧气。
(3)二、过氧化钙的制备研究
实验室用钙盐制备CaO2 , 其主要实验装置(图1)和流程(图2)如下:

图1试管中的物质是NH4Cl和Ca(OH)2 , 加热时发生反应生成CaCl2、NH3 和H2O,
反应的化学方程式为。
(4)“沉淀”时发生的反应为:CaCl2+H2O2+2NH3·H2O+6H2O=CaO2·8H2O↓+2NH4Cl,需要控制温度在0℃左右,采用的操作是将反应容器放置在中,反应温度不能过高的原因是:①防止氨水挥发;②。
(5)“过滤”所得的副产品NH4Cl可做化肥中的肥。检验“水洗”已经洗净的方法是:取最后一次洗涤液少量于试管中,。
(6)加热分解法是测定CaO2产品纯度的常用方法之一(2CaO2 2CaO+O2↑)。
右图是实验室测定产品中CaO2纯度的装置。实验步骤:检查装置的气密性→装填药品0.30g→调节量气管和水准管两边水位相平→加热至不再有气体放出→冷却至室温,调节量气管和水准管两边水位相平→读数→再重复2次,取平均值,计算。(已知:该温度和压强下的O2密度为1.43g/L)
根据下表数据,计算CaO2产品纯度(请写出计算过程)。

若样品质量用wg表示,反应前称量药品和小试管总质量为mg,反应后在空气中冷却,称量药品和小试管总质量为ng,则CaO2纯度 ,此方案测定结果偏小的原因可能是。

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