题目内容

1．CO2是合成尿素的原料，但水泥厂生产时却排放出大量的CO2．华盛顿大学的研究人员研究出一种方法，可实现水泥生产时CO2零排放，其基本原理如图所示：
（1）上述生产过程的能量转化方式是太阳能和电能转化为化学能．
（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行，碳酸钙先分解为CaO和CO2，电解质为熔融碳酸钠，阴极的电极反应式为3CO2+4e-═C+2CO32-．

分析 （1）依据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程；
（2）上述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，阴极是二氧化碳得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子配平书写电极反应．

解答 解：（1）依据图示可知是太阳能和电能转化为化学能的变化过程，故答案为：太阳能和电能转化为化学能；
（2）述电解反应在温度小于900℃时进行碳酸钙先分解为Ca0和CO2，电解质为熔融碳酸钠，则阳极的电极反应是碳酸根离子失电子生成氧气的过程，电极反应为：2CO32--4e-═2CO2↑+O2↑，阴极是二氧化碳得到电子生成碳，依据电子守恒和传导离子配平书写电极反应为：3CO2+4e-═C+2CO32-；
故答案为：3CO2+4e-═C+2CO32-．

点评 本题考查原电池原理的应用知识，题目难度不大，注意知识的迁移应用是关键．

练习册系列答案
相关题目
11．为了测定某浓硫酸样品的物质的量浓度，进行了以下实验操作：
A．冷却至室温后，在100mL容量瓶中定容配成100mL稀硫酸．
B．用某仪器量取20.00mL稀硫酸于锥形瓶中并滴入几滴指示剂．
C．将酸式滴定管和碱式滴定管用蒸馏水洗涤干净，并用各待盛溶液润洗．
D．将物质的量浓度为M mol/L的标准NaOH溶液装入碱式滴定管，调节液面记下开始读数为V1mL．
E．小心滴入NaOH标准溶液，边滴边摇动锥形瓶，滴定至恰好反应为止，记下读数为V2mL．
F．把锥形瓶移到碱式滴定管下，在锥形瓶下垫一张白纸．
G．用某仪器准确量取浓硫酸样品10.00mL，在烧杯中用蒸馏水溶解．
就此实验操作完成下列填空：
（1）正确操作步骤的顺序（用编号字母填写）G→A→C→B→D→F→E．
（2）用来量取10.00mL浓硫酸的仪器是酸式滴定管．用NaOH溶液润洗碱式滴定管的目的是防止NaOH溶液被碱式滴定管内壁残留的水稀释而造成实验误差．
（3）滴定中可选用的指示剂是酚酞（或甲基橙）；判断滴定恰好完成的依据是溶液由无色刚变成红色（或溶液由红色刚变成橙色）且半分钟内不变色；读数时，目光与凹液面的最低处保持水平．
（4）下列操作会导致测定结果偏低的是C
A．盛标准溶液的滴定管用蒸馏水洗涤后未用标准液润洗就装液滴定
B．锥形瓶用蒸馏水洗涤后未用待测液润洗
C．读取标准液读数时，滴定前平视，滴定到终点后俯视
D．滴定前滴定管尖嘴处有气泡未排除，滴定后气泡消失
（5）该浓硫酸样品的浓度计算式为0.25M（V2-V1）．
12．能用酸性高锰酸钾溶液鉴别的一组物质是（　　）
A．己烷和苯B．乙烯和乙炔C．乙醇和乙醛D．甲苯和苯
9．铁矿石是工业炼铁的主要原料之一，其主要成分为铁的氧化物（假设杂质中不含铁元素和氧元素，且杂质不与稀硫酸反应）．某研究性学习小组对某铁矿石中铁的价态和氧化物的化学式进行探究．
[提出假设]
假设1：铁矿石中只含+3价铁；
假设2：铁矿石中只含+2价铁；
假设3：铁矿石中含有+3价和+2价铁．
[查阅资料]2KMnO4+16HCl（浓）=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O
[定性探究]
实验（一）
取铁矿石样品粉碎，盛装于烧杯中，加入适量的X溶液，微热，充分溶解后将滤液分成四份：
①向第一份溶液中滴加少量KSCN溶液；
②向第二份溶液中滴加适量高锰酸钾溶液；
③向第三份溶液中滴加少量KSCN溶液，再滴加适量过氧化氢溶液；
④向第四份溶液中滴加适量氢氧化钠溶液．
（1）上述X溶液是稀硫酸（填“稀硝酸”“稀硫酸”或“浓盐酸”）；上述方案中，一定能证明铁矿石中含+2价铁的方案是②（填序号）．
[定量探究]
实验（二）　铁矿石中含氧量的测定：
①按图组装仪器，检查装置的气密性；
②将5.0g铁矿石放入硬质玻璃管中，其他装置中的药品如图所示（夹持装置已略去）；
③A中开始反应，不断地缓缓向后续装置中通入氢气，待D装置出口处氢气验纯后，点燃C处酒精灯；
④充分反应后，撤掉酒精灯，再持续通入氢气直至完全冷却．

（2）按上述方案进行多次实验，假设各项操作都正确，但最终测得结果都偏高，请你提出改进方案的建议：装置D后连接一个盛碱石灰的干燥管．
如果拆去B装置，测得结果可能会偏高（填“偏高”“偏低”或“无影响”）．
（3）改进方案后，测得反应后D装置增重1.35g，则铁矿石中氧的百分含量为24%．若将H2换成CO，则还需补充尾气处理装置．
实验（三）　铁矿石中含铁量的测定：

（4）步骤⑤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、250mL容量瓶．
（5）步骤④中煮沸的作用是赶走溶液中溶解的过量的Cl2．
（6）若滴定过程中消耗0.500 0mol•L-1的KI溶液20.00mL，则铁矿石中铁的百分含量为70%．
16．2015年9月28日美国宇航局公布了火星地表存在液态水的重大发现，下列有关水的说法正确的是（　　）
A．水属于氧化物B．水分子中含有非极性键
C．冰与可燃冰的化学成分完全相同D．氟气与水的反应中，水作氧化剂
6．甲醇和乙烯都是重要的基础化工原料，根据化学反应原理回答下列相关问题．
（1）工业上可用合成气制备甲醇．反应为CO（g）+2H2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH3OH（g）某温度下，在容积为2L的密闭容器中进行该反应，其相关数据见图1：

①从反应开始至平衡时，用CO表示化学反应速率为0.03mol/（L．min），该温度下的平衡常数为k=9.375．
②5min至10min时速率变化的原因可能是使用了催化剂或增大压强．
③15min 时对反应体系采取了一个措施，至20min时CO的物质的量为0.5mol，请在图2中画出CO的变化曲线．
（2）一定条件下可通过如下方式合成乙烯：6H2（g）+2CO2（g）$\stackrel{催化剂}{?}$CH2=CH2（g）+4H2O（g）△H1=-40kJ•mol-1，温度对CO2的平衡转化率和催化剂催化效率的影响如图3所示：

①据图分析下列说法正确的是AB．
A．生成乙烯的速率：v（M）有可能小于v（N）
B．平衡常数：KM＞KN
C．催化剂会影响CO2的平衡转化率
②若投料比n（H2）：n（CO2）=3：1，则图中M点时，乙烯的体积分数为7.7%（保留两位有效数字）．
③为提高CO2的平衡转化率，除改变温度外，还可采取的措施有增大压强、或提高氢气和二氧化碳物质的量的比值．（任写两条）
④电解法也可制取乙烯，装置如图4，其中电极a接电源的负极，该电极反应式为2CO2+12H++12e-→CH2=CH2+4H2O．
13．元素X、Y、Z、W、M、N的原子序数依次增大，X与M、W与N分别同主族，且元素X、Y、Z、W分属两个短周期，它们四者的原子序数之和为22，最外层电子数之和为16，在化合物Y2X2、Z2X4、X2W2中，相应分子内各原子最外层电子都满足稳定结构，Z2X4可以作火箭燃料，X2W2为18电子分子．均含X、W、M、N四种元素的两种常见化合物相互反应有带刺激性气味的气体放出．下列叙述错误的是（　　）
A．Y位于元素周期表的第2周期第IVA族
B．X、Y、Z、W、M的原子半径由大到小的顺序为M＞Y＞Z＞W＞X
C．X、Z、W形成的盐中只含有离子键
D．产生刺激性气味气体的反应离子方程式为H++HSO3-=H2O+SO2↑
10．硫化氢分解制取氢气和硫磺的原理为：2H2S（s）═S2（g）+2H2（g），在2.0L恒容密闭容器中充入0.1molH2S，不同温度下测得H2S的转化率与时间的关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．图中P点：v（正）＜v（逆）
B．正反应为放热反应
C．950℃时，0～1.25s生成H2的平均反应速率为：0.008mol•L-1•s-1
D．950℃时，该反应的平衡常数的值小于3.125×10-4
11．X、Y、Z均为短周期元素，其中两种为金属元素，一种为非金属元素，其原子半径分别为
XYZ
原子半径/nm0.1540.1300.071
X、Y处于同一周期，三种元素形成的简单离子具有相同的电子层结构．下列说法正确的是（　　）
A．原子最外层电子数：Z＞X＞YB．三种元素可能为同周期元素
C．原子序数：Y＞X＞ZD．离子半径：X＞Y＞Z

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