1、酸碱盐综合五-4.161、水蒸气通过炽热的焦炭可以得到水煤气(主要成分是 CO 和 H2),化学方程式为 C+H2O(气)CO+H2,该反应是反应(填基本反应类型)某兴趣小组的同学在实验室模拟了水煤气的制备,并设计实验验证水煤气中含有 CO 和 H2【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色【设计实验】甲同学设计的实验装置如图所示:写出实验现象:B 中固体,C 中固体变蓝,D 中溶液【改进实验】乙同学认为要想达到实验目的,在装置 A、B 之间还需增加装置 F、G,其中F 的作用是,G 的作用是【拓展探究】CO 和 H2 的混合气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属(
2、1)“绿色化学”能实现零排放(即反应物中的原子利用率达到 100%)根据零排放的要求,不可能以 CO 和 H2 为原料合成的有机物是(填字母)A甲醇(CH3OH)B乙醇(C2H5OH)C甲醛(CH2O)D乙酸(CH3COOH)(2)若用 CO 和 H2 的混合气冶炼铁,混合气所起的作用是铁元素可以形成 3 种氧化物,分别是 Fe2O3、Fe3O4 和 FeO(黑色)如图所示实验中,黑色粉末可能为一种或几种铁的氧化物,充分反应至铁的氧化物全部转化为铁,装置 I 的增重为 3.6g,装置 J 的增重为 6.6g,假设每一步吸收都是完全的,黑色粉末为答案1、水蒸气通过炽热的焦炭可以得到水煤气(主要成
3、分是 CO 和 H2),化学方程式为 C+H2O(气)CO+H2,该反应是置换反应(填基本反应类型)某兴趣小组的同学在实验室模拟了水煤气的制备,并设计实验验证水煤气中含有 CO 和 H2【查阅资料】白色的无水硫酸铜遇水会变成蓝色【设计实验】甲同学设计的实验装置如图所示:写出实验现象:B 中固体变红,C 中固体变蓝,D 中溶液变浑浊【改进实验】乙同学认为要想达到实验目的,在装置 A、B 之间还需增加装置 F、G,其中F 的作用是除去水蒸气,G 的作用是检验水蒸气是否已被全部除去【拓展探究】CO 和 H2 的混合气在工业上可用于合成一系列化工原料和新型燃料,还可用于冶炼某些金属(1)“绿色化学”能
4、实现零排放(即反应物中的原子利用率达到 100%)根据零排放的要求,不可能以 CO 和 H2 为原料合成的有机物是B(填字母)A甲醇(CH3OH)B乙醇(C2H5OH)C甲醛(CH2O)D乙酸(CH3COOH)(2)若用 CO 和 H2 的混合气冶炼铁,混合气所起的作用是将铁从铁矿石中还原出来(或“作还原剂”)铁元素可以形成 3 种氧化物,分别是 Fe2O3、Fe3O4 和 FeO(黑色)如图所示实验中,黑色粉末可能为一种或几种铁的氧化物,充分反应至铁的氧化物全部转化为铁,装置 I 的增重为 3.6g,装置 J 的增重为 6.6g,假设每一步吸收都是完全的,黑色粉末为Fe3O4 和 FeO的混
5、合物【解答】解:反应物一种单质、一种是化合物,生成物一种是单质、一种是化合物,符合置换反应的概念故答案为:置换;【设计实验】当水蒸气通过装置 A 后,得到了氢气和一氧化碳,两种气体均具有还原性,在加热的条件下能将氧化铜还原为金属铜,故观察到黑色固体慢慢变成红色;一氧化碳与氧化铜反应生成了二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙白色沉淀和水,所以观察到澄清的石灰水变浑浊;故填:变红;变浑浊;【改进实验】一氧化碳与碳可能没有完全反应而有剩余,对后面的实验起到了干扰的作用,所以在装置 A、B 之间还需增加装置 F、G,其中 F 的作用是除去水蒸气,G 的作用是检验水蒸气是否已被全部除去;故填:
6、除去水蒸气;检验水蒸气是否已被全部除去;【拓展探究】(1):“绿色化学”能实现零排放,即反应物中的原子利用率达到 100%,也就是说反应类型一般是化合反应,且反应后产物中的各原子数目比不变,CO 和 H2 在一定条件下按照不同的比例反应,可假定反应时的化学计量数之比为 m:n,则只要各选项中的化学式能化为形式(CO)m(H2)n,都是正确的A、甲醇(CH4O)可变为(CO)1(H2)2,所以正确B、乙醇(C2H6O)不能化为形式(CO)m(H2)n,所以错误C、甲醛(CH2O)可变为(CO)1(H2)1,所以正确D、乙酸(C2H4O2)可变为(CO)2(H2)2,所以正确故选 B(2)合成气(
7、CO 和 H2)具有还原性,在冶炼铁的生产过程中所起的作用是将铁从矿石中还原出来故填:将铁从铁矿石中还原出来(或“作还原剂”);因为该混合物是黑色粉末,所以其中不含氧化铁,装置 I 的增重为 3.6g,即氢气还原氧化铜生成水的质量为 3.6g,其中的氧元素完全来自铁的氧化物,氧元素的质量为:3.6g=3.2g;装置 J 的增重为 6.6g,增重的质量为一氧化碳还原金属氧化物生成的二氧化碳的质量,由于 COCO2O,那么来自于铁的氧化物的氧元素的质量为:6.6g=2.4g该黑色粉末中,氧元素的质量分数为:=25%;四氧化三铁中,氧元素的质量分数为:27.6%,氧化亚铁中,氧元素的质量分数为22.2%因为 22.2%25%27.6%,所以该黑色粉末是四氧化三铁与氧化亚铁的混合物,故填:Fe3O4 和 FeO 的混合物