Question

【題目】一碳化學(xué)是以分子中只含有一個(gè)碳原子的化合物（如CO、CH4等）為原料來合成一系列化工原料和燃料的化學(xué)．CO是從煤的氣化或合成氣得到的。

（1）煤的氣化主要反應(yīng)有：

a. 2C+O2═2CO

b. C+H2O═CO+H2

c. CO+H2O═CO2+H2

上述反應(yīng)屬于氧化反應(yīng)的是___________（填序號(hào)）。

（2）合成氣可通過天然氣的重整得到，如CH4+H2O═CO+3H2，合成氣可制二甲醚，二甲醚（CH3OCH3）被稱為21世紀(jì)的新型燃料．合成氣還可用于冶煉金屬，用它冶煉鐵的部分生產(chǎn)過程示意如下：

①二甲醚可由合成氣（CO和H2）在一定的條件下制的．用合成氣制二甲醚時(shí)，還產(chǎn)生了一種可參與大氣循環(huán)的、常溫為液態(tài)的氧化物，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式： ______________。

②合成氣在冶煉鐵的生產(chǎn)過程中所起的作用是_________________。

（3）化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了測定某赤鐵礦石中氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

Ⅰ.甲同學(xué)取一定質(zhì)量的赤鐵礦粉與過量的木炭粉混合后，用下圖所示裝置以合理的操作步驟測定（假設(shè)雜質(zhì)始終不發(fā)生變化）。實(shí)驗(yàn)中持續(xù)通入干燥的氮?dú)猓�加熱前緩緩�(fù)ㄈ胍欢螘r(shí)間，其作用是排盡裝置內(nèi)的空氣。

①停止加熱前__________（填“是”或“否”）需要先斷開a和b的連接處以防止倒吸？為什么？____________________。

②如果氫氧化鈉溶液對(duì)二氧化碳的吸收是完全的，那么甲同學(xué)用氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化測定出氧化鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將_________（選填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”），原因是______。

Answer 1

【答案】a 2CO+4H2CH3OCH3+H2O 還原金屬氧化物 不需要 因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中要持續(xù)通入氮?dú)?/span> 偏小 氫氧化鈉吸收了生成的二氧化碳但不能吸收一氧化碳，同時(shí)氣體放出時(shí)會(huì)帶走部分水蒸氣。

【解析】

（1）氧化反應(yīng)需要氧氣參與反應(yīng)，符合此特點(diǎn)只有a；

（2）①反應(yīng)物為一氧化碳和氫氣，在一定條件下反應(yīng)生成了二甲醚，另一種產(chǎn)物為常溫下的氧化物，且為液態(tài)，可知為水，因此一氧化碳與氫氣在一定條件下反應(yīng)生成二甲醚和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CO+4H2CH3OCH3+H2O；

②加入的是金屬氧化物，通入合成氣后得到了金屬單質(zhì)，所以合成氣的作用是還原金屬氧化物；

（3）①實(shí)驗(yàn)過程中一致通入氮?dú)�，保持�?nèi)部氣體的體積，以保證壓強(qiáng)的平衡，因此停止加熱后，也不需要斷開裝置，由于氮?dú)獾某掷m(xù)通入，避免了壓強(qiáng)減小；

②二氧化碳只能被氫氧化鈉吸收，而過量碳與氧化鐵反應(yīng)后生成氣體包括一氧化碳和二氧化碳，一氧化碳就不能被氫氧化鈉吸收，同時(shí)，氣體通入氫氧化鈉溶液后，由于一氧化碳不溶于水，也會(huì)帶出水蒸氣，這樣就會(huì)使氫氧化鈉增加質(zhì)量減小，從而使得測得氧元素質(zhì)量減少，根據(jù)氧元素質(zhì)量守恒，推出的氧化鐵質(zhì)量減少，測定最終氧化鐵質(zhì)量分?jǐn)?shù)就偏小。