水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀...
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水是生命之源,是“永远值得探究的物质”,人类从未停止过对水的研究。
(1)1766年,英国化学家卡文迪许用锌和稀硫*制得“可燃空气”,他所说的“可燃空气”成分是 (填化学式)。“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水,可得出“水是一个结合物而不是简单元素”。
(2)1785年,拉瓦锡将水蒸气通过红热的铁制*管将水转化为*气,同时生成四氧化三铁,实验示意图如图1所示。上述反应的化学方程式为 。该反应若生成1g*气,则理论上铁制*管应增重 g。
实验发现*管实际增重比理论数值大,其可能的原因是 。
(3)1800年,英国化学家尼科尔森通过电解水得到*气和氧气,后人不断研究和改进该实验。现有某同学在水电解器中加入含*酞的稀Na2SO4溶液,至充满管A和管B(Na2SO4)溶液呈中*且不参与反应)。通直流电一段时间后现象如图2所示。电解结束后将容器内所有液体倒入烧杯中,溶液呈无*。
①下列说法正确的是 (填字母)。
a.硫**在水中形成自由移动的Na+和SO42﹣,可增强水的导电*
b.电解过程中化学能转化为电能
c.电极N与电源负极相连
②电解后,管A中生成的微粒有(填微粒符号)。
(4)当温度、压强分别超过临界温度(374.2℃)和临界压强(22.1MPa)时的水称为超临界水。现代研究表明:超临界水能够与氧气以任意比例互溶,由此发展了超临界水氧化技术。550℃时,测得乙醇(C2H6O)的超临界水氧化结果如图3所示。
注:δ(分布分数)表示某物质分子数占所有含碳物质分子总数的比例。
如δ(CO)
图中CO的分布分数先增后降的原因是 。
【回答】
【分析】(1)根据“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水进行分析;
(2)根据反应物、生成物和反应条件书写化学方程式,根据化学方程式进行计算;
(3)①a.根据电解时在水中加入Na2SO4溶液的目的进行分析;
b.根据电解过程中能量的转化进行分析;
c.根据正极产生的是氧气,负极产生的是*气进行分析;
②根据物质构成的微粒起先分析;
(4)根据题干和图示提供的信息进行分析。
【解答】解:(1)由“可燃空气”在纯氧中燃烧生成水可知,“可燃空气”是*气,化学式为:H2;
(2)水和铁在高温的条件下生成四氧化三铁和*气,化学方程式为:3Fe+4H2OFe3O4+4H2;
设生成1g*气,理论上铁制*管应增重的质量为x。
3Fe+4H2OFe3O4+4H2 质量差
168 232 8 232﹣168=64
1g x
x=8g
实验发现*管实际增重比理论数值大,其可能的原因是*管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
(3 )①a.水中加入少量的稀Na2SO4溶液以增强水的导电*,故a正确;
b.电解过程中是电能转化为化学能,故b错误;
c.与电源负极相连的玻璃管内产生的气体是*气,故c正确;
②电解后,管A中生成物质是氧气未来得及转移到B管的*离子,管A中生成的微粒有:O2和H+;
(4)根据题干和图示所提供的信息可知,图中CO的分布分数先增后降的原因是:在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2。
故*为:
(1)H2;
(2)3Fe+4H2OFe3O4+4H2;8;*管外壁部分铁与空气中的氧气反应而增重;
(3)①ac;
②O2和H+;
(4)在超临界水氧化过程中,乙醇先氧化成CO,CO再氧化成CO2。
【点评】本题考查了水的组成、水的电解以及化学方程式的书写以及简单的根据化学方程式的计算,熟练掌握相应知识是解答此类题目的关键。
知识点:各地中考
题型:综合题