登录
13. “绿色化学”的特点之一是“零排放”。一定条件下，一氧化碳和氢气按照不同比例反应只生成一种产物就能实现“零排放”，这种产物可能是（
A.甲醇（$\ce{CH_{4}O}$）
B.甲酸（$\ce{CH_{2}O_{2}}$）
C.乙醇（$\ce{C_{2}H_{6}O}$）
D.丙醇（$\ce{C_{3}H_{8}O}$）
A
）A.甲醇（$\ce{CH_{4}O}$）
B.甲酸（$\ce{CH_{2}O_{2}}$）
C.乙醇（$\ce{C_{2}H_{6}O}$）
D.丙醇（$\ce{C_{3}H_{8}O}$）
答案
13. A
解析
【分析】
要解决这道题，首先需明确“零排放”的含义：反应物（一氧化碳和氢气）的所有原子都转化为目标产物，无其他物质生成，因此产物中C、O原子的个数比必须等于一氧化碳（$\ce{CO}$）中C、O原子的个数比（$\ce{CO}$中C:O=1:1），才能保证原子全部进入产物，实现零排放。接下来只需分析各选项化学式中C、O原子的个数比，即可选出符合条件的产物。
【解析】
根据“零排放”的要求，产物中C、O原子个数比应与$\ce{CO}$中的C、O原子个数比（1:1）一致：
选项A：甲醇（$\ce{CH_{4}O}$）中，C原子数为1，O原子数为1，C:O=1:1，符合要求；
选项B：甲酸（$\ce{CH_{2}O_{2}}$）中，C:O=1:2，不符合；
选项C：乙醇（$\ce{C_{2}H_{6}O}$）中，C:O=2:1，不符合；
选项D：丙醇（$\ce{C_{3}H_{8}O}$）中，C:O=3:1，不符合。
因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
绿色化学、化学式的原子构成
【点评】
本题考查绿色化学“零排放”的核心概念，通过分析反应物与产物的原子个数比即可解题，属于基础概念应用类题目，难度较低。
【难度系数】
0.7
要解决这道题，首先需明确“零排放”的含义：反应物（一氧化碳和氢气）的所有原子都转化为目标产物，无其他物质生成，因此产物中C、O原子的个数比必须等于一氧化碳（$\ce{CO}$）中C、O原子的个数比（$\ce{CO}$中C:O=1:1），才能保证原子全部进入产物，实现零排放。接下来只需分析各选项化学式中C、O原子的个数比，即可选出符合条件的产物。
【解析】
根据“零排放”的要求，产物中C、O原子个数比应与$\ce{CO}$中的C、O原子个数比（1:1）一致：
选项A：甲醇（$\ce{CH_{4}O}$）中，C原子数为1，O原子数为1，C:O=1:1，符合要求；
选项B：甲酸（$\ce{CH_{2}O_{2}}$）中，C:O=1:2，不符合；
选项C：乙醇（$\ce{C_{2}H_{6}O}$）中，C:O=2:1，不符合；
选项D：丙醇（$\ce{C_{3}H_{8}O}$）中，C:O=3:1，不符合。
因此答案为A。
【答案】
A
【知识点】
绿色化学、化学式的原子构成
【点评】
本题考查绿色化学“零排放”的核心概念，通过分析反应物与产物的原子个数比即可解题，属于基础概念应用类题目，难度较低。
【难度系数】
0.7
14. 为验证可燃物燃烧需要氧气，某同学利用中间有凹陷的软质塑料瓶设计如下实验。
（1）通过捏放软质塑料瓶下端可控制
（2）实验：先捏住乙处瓶身一段时间（如图所示），后点燃丁处酒精灯，观察到丙处无明显变化；放开乙处瓶身，
结论：燃烧需要氧气。
实验中，先捏住乙处瓶身一段时间的目的是
（3）戊处氢氧化钠溶液可吸收有毒的五氧化二磷，生成磷酸钠（$\ce{Na_{3}PO_{4}}$）和水，反应的化学方程式为
（1）通过捏放软质塑料瓶下端可控制
反应的发生和停止
。（2）实验：先捏住乙处瓶身一段时间（如图所示），后点燃丁处酒精灯，观察到丙处无明显变化；放开乙处瓶身，
捏压甲处软质塑料瓶下端一段时间
（填具体操作），丙中红磷燃烧，产生白烟。结论：燃烧需要氧气。
实验中，先捏住乙处瓶身一段时间的目的是
排出装置内的空气（或氧气）
。（3）戊处氢氧化钠溶液可吸收有毒的五氧化二磷，生成磷酸钠（$\ce{Na_{3}PO_{4}}$）和水，反应的化学方程式为
$\ce{P_{2}O_{5}+6NaOH\xlongequal{\;\;}2Na_{3}PO_{4}+3H_{2}O}$
。答案
14. （1）反应的发生和停止
（2）捏压甲处软质塑料瓶下端一段时间 排出装置内的空气（或氧气）
（3）$\ce{P_{2}O_{5}+6NaOH\xlongequal{\;\;}2Na_{3}PO_{4}+3H_{2}O}$
（2）捏压甲处软质塑料瓶下端一段时间 排出装置内的空气（或氧气）
（3）$\ce{P_{2}O_{5}+6NaOH\xlongequal{\;\;}2Na_{3}PO_{4}+3H_{2}O}$
解析
【分析】
本题围绕“验证可燃物燃烧需要氧气”的实验展开，需结合装置特点分析操作的作用，结合燃烧条件、化学方程式书写规则解答问题：
（1）乙装置中，石灰石在无纺布袋内，稀盐酸在软质塑料瓶中，捏放软质塑料瓶可控制稀盐酸与石灰石的接触与分离，从而控制反应；
（2）实验通过对比有无氧气时红磷的燃烧情况验证燃烧条件：先捏住乙处，乙中产生的二氧化碳会排出装置内的氧气，使红磷因缺氧气不燃烧；后续需让氧气进入装置，使红磷接触氧气燃烧，形成对比；
（3）根据反应物和生成物，结合原子守恒书写化学方程式。
【解析】
（1）捏放乙处软质塑料瓶下端时，可使稀盐酸与石灰石接触或分离，因此能控制反应的发生和停止；
（2）先捏住乙处瓶身，乙中石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳，排出装置内的空气（氧气），此时点燃酒精灯，丙处红磷因缺少氧气不燃烧；放开乙处后，捏压甲处软质塑料瓶下端，甲中过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气，氧气进入丙处，使红磷接触氧气，达到燃烧条件，因此红磷燃烧产生白烟；先捏住乙处的目的是排出装置内的空气（氧气），形成无氧气的环境，与后续有氧气的情况形成对比；
（3）五氧化二磷与氢氧化钠反应生成磷酸钠和水，根据原子守恒配平化学方程式：$\ce{P_{2}O_{5} + 6NaOH = 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O}$。
【答案】
（1）反应的发生和停止；（2）捏压甲处软质塑料瓶下端一段时间；排出装置内的空气（或氧气）；（3）$\ce{P_{2}O_{5} + 6NaOH = 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O}$
【知识点】
燃烧的条件、气体制备实验、化学方程式书写
【点评】
本题通过创新装置设计验证燃烧条件，需明确对比实验的设计思路，结合装置特点分析操作作用，掌握化学方程式配平方法，是中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5
本题围绕“验证可燃物燃烧需要氧气”的实验展开，需结合装置特点分析操作的作用，结合燃烧条件、化学方程式书写规则解答问题：
（1）乙装置中，石灰石在无纺布袋内，稀盐酸在软质塑料瓶中，捏放软质塑料瓶可控制稀盐酸与石灰石的接触与分离，从而控制反应；
（2）实验通过对比有无氧气时红磷的燃烧情况验证燃烧条件：先捏住乙处，乙中产生的二氧化碳会排出装置内的氧气，使红磷因缺氧气不燃烧；后续需让氧气进入装置，使红磷接触氧气燃烧，形成对比；
（3）根据反应物和生成物，结合原子守恒书写化学方程式。
【解析】
（1）捏放乙处软质塑料瓶下端时，可使稀盐酸与石灰石接触或分离，因此能控制反应的发生和停止；
（2）先捏住乙处瓶身，乙中石灰石与稀盐酸反应生成二氧化碳，排出装置内的空气（氧气），此时点燃酒精灯，丙处红磷因缺少氧气不燃烧；放开乙处后，捏压甲处软质塑料瓶下端，甲中过氧化氢在二氧化锰催化下分解产生氧气，氧气进入丙处，使红磷接触氧气，达到燃烧条件，因此红磷燃烧产生白烟；先捏住乙处的目的是排出装置内的空气（氧气），形成无氧气的环境，与后续有氧气的情况形成对比；
（3）五氧化二磷与氢氧化钠反应生成磷酸钠和水，根据原子守恒配平化学方程式：$\ce{P_{2}O_{5} + 6NaOH = 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O}$。
【答案】
（1）反应的发生和停止；（2）捏压甲处软质塑料瓶下端一段时间；排出装置内的空气（或氧气）；（3）$\ce{P_{2}O_{5} + 6NaOH = 2Na_{3}PO_{4} + 3H_{2}O}$
【知识点】
燃烧的条件、气体制备实验、化学方程式书写
【点评】
本题通过创新装置设计验证燃烧条件，需明确对比实验的设计思路，结合装置特点分析操作作用，掌握化学方程式配平方法，是中等难度的实验题。
【难度系数】
0.5
15. 在汽油中加入适量乙醇就能得到乙醇汽油。
（1）乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）在空气中充分燃烧的化学方程式为
（2）下列关于乙醇汽油的说法中，不 正 确 的是
A. 乙醇属于可再生能源 B. 乙醇汽油不能用作汽车燃料
C. 使用乙醇汽油可减少大气污染 D. 使用乙醇汽油可节约石油资源
（3）汽车尾气中含有CO、NO，一种新型催化剂能使二者发生反应，生成二氧化碳和另一种气体单质，反应的化学方程式为
（1）乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）在空气中充分燃烧的化学方程式为
$\ce{C_{2}H_{5}OH +3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2} +3H_{2}O}$
。（2）下列关于乙醇汽油的说法中，
B
（选填字母）。A. 乙醇属于可再生能源 B. 乙醇汽油不能用作汽车燃料
C. 使用乙醇汽油可减少大气污染 D. 使用乙醇汽油可节约石油资源
（3）汽车尾气中含有CO、NO，一种新型催化剂能使二者发生反应，生成二氧化碳和另一种气体单质，反应的化学方程式为
$\ce{2CO +2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2} +2CO_{2}}$
。答案
15. （1）$\ce{C_{2}H_{5}OH+3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2}+3H_{2}O}$
（2）B
（3）$\ce{2CO+2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2}+2CO_{2}}$
（2）B
（3）$\ce{2CO+2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2}+2CO_{2}}$
解析
【分析】
本题围绕乙醇汽油相关知识展开，分三小问解题思路如下：
1. 第（1）问：乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水，需根据质量守恒定律配平化学方程式，标注反应条件“点燃”。
2. 第（2）问：逐一分析选项，结合乙醇的性质、乙醇汽油的作用判断正误，选出不正确的选项。
3. 第（3）问：根据质量守恒定律，确定CO与NO反应生成的气体单质为氮气，再配平化学方程式，标注反应条件“催化剂”。
【解析】
（1）乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）含碳、氢、氧元素，充分燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，根据原子守恒配平：$\ce{C_{2}H_{5}OH}$有2个C，故$\ce{CO_{2}}$系数为2；有6个H，故$\ce{H_{2}O}$系数为3；右边氧原子总数为$2×2 + 3×1=7$，左边$\ce{C_{2}H_{5}OH}$含1个O，故$\ce{O_{2}}$系数为$\frac{7-1}{2}=3$，反应条件为点燃，因此化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2} + 3H_{2}O}$。
（2）选项分析：A. 乙醇可通过粮食发酵制取，属于可再生能源，正确；B. 乙醇汽油是汽车常用燃料，错误；C. 乙醇燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，可减少大气污染，正确；D. 使用乙醇汽油能减少汽油消耗，节约石油资源，正确。故不正确的是B。
（3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物$\ce{CO}$、$\ce{NO}$含C、O、N元素，生成的气体单质为$\ce{N_{2}}$；配平：2个$\ce{CO}$与2个$\ce{NO}$反应，生成1个$\ce{N_{2}}$和2个$\ce{CO_{2}}$，反应条件为催化剂，因此化学方程式为$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2} + 2CO_{2}}$。
【答案】
（1）$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2} + 3H_{2}O}$；（2）B；（3）$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2} + 2CO_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写、燃料的利用、质量守恒定律
【点评】
本题考查乙醇燃烧、乙醇汽油的性质及化学方程式书写，均为化学基础知识点，难度较低，需熟练掌握相关概念和配平方法。
【难度系数】
0.8
本题围绕乙醇汽油相关知识展开，分三小问解题思路如下：
1. 第（1）问：乙醇充分燃烧生成二氧化碳和水，需根据质量守恒定律配平化学方程式，标注反应条件“点燃”。
2. 第（2）问：逐一分析选项，结合乙醇的性质、乙醇汽油的作用判断正误，选出不正确的选项。
3. 第（3）问：根据质量守恒定律，确定CO与NO反应生成的气体单质为氮气，再配平化学方程式，标注反应条件“催化剂”。
【解析】
（1）乙醇（$\ce{C_{2}H_{5}OH}$）含碳、氢、氧元素，充分燃烧生成$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，根据原子守恒配平：$\ce{C_{2}H_{5}OH}$有2个C，故$\ce{CO_{2}}$系数为2；有6个H，故$\ce{H_{2}O}$系数为3；右边氧原子总数为$2×2 + 3×1=7$，左边$\ce{C_{2}H_{5}OH}$含1个O，故$\ce{O_{2}}$系数为$\frac{7-1}{2}=3$，反应条件为点燃，因此化学方程式为$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2} + 3H_{2}O}$。
（2）选项分析：A. 乙醇可通过粮食发酵制取，属于可再生能源，正确；B. 乙醇汽油是汽车常用燃料，错误；C. 乙醇燃烧产物为$\ce{CO_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$，可减少大气污染，正确；D. 使用乙醇汽油能减少汽油消耗，节约石油资源，正确。故不正确的是B。
（3）根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应物$\ce{CO}$、$\ce{NO}$含C、O、N元素，生成的气体单质为$\ce{N_{2}}$；配平：2个$\ce{CO}$与2个$\ce{NO}$反应，生成1个$\ce{N_{2}}$和2个$\ce{CO_{2}}$，反应条件为催化剂，因此化学方程式为$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2} + 2CO_{2}}$。
【答案】
（1）$\ce{C_{2}H_{5}OH + 3O_{2}\xlongequal{\mathrm{点燃}}2CO_{2} + 3H_{2}O}$；（2）B；（3）$\ce{2CO + 2NO\xlongequal{\mathrm{催化剂}}N_{2} + 2CO_{2}}$
【知识点】
化学方程式书写、燃料的利用、质量守恒定律
【点评】
本题考查乙醇燃烧、乙醇汽油的性质及化学方程式书写，均为化学基础知识点，难度较低，需熟练掌握相关概念和配平方法。
【难度系数】
0.8
